Шахтное видеоконтрольное устройство

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801154461 А 15 ц Е 21 С 35/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ акулина Г,А. еские измее", 1968,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ(71) Ордена Октябрьской Революции иордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А. Скочинского(54)(57) ШАХТНОЕ ВИДЕОКОНТРОЛЬНОЕУСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные источник питания, генератор, выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, передфотокатодом которого установленобъектив, а перед анодом - окуляр,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения безопасности засчет. обеспечения искробезопасности,усилитель яркости выполнен в видецилиндра, концентрично размещенногов цилиндрическом кожухе, выпрямительумножитель напряжения выполнен ввиде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежуткемежду усилителем яркости и цилиндрическим кожухом, заполненным эпоксидным компаундом, а источник питания чгенератор смонтированы в корпусе,который крепится к наружной поверхности цилиндрического кожуха.Изобретение относится к горномуделу, конкретнее к шахтным видеоконтрольным устройствам, и может бытьиспользовано шахтерами для наблюденияслабо освещенных объектов в лавах 5шахт, а также горноспасателями длянаблюдения объектов в условиях темноты и для обнаружения скрытых очаговпожара.Известно видеоконтрольное устройство, содержащее установленные другза другом светосильный объектив,электронно-оптический преобразовательи окулярОднако в этом видеоконтрольномустройстве для усиления изображенияс помощью электронно-оптического преобразователя требуется сложное, дорогоеи энергоемкое электронное устройство смагнитной катушкой для фокусировкиэлектронов в преобразователе и для питания катушки постоянными напряжениямии переменными напряжениями специапьной формы,25Таким образом, данное видеоконтролъное устройство является сложным,крупногабаритным и дорогим приборомночного видения.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является шахтное видеоконтрольное устройство, содержащеепоследовательно соединенные источник питания, генератор, выпряьщтельумножитель напряжения и усилитель З 5 яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив а перед анодом - окуляр, В этом устройстве генератор с выпрямителем типа удвоитсля выполнен в виде отдельного блока, и 4 О ковольтная часть которого смонтирована на карболитовой панели, а выпрямитель вместе с трансформатором и конденсаторами залиты специальной изолирующей массой, В этот моноблок 45 вставлены два безнакальных кенотрона. На входном конце блок снабжен шнуром для подключения к источнику питания, а на выходном конце имеется высоковольтный кабель для соединения с монокуляром, включающим объектив, преобразователь и окуляр 21.Недостатками извесного видеоконтрольного устройства являются низкая безопасность и отсутствие искробезопасности, Это объясняется тем, что генератор с выпрямителем-удвоителем выполнен в виде отдельного блока,для соединения которого с усилителем яркости требуется высоковольтный кабель. Высокое напряжение в кабеле порядка 10000 В не позволяет использовать его в шахтах, а утечки в кабеле приводят к дополнительным потерям электроэнергии. устранить этот недостаток путем совмещения этого блока с монокулярами не представляется возможным, так Как, хотя утечки в кабеле и уменьшаются, но не устранится опасность и, кроме того, не обеспечится искробезопасность по питанию. Кроме того, недостатком известного видеоконтрольного устройства является необходимость мощной инфракрасной подсветки с. помощью специальных фар, что ввиду их большой энергоемкости недопустимо для использования в шахтах. Недостатком также является низкая чувствительность усилителяФ яркости, не позволяющая использовать его для обнаружения скрытых очагов пожара.Цель изобретения - повышение безопасности, обеспечение искробезопасности и расширение функциональных возможностей за счет применения его в качестве обнаружения скрытых очагов пожара.Поставленная цель достигается тем, что в шахтном видеоконтрольном устройстве, содержащем последовательно соединенные источник питания, генератор, выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив, а перед анодом - окуляр, усилитель яркости выполнен в виде цилиндра, концентрично размещенного в цилиндрическом кожухе, выпрямительумножитель напряж ния выполнен в виде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежутке между усилителем яркости и цилиндрическим кожухом, заполненным эпоксидным компаундом, а источник пита - ния и генератор смонтированы в корпусе, который крепится к наружной поверхности цилиндрического кожуха.На фиг. 1 показано шахтное видео- контрольное устройство, общий вид (кожух и цилиндрическое кольцо показаны в разрезе); на фиг. 2 - принципиальная схема источника питания с генератором и выпрямителем-умножителем; на фиг. 3 - выполнение и заливка эпоксидным компаундом выпря115446змнтеля-умножителя (показана развертка выпрямителя в лист) .Шахтное видеоконтрольное устройство состоит из цилиндрического модульного усилителя 1 яркости, передфотокатодом которого установлен Объектив 2, а перед анодом усилителя 1яркости - окуляр 3. Усилитель 1 яркости, объектив 2 и окуляр 3 скреплены между собой кожухом 4, к котоОрому прикреплен корпус 5. Фотокатод6 усилителя 1 яркости расположенв фокальной плоскости объектива 2.Анод 7 усилителя 1 яркости расположен перед объективом окуляра 3. Выпрямитель-умножитель 8 выполнен в5.виде залитого эпоксидным компаундом9 цилиндрического кольца 10, принципиальная схема его дана на фиг, 2,а развертка конструкции - на фиг. 3.Цилиндрическое кольцо 10, усилитель1 яркости и кожух 4 концентричныдруг другу. К корпусу 5 прикрепленаручка 11 для переноски шахтноговидеоконтрольного устройства. На корпусе 5 установлена кнопка 12 для25подключения источника питания к генератору-, Генератор на частоту 5 кГцвыполнен на транзисторах 13 и 14, ре -зисторах 15-18 и соединен с источ -ником 19 питания в виде двух гальванических элементов РЦна 1,5 Вкаждый и на выходе генератор содержит трансформатор 20 с тремя обмотками. Отмотка возбуждения выполненасо средней точкой, выводы 21 и 22 вы соковольтной вторичной обмотки подсоединены к выпрямителю-умножителю 8,выводы 23 и 25 обмотки возбуждениячерез резисторы 15 и 16 соединены сбазами транзисторов 13 и 14, а средняя точка 24 обмотки возбуждения подключена к резисторам 17 и 18. Крайняяточка 26 обмотки нагрузки соединенас коллектором транзистора 13, средняя27 - с кнопкой 12, а вторая крайняя 45точка 28 обмотки соединена с коллектором транзистора 14, Нечетные конденсаторы выложены в пилообразную линейку 29, а четные - в линейку 30. Четные диоды 31 и нечетные диоды 32 выложены в общую линейку Д 1, Д 2,Д 25. Диоды и конденсаторы соединенымежду собой, как показано на Фиг. 2и 3, При такой конструкции невозможно механическое замыкание между анодом и катодом.Устройство работает следующим образом,4При нажатии кнопки 12 от источника 19 питания напряжение подается на генератор, собранный по стандратной двухтактной автогенераторной схеме, Переменное напряжение около 400 В из высоковольтной вторичной обмотки по выводам 21 и 22 подается на выпрямитель-умножитель 8. Частота генератора выбрана равной 5 кГц, что в сочетании со схемой автогенератораУ напряжения 400 В и 25-кратного умно- жителя 8 обеспечивает искробезопасность по цепи питания от источника 19 и по цепи высоковольтной вторичной обмотки 21 и 22. Это сочетание является устойчивым так, что изменение любого из этих параметров в ту нли другую стоРону ухудшает искробезопасность устройства по указанным цепям.После выпрямпения переменного напряжения 400 В и 25-кратного его умножения постоянное напряжения 10000 В подается на усилитель 1 яркости, Плюс подается на анод 7, а минус - на фотокатод 6. Конденса - торы С 25 и С 1 расположены в непосредственной близости соответственно к аноду 7 и фотокатоду 6, Выводы из этих конденсаторов проходят прямо под ниии через эпоксидный компаунд кольца 9 в тело усилителя 1 яркости,Выполнение выпрямителя-умножителя в виде залитого эпоксидным компаундом 01- линдрнческого кольца, в середине толщи которого залиты конденсаторы и диоды, расположение конденсаторов С 1 и С 25 в непосредственной близости к фотокатоду и аноду, выводы из этих конденсаторов вниз под них через эпоксидный компаунд к фотокатоду и аноду, герметизация эпоксидным компаундом 9 сочлененных деталей 1, 8 и 4 (заливка эпоксидным компаундом осуществляется после концентричной установки усилителя 1 яркости, спаянного согласно схеме на фиг, 3, выпрямителя-умножителя 8 и кожуха 4) обеспечивают искробезопасность по цепи высокого выпрямленного напряжения 10000 В и минимизируют возможные утечки электроэнергии по указанной цепи.Изображение объекта объективом 2. переносится на Фотокатод 6 усилителя 1 яркости. Под действием падающих на Фотокатод 6 фотонов света из последнего выбиваются электроны. Количество электронов иэ каждой точкифотокатода прямо пропорциональнояркости этой точки. Выбитые из фотокатода электроны од действием приложенного между фотокатодом и анодом электрического поля, вызванного 5напряжением 10000 В, устремляютсяк аноду так, что электроны из соответствующей точки фотокатода попадают на аналогичную точку анода. Поддействием ускоренных электронов анодлюминесцирует, Яркость свечения люминесценции анода в каждой точке прямопропорциональна количеству попадающих на эту точку электронов. Приэтом на аноде получается люминесцентное изображение предмета, яркостькоторого в десятки тысяч раз вышеяркости освещения фотокатода. Люминесцентное иэображение на аноде наблюдается в окуляр 3, Применение в Фкачестве преобразователя 1 модульногоусилителя яркости позволяет одновременно увеличить его световое усиление,дает возможность наблюдать слабоосвещенные объекты и обнаруживать скрытые очаги пожара, Кроме того, применение модульного усилителя яркостиулучшает видимость через пыль и туман от орошения. Выпрямитель-умножитель выполнен в виде залитого эпоксидным компаундом цилиндрического кольца с 25-кратным выпрямителем-умножителем напряжения, а преобразователь - в виде цилиндрического модульного усилителя яркости, вставленного в цилиндрическое кольцо, на которое надет кожух с прикрепленным к нему корпусом с встроенным в него источником питания и генератором, что позволило повысить безопасность за счет обеспечения искробезопасности при наблюдении слабоосвещенных объектов и обнаружении скрытых очагов пожара в условиях опасных по газу и пыли угольных шахт.1154461 Фаг оставитею ехред ЖК ванова Тираж 482 одписное ного комитета СССний и открытийГаушская наб.,Государственелам изобрете1 осква, Ж,4 5 Проектная, 4 Филиал ППП Патен г. Ужгород,Редактор В. И Заказ 2658/31 ВНИИП по 303.5, И, Лксентелевич Корректор ВГири