RU190320U1 - Кратковременный источник электропитания - Google Patents
Кратковременный источник электропитания Download PDFInfo
- Publication number
- RU190320U1 RU190320U1 RU2019110809U RU2019110809U RU190320U1 RU 190320 U1 RU190320 U1 RU 190320U1 RU 2019110809 U RU2019110809 U RU 2019110809U RU 2019110809 U RU2019110809 U RU 2019110809U RU 190320 U1 RU190320 U1 RU 190320U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- short
- power supply
- housing
- piezoelectric element
- term power
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 9
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 208000032953 Device battery issue Diseases 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/12—Primers; Detonators electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
- F42C11/02—Electric fuzes with piezo-crystal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к автономным источникам электропитания электронного взрывателя артиллерийских выстрелов. Задачей предлагаемой полезной модели является создания кратковременного источника электропитания с упрощенной конструкцией, обеспечивающей надежность срабатывания при его активации и повышенную безопасность в служебном обращении. Поставленная задача достигается за счет того, что кратковременный источник электропитания содержит корпус, внутри которого расположен подвижный блок, фиксируемый удерживающим механизмом у одной из внутренних поверхностей корпуса, и боек, размещенный на противоположной от подвижного блока стороне корпуса. Кратковременный источник электропитания содержит размещенный внутри подвижного блока пьезоэлемент и электронный блок, расположенный внутри корпуса и электрически связанный с пьезоэлементом. Причем кратковременным источником энергии является пьезоэлемент, выполненный в виде набора слоев пьезокерамического материала, количество слоев и размеры определяются количеством требуемой для потребления электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к автономному источнику электропитания электронного взрывателя артиллерийских выстрелов.
Известен химический источник тока ампульного типа, содержащий корпус, разрушающуюся ампулу, заполненную неводным электролитом, электродные блоки, в каждом из которых установлены литиевые аноды, углеродные катоды, разделенные между собой пористыми сепараторами, источник импульса давления, задействующий кинематическую массу, которая разрушает ампулу с электролитом в процессе активации элемента (патент DE 3718788 от 10.12.1987).
К недостаткам известного химического источника тока ампульного типа относятся недостаточно высокая надежность срабатывания в момент задействования за счет появления в рабочей полости электродного блока остатков разрушенного материала ампул, что может привести к отказу в работе батареи.
Известен пиротехнический генератор электрического тока (патент РФ №2095745 от 20.09.1996), который представляет собой высокотемпературный гальванический элемент и состоит из разделенных пористым диэлектрическим сепаратором пиротехнических электродов, выполненных в виде тонких пластинчатых зарядов.
Анодная и катодная пиротехническая композиция включает горючее, окислитель и электролит, при этом анод выполнен в виде пиротехнического заряда с избытком горючего, а катод - с избытком окислителя. Воспламенительный импульс инициирует одновременное горение анодного и катодного пиротехнического заряда. Тепло, выделяющееся при их горении, расплавляет находящийся в сепараторе электролит, который обеспечивает ионный контакт между продуктами сгорания электродов, благодаря чему на аноде происходит электрохимическое окисление горючего - циркония, а на катоде происходит электрохимическое восстановление окислителя - оксида меди.
Недостатками известного пиротехнического генератора электрического тока являются функциональная ненадежность по причине возможного вытекания расплавленного электролита и относительно длительное время выхода на режим при малой продолжительности генерирования электрического тока.
Известно устройство теплового источника тока (патент РФ №2091918 от 28.10.1987), содержащее индикатор контроля, блок электрохимических элементов, каждый из которых снабжен твердыми слоями анода, катода, электролита, нагревательных элементов, ограниченными с внешней стороны общим корпусом с теплоизоляцией и крышкой.
Недостатками теплового источника тока являются низкая надежность разрыва цепи индикатора контроля теплового источника тока, невысокие показатели энергоемкости, использование драгоценных материалов в цепи индикатора контроля.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является ампульный энергосодержащий источник тока для электропитания электронного взрывателя малокалиберных артиллерийских выстрелов (патент РФ №2487313 от 03.02.2012), который был выбран в качестве прототипа. Он содержит подвижный блок, выполненный в виде стеклянной подпружиненной ампулы с электролитом и размещенный внутри проницаемой втулки, примыкающей к коаксиальному блоку пластинчатых биполярных электродов. При этом подвижный блок помещен между отрицательным и положительным электродами, оснащенными токовыводами. Ампула имеет возможность продольного инерционного перемещения относительно бойка на дне корпуса и закрыта колпачковым кожухом, который фланцем закреплен в корпусе и опирается на торец втулки и блок электродов. В проницаемой втулке, соосно межэлектродным промежуткам блока электродов, выполнены сквозные отверстия, между которыми изнутри распределены по периметру продольные лопатки. Биполярные электроды оснащены коммуникационными каналами, а сквозные отверстия в проницаемой втулке выполнены в форме продольных щелей на высоте блока электродов.
Описанный источник электропитания функционирует следующим образом.
При выстреле под действием сил инерции стеклянная ампула перемещается книзу относительно корпуса взрывателя, сжимая опорную пружину, и раскалывается о неподвижный боек.
Жидкий электролит вытекает из ампулы в объем втулки, где под действием центробежных сил вращения боеприпаса и принудительного проталкивания лопатками, вовлекается в циркуляционное движение, в результате чего под давлением электролит радиальными распределенными потоками поступает через сквозные отверстия в межэлектродные промежутки блока, динамично заполняя их, в результате электрохимического взаимодействия электролита и электродов вырабатывается электрический ток.
Недостатками прототипа являются:
1. Невозможность проверить его работоспособность без механического разрушения ампулы, содержащей электролит.
2. Нестабильное время выхода источника электропитания на режим работы, которое зависит от температуры окружающей среды.
3. Невозможно использовать в боеприпасах, где центробежные силы вращения малы и которых недостаточно для принудительного проталкивания жидкого электролита в межэлектродные промежутки блока (например, скоростей вращения 152-мм снаряда равна 150 об/с., 122-мм снаряда равна 180 об/с. недостаточно, а в боеприпасах 125-мм гладкоствольных орудиях вращение вообще отсутствует).
Задачей предлагаемой полезной модели является создания кратковременного источника электропитания с упрощенной конструкцией, обеспечивающей надежность срабатывания при его активации и повышенную безопасность в служебном обращении.
Технический результат заключается в повышении надежности срабатывания, обеспечении расчетных энергетических характеристик вне зависимости от температуры окружающей среды, упрощение конструкции, безопасность в служебном обращении.
Поставленная задача достигается за счет того, что кратковременный источник электропитания содержит корпус, внутри которого расположен подвижный блок, фиксируемый удерживающим механизмом у одной из внутренних поверхностей корпуса, и боек, размещенный на противоположной от подвижного блока стороне корпуса. Кратковременный источник электропитания содержит размещенный внутри подвижного блока пьезоэлемент и электронный блок, расположенный внутри корпуса и электрически связанный с пьезоэлементом. Причем кратковременным источником энергии является пьезоэлемент, выполненный в виде набора слоев пьезокерамического материала, количество слоев и размеры определяются количеством требуемой для потребления электроэнергии.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, где представлен рисунок конструкции предлагаемого кратковременного источника электропитания.
Кратковременный источник электропитания содержит:
1 - Корпус;
2 - Боек;
3 - Удерживающий механизм;
4 - Подвижный блок;
5 - Пьезоэлемент;
6 - Электронный блок.
Кратковременный источник электропитания работает следующим образом.
В исходном состоянии подвижный блок 4, с вмонтированным в него пьезоэлементом 5, фиксируется удерживающим механизмом 3 в корпусе 1 с противоположной стороны от бойка 2.
Активация кратковременного источника электропитания происходит при выстреле под действием импульсной осевой нагрузки, когда вмонтированный в подвижный блок 4 пьезоэлемент 5, преодолевая силы трения и усилия удерживающего механизма 3, ударяется о неподвижный боек 2. Удерживающий механизм 3 может быть выполнен, например, в виде пружины.
Во время удара в пьезоэлементе 5 возникает пьезоэлектрический эффект, приводящий к возникновению электрического заряда на электродах пьезоэлемента 5, который подается по электрической связи (на фиг. 1 не показана) на электронный блок 6, преобразующий сформированный электрический заряд в электрическое напряжение, используемое для питания полезной нагрузки.
Электронный блок 6 может быть выполнен в виде диодного моста и накопительного конденсатора.
Таким образом, задача создания кратковременного источника электропитания с упрощенной конструкцией, обеспечивающей надежность срабатывания при его активации и повышенную безопасность в служебном обращении, решена.
Источники информации.
1. Патент DE 3718788 от 10.12.1987 г.
2. Патент РФ №2095745 от 20.09.1996 г.
3. Патент РФ №2091918 от 28.10.1987 г.
4. Патент РФ №2487313 от 03.02.2012 г.
Claims (2)
1. Кратковременный источник электропитания, содержащий корпус, внутри которого расположен подвижный блок, фиксируемый удерживающим механизмом у одной из внутренних поверхностей корпуса, и боек, размещенный на противоположной от подвижного блока стороне корпуса, отличающийся тем, что он содержит размещенный внутри подвижного блока пьезоэлемент и электронный блок, расположенный внутри корпуса и электрически связанный с пьезоэлементом.
2. Кратковременный источник электропитания по п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлемент выполнен в виде набора слоев пьезокерамического материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110809U RU190320U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Кратковременный источник электропитания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110809U RU190320U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Кратковременный источник электропитания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190320U1 true RU190320U1 (ru) | 2019-06-26 |
Family
ID=67003059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019110809U RU190320U1 (ru) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Кратковременный источник электропитания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190320U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0387675A2 (de) * | 1989-03-17 | 1990-09-19 | Oregon Etablissement Für Patentverwertung | Bodenzünder für eine Granate |
RU2329461C1 (ru) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU2487313C1 (ru) * | 2012-02-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU154400U1 (ru) * | 2015-01-12 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Курганприбор" | Пьезогенератор взрывателя |
RU2599125C1 (ru) * | 2015-09-28 | 2016-10-10 | Акционерное общество "Муромский приборостроительный завод" | Детонирующее устройство механического взрывателя |
RU178521U1 (ru) * | 2017-06-05 | 2018-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ПСС "Инжиниринг" | Снаряд дистанционного электрического действия |
-
2019
- 2019-04-11 RU RU2019110809U patent/RU190320U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0387675A2 (de) * | 1989-03-17 | 1990-09-19 | Oregon Etablissement Für Patentverwertung | Bodenzünder für eine Granate |
RU2329461C1 (ru) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU2487313C1 (ru) * | 2012-02-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU154400U1 (ru) * | 2015-01-12 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Курганприбор" | Пьезогенератор взрывателя |
RU2599125C1 (ru) * | 2015-09-28 | 2016-10-10 | Акционерное общество "Муромский приборостроительный завод" | Детонирующее устройство механического взрывателя |
RU178521U1 (ru) * | 2017-06-05 | 2018-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ПСС "Инжиниринг" | Снаряд дистанционного электрического действия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8286554B2 (en) | Electrically initiated inertial igniters for thermal batteries and the like | |
US8593104B2 (en) | Power source for starting engines of vehicles and the like | |
US20230261286A1 (en) | Metal-Oxygen Primary Reserve Batteries for Munitions and the Like Applications | |
CN106684402B (zh) | 微小型热电池激活装置 | |
US3674566A (en) | Reserve battery having the electrolyte compartment moved by gas pressure | |
KR960703461A (ko) | 개량된 재래식 탄약용 자폭 퓨즈(self-destruct fuse for improved conventional munitions) | |
US5206456A (en) | Ordinance thermal battery | |
RU190320U1 (ru) | Кратковременный источник электропитания | |
US11335983B2 (en) | Liquid reserve batteries for munitions | |
US20160233521A1 (en) | Method For Producing Power From Liquid Reserve Batteries | |
US5006429A (en) | Externally heated thermal battery | |
US8418617B2 (en) | Setback and set-forward initiated inertial igniters and activated electrical switches | |
CN107069059B (zh) | 基于pvdf薄膜的热电池激活装置 | |
RU2487313C1 (ru) | Энергосодержащий источник тока | |
CN207530047U (zh) | 一种高过载式机械激活热电池 | |
US4200686A (en) | High energy density thermal cell | |
US20050214628A1 (en) | Inertial pump for moving gases in a micro fuel cell | |
US10337848B2 (en) | Spin acceleration armed inertia igniters and electrical switches for munitions and the like | |
WO2013021146A1 (en) | Inertially operated electrical initiation devices | |
RU2728089C1 (ru) | Ампульный источник тока | |
US3738872A (en) | Miniaturized thermal cell | |
US3714728A (en) | Compressible primer contact and fixed firing pin assembly | |
US10461379B2 (en) | Method for assembling and activating lithium-ion based reserve batteries | |
US10062910B2 (en) | Reserve power source for munitions | |
RU2822542C1 (ru) | Энергосодержащий источник тока |