Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПЫЛЕОТЛОЖЕНИЯ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Изобретение относится к способам обнаружения пылеотложения с учетом уровня влажности на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры, к устройствам обнаружения пылеотложения с учетом уровня влажности на печатных платах, при возникновении которого возникают токи утечки.

Технический результат и промышленная применимость изобретения заключается в обеспечении индикации повышенного уровня пылеотложения, а также отключение радиоэлектронной аппаратуры при достижении предельного порога влажного пылеотложения оптико-электронным двухволновым двухканальным методом.

Известен оптический пылемер (Клименко А.П. и др. «Непрерывный контроль концентрации пыли». Киев, Техника, 1980, с.77-79), содержащий контрольный фотоприемник, свет на который рассеивается под углом 45° от смотрового стекла и далее сигнализирует о предельном значении запыленности.

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие возможности контроля влажности в пылеотложении, наличие которой повышает вероятность возникновения токов утечки в радиоэлектронной аппаратуре.

Известны датчики пыли и дыма (детекторы), работающие по принципу периодического излучения световых импульсов и последующего приема фотодатчиком света, отраженного от частиц дыма. Сигналы (ток или напряжение) с фотодатчиков усиливаются с помощью различных аналоговых усилительных устройств (транзисторных каскадов, операционных усилителей и т.д.) и сравниваются с опорным сигналом, в результате выдается сигнал о наличии или отсутствии дыма. Излучаемые и принимаемые импульсы могут модулироваться, сравниваться и обрабатываться различными способами, способствующими. некоторому повышению чувствительности и помехоустойчивости (см. пат. RU 2134907 G08B 17/10 от 20.08.99, RU 2125739 G08B 17/10 от 21.01.99, RU 2006837 G01N 21/85 от 12.08.91, RU 2095792 G01N 21/85 от 08.11.95).

К недостаткам устройств следует отнести отсутствие возможности контроля влажности в пылеотложении, наличие которой повышает вероятность возникновения токов утечки в радиоэлектронной аппаратуре.

Известен оптический измеритель концентрации пыли (пат. SU 1283629 A1, G01N 21/47 от 15.01.87), содержащий два светоизлучателя, входящие в измерительный и контрольный каналы, которые работают в инфракрасной области оптического спектра, в импульсном режиме и на разных частотах. Светоизлучатели оптически связаны с фотоприемником, расположенным в одном корпусе с ними, через сферические зеркала, рабочую камеру, светофильтр и через сферическое зеркало и светофильтр соответственно. Синхронные детекторы из усиленного напряжения светоприемника выделяют сигналы контрольного и измерительного каналов. Сигнал контрольного канала сравнивается с опорным сигналом, а по величине их разности корректируется выходной сигнал измерительного канала.

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие возможности контроля влажности в пылеотложении, наличие которой повышает вероятность возникновения токов утечки в радиоэлектронной аппаратуре.

Известен способ обнаружения пылеотложения (пат. RU 2426982 G01N 21/94 от 10.01.2011), выбранный в качестве прототипа. Принцип работы устройства по этому способу заключается в следующем:

- поочередно излучаются световые импульсы;

- принимаются фотоприемником световые импульсы отраженные под углом к оптической оси излучения;

- световые импульсы поступают на микроконтроллер и сравниваются путем вычитания S(t₁)-S(t₂)=k с заданными значениями, по которым судят о запыленности радиоэлектронной аппаратуры.

К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие возможности контроля влажности в пылеотложении, наличие которой повышает вероятность возникновения токов утечки в радиоэлектронной аппаратуре.

Задачей предполагаемого изобретения является обнаружение повышенного пылеотложения с учетом влажности оптико-электронным методом, при котором могут возникнуть токи утечки, приводящие к выходу из строя радиоэлектронную аппаратуру.

Поставленная задача решается способом обнаружения пылеотложения с учетом уровня влажности на печатных платах радиоэлектронной аппаратуры заключающимся в том, что периодически излучаются световые импульсы двумя светодиодами с длинной волны минимального поглощения излучения водой λ₁=565 нм (для учета уровня пылеотложения) и двумя светодиодами с длинной волны максимального поглощения излучения водой λ₂=930 нм (для учета уровня влажного пылеотложения) и принимаются отраженные от трех пластин, при этом первая пластина имеет искусственно нанесенный максимальный уровень пылеотложения, вторая находится в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем пылеотложения с предельным порогом влажности, а третья является контрольной пластиной, фотодатчиком, причем фотодатчик регистрирует сначала световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₁, затем световые импульсы двух светодиодов с длиной волны λ₂, поступающих под углом к оптической оси излучения, сравнивая их путем вычитания, в результате чего происходит обнаружение повышенного уровня пылеотложения и наличие влажного пылеотложения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. На фиг.2, фиг.3 схематично показана конструкция датчика.

Предполагаемое устройство по фиг.1 содержит светодиоды 1, 2, 3 и 4, оптически связанные с помощью зеркал 12 с фотоприемником 8, который подключен к порту микроконтроллера 9, сигнализатор 10 и пороговое устройство отключения нагрузки 11, пластины 5, 6 и 7.

Алгоритм функционирования устройства по фиг.1 состоит из следующих шагов.

Поочередно излучаются световые импульсы парами светодиодов 1, 3 (канал контроля пылеотложения с длиной волны светодиодов λ₁=565 нм) и 2, 4 (канал контроля влажного пылеотложения с длиной волны светодиодов λ₂=930 нм). Отраженные под углом к оптической оси излучения от пластин 5, 6 и 7 световые импульсы, отражаясь от зеркал 12, поочередно принимаются фотодатчиком 8, после чего импульсы поступают на микроконтроллер 9. Пластина 5 имеет искусственно нанесенный максимально возможный уровень запыленности, пластина 6 находится в герметичном корпусе с искусственно созданным максимальным уровнем запыленности с предельным порогом влажности, пластина 7 - чистая пластина контрольного канала.

Импульсы от светодиодов 1 (S₁(t)) и 3 (S₃(t)) поступают первыми и запоминаются микроконтроллером 9, после чего на микроконтроллер 9 поступают импульсы от светодиодов 2 (S₂(t)), 4 (S₄(t)), и далее происходит сравнение их путем вычитания. Если (S₁(t)-S₃(t))≥0 и (S₂(t)-S₄(t))≥0, то микроконтроллер 9 отправляет сигнал на светодиоды 1, 2, 3, 4 и цикл начинается заново. Если же (S₁(t)-S₃(t))<0, то микроконтроллер 9 включает сигнализатор 10, в качестве которого используется светодиод, а если (S₂(t)-S₄(t))<0, то микроконтроллер 9 включает пороговое устройство отключения нагрузки 11.

Пластины 5, 6 и 7 (фиг.1, 2) выполнены из того же материала, что и печатная плата радиоэлектронной аппаратуры (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, полиимид, фторопласт и т.д.).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить индикацию повышенного уровня пылеотложепия, а также отключение радиоэлектронной аппаратуры при достижении предельного порога влажного пылеотложения.