Кроме того, патентное законодательство РФ позволяет установить сроки действия патентов, чтобы правильно определить глубину поиска, т.е. периода времени, за который должны быть изучены патенты Российской Федерации.
Затем был определен предмет поиска и те технические решения, которые подлежат экспертизе. Предметом поиска являются прибор термоимпульсный Э-34. В соответствии с выбранным предметом поиска были определены классификационные индексы.
Поиск и отбор патентов РФ, имеющим отношение к выделенным элементам объекта, осуществлялся по официальному бюллетеню Роспатента «Изобретения. Полезные модели», т.к. этот источник содержит сведения о всех действующих патентах в РФ.
Результаты экспертизы на патентную чистоту объекта «прибор термоимпульсный Э-34» показали, что объект обладает патентной чистотой в отношении патентов на изобретения и полезные модели РФ (до 1992г.-СССР). (См. Приложение №1).
Рассмотрены основные тенденции создания устройства. Сделан обзор современных конструкций устройств как зарубежных, так и отечественных разработчиков. На примере разработки прибора-аналога «Пульсар-14» рассмотренынедостатки и преимущества конструкции, прведен анализ прочности, жесткости конструкции корпуса и динамики функционирования устройства с использованием современных программных комплексов AutoCAD 2007 и Solid Works 2007 SPO.
Передо мной стоял вопрос о наиболее эффективном и выгодном конструировании прибора.
Основные требования, предъявляемыми к прибору Э-34:
сохранность параметров прибора после воздействия всех прямых и совокупных комбинаций статических и динамических нагрузок;
сохранение работоспособности;
устойчивость к ударным нагрузкам;
высокая вероятность безотказной работы;
небольшая масса;
технологичность;
универсальность;
удобство в эксплуатации.
Рассмотренная конструкция прибора-аналога позволила выявить ряд моментов, которые необходимо учесть при создании нового прибора, например улучшение эргономических параметров.
Создание наиболее оптимальной конструкции устройства требует от конструктора, на начальных этапах проектирования, знание механических характеристик элементов конструкции, возможность предугадывать динамику функционирования. Для этого проводят анализ прочности, жёсткости конструкции устройства и анализ динамики функционирования устройства. Рассмотренные анализы проведены с помощью программных комплексов AutoCAD 2007 и Solid Works 2007 SPO.
Основным конструктивным элементом формы корпуса прибора Э-34 является основание, служащее его несущей конструкцией, на нем крепятся все элементы, определяющие конфигурацию прибора. Габариты основания составляются из рабочей части под термоэлемент, под электронные блоки и под баттареечный отсек.
Преобразователь напряжения построен на дросселе с сердечником L индуктивностью 470мкГн. Сердечник выполнен из магнитомягкого материала не вызывающего значительные потери на гистерезис. Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы. При подаче положительного импульса на транзистор VT, транзистор отпирается и по цепи БВ начинает протекать ток нарастающий не сразу, поскольку он проходит через дроссель L. Через определенное время ток в дросселе нарастает до максимального значения и выравнивается. В это время положительный импульс прекращается на базе транзистора VT и транзистор запирается, ток по цепи БВ течь не может, в этот момент от дросселя за счет явления самоиндукции появляется максимальный всплеск напряжения до +15…16 вольт в точке В. ЭДС самоиндукции продолжает гнать ток и заряжает конденсатор С до напряжения +15…16 вольт.
Генератор преобразователя напряжения построен по принципам баланса фаз и баланса амплитуд. Транзисторы VT1 – VT4 соединены по схеме с общим эмиттером.
После момента подачи напряжения питания на преобразователь напряжения с помощью переключения выключателя SA1 происходит следующее. Поскольку потенциал на эмиттере VT1выше чем на его базе в момент подключения, т. к. открыт транзисторVT2, следовательно, VT1открыт, VT3 закрыт исходя из конструктивных соображений, и по цепи VT1 – R1 – VT2 протекает ток. Ток протекает также по цепи L1 – VT4, возрастая с течением времени, поскольку на базе VT4 положительный потенциал проходящий через транзистор VT1. Как только ток в цепи L1 – VT4 достигает максимального значения происходит переориентация потенциалов полюсов дросселя и через конденсатор С4 проходит импульс доносящий положительный потенциал на базу VT1 и VT1 запирается. В этот момент закрывается VT4. Также в этот момент, вследствие запирания VT4, благодаря ЭДС самоиндукции на дросселе L1 напряжение резко возрастает и в обратном направлении пробивается стабилитрон VD2 и он поддерживает постоянным напряжение 15В. Конденсаторы С7 – С9 заряжаются в несколько этапов до напряжения 15В. Как только ЭДС самоиндукции на дросселе понижается до определенного значения стабилитрон выходит из состояния пробоя, VT3 запирается, VT2 отпирается, следовательно, последовательно открываются VT1 и VT4 соответственно и далее процессы периодически повторяются.
