Способ испытания объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия тока и имитаторы критических элементов

Изобретение относится к испытаниям объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект (электромагнитных полей и токов молнии, статического электричества, радиопередающих устройств, высоковольтных линий электропередачи и др.). Технический результат: обеспечение адекватности и повышение безопасности испытаний. Сущность: способ испытания объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект, заключается в электромагнитном воздействии с заданными параметрами на объект, в котором установлены имитатор пожаровзрывоопасного вещества и имитатор электровоспламенителя мостикового типа. Каждый из имитаторов включает датчик повышенной чувствительности к действию тока, характеризующийся коэффициентом запаса чувствительности К, определяемым по формуле К=W_КЭ/W_Д≥1, где W_КЭ - уровень нечувствительности критического элемента к действию типового импульса тока, при котором гарантированно не происходит его срабатывание; W_Д - уровень чувствительности датчика к действию типового импульса тока, при котором гарантированно происходит его срабатывание. Факт защищенности объекта от действия тока устанавливается, если после электромагнитного воздействия ни один из датчиков не сработает. Имитатор пожаровзрывоопасного вещества и имитатор электровоспламенителя мостикового типа содержат датчики в виде резистора с выводами и электродами, размещенными в инертной среде в пределах габаритных размеров и электрических характеристик соответствующего критического элемента. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к испытаниям объектов, содержащих критические элементы, на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект.

В качестве объектов испытаний рассматриваются как малогабаритные, так и крупногабаритные образцы (транспортные средства, ракетная техника и др.), содержащие критические элементы. Под критическими элементами объекта, с точки зрения опасного действия энергии тока, рассматриваются элементы, отказ которых может быть критическим для объекта (см. п. 3.7 ГОСТ 27.310-95).

Преимущественной областью применения изобретения являются испытания объектов, содержащих в качестве критических элементов одно или несколько взрывчатых или пиротехнических веществ, средств инициирования. Возможно применение способа при испытаниях объекта, содержащего критический элемент, не относящийся к взрывчатым или пиротехническим материалам, например, резистор и др.

В качестве электромагнитных воздействий могут рассматриваться электромагнитные поля и токи молниевых и электростатических разрядов, высоковольтных линий электропередачи, радиопередающих устройств и др. Для каждого вида электромагнитного воздействия в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (стандартов, технического задания и др.) устанавливаются (задаются) параметры, создаваемые при испытаниях моделирующими установками-имитаторами. Так, например, параметры тока электростатического разряда могут быть заданы в виде параметров разрядной электрической цепи: разрядного сопротивления, емкости и напряжения разряда, параметры тока прямого удара молнии - в виде амплитудно-временных параметров импульса тока, параметры электромагнитного поля радиопередающих устройств - в виде напряженности электрического поля, параметры электромагнитного поля высоковольтных линий электропередачи - в виде напряженности электрического и магнитного поля и т.д. (см. Комягин С.И. Электромагнитная стойкость беспилотных летательных аппаратов. - М.: КРАСАНДР, 2015, С. 328-333).

Под током понимается электрический ток как прямого действия (ток прямого удара молнии, ток электростатического разряда), так и наведенный в результате воздействия электромагнитных полей, а также блуждающий ток, идущий не предусмотренными путями. В зависимости от происхождения различают следующие виды блуждающего тока: электротяговый блуждающий ток, ток утечки из электрических сетей, ток электростатических разрядов, ток электромагнитного излучения, грозовых разрядов и др. (см. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Рандеву-AM, 2000, С. 23). Под током также рассматривается ток, протекающий через пожаровзрывоопасные вещества и материалы при искровом разряде источника высокого напряжения (например, при прямом ударе молнии или разряде статического электричества в корпус образца).

Уровень техники

Проблема испытаний объектов, содержащих критические элементы, на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект, состоит в обеспечении взрывобезопасности и адекватности испытаний. Основная трудность обеспечения взрывобезопасности и адекватности испытаний таких объектов заключается в создании взрывобезопасных имитаторов критических элементов с датчиками, с использованием которых возможно оценивать защищенность объекта от действия тока, возникающего при электромагнитном воздействии с заданными параметрами, а также в сохранении электромагнитных свойств объекта при испытаниях на основе создания имитаторов критических элементов с габаритными размерами и электрическими характеристиками, находящимися в пределах габаритных размеров и электрических характеристик критических элементов.

Известен способ испытаний объекта, содержащего пожаровзрывоопасные вещества и материалы, в условиях, максимально приближенных к натурным, т.е. при наличии их во время испытаний. Однако, такой способ испытаний, связанный с возможным взрывом, чрезвычайно сложен и небезопасен (см. Кужекин И.П. и др. Молния и молниезащита. М.: Знак, 2003, С. 272). Поэтому пожаровзрывоопасные вещества и материалы во время испытаний объекта, как правило, находятся в инертном состоянии, при этом защищенность их от зажигающего действия тока не оценивается.

Известны способы испытаний объектов, содержащих критические элементы (электровоспламенители, взрывчатые вещества и т.п.), например, «Способ испытаний систем, содержащих электровзрывные устройства, на стойкость к воздействию внешних электромагнитных полей в составе объектов и устройство для его осуществления» (см. патент RU 2593521 С1, МКП G01R 31/00, опубл. 10.08.2016). Согласно указанному способу испытания проводятся путем создания тестовых электромагнитных полей, внешних по отношению к испытуемой системе, с заданными параметрами излучения, измерения уровня наведенных токов в испытуемой системе объекта и определения стойкости электровзрывного устройства путем сравнения наведенного тока в нити накаливания с током срабатывания данного электровзрывного устройства с учетом нормированного коэффициента защиты. При этом оценку уровня наведенных токов выполняют одновременно для всех электровзрывных устройств, размещенных в различных локальных зонах объекта испытаний, путем измерения температур двух эквивалентов воспламенителей и корпуса каждого электровзрывного устройства многоканальным оптическим интеррогатором с температурными чувствительными элементами на оптоволоконных решетках Брэгга, пространственное разрешение которых обеспечивают выбором различных частот решеток Брэгга.

Недостатком способа является невозможность размещения системы измерений наведенного тока в пределах габаритных размеров электровоспламенителя. В результате нарушаются защитные электромагнитные свойства объекта, т.е. при тестовом электромагнитном воздействии наведенные токи могут существенно отличаться от реальных. Кроме этого, в способе не учитывается действие тока при искровом разряде на воспламенительную головку электровоспламенителя или на взрывчатое вещество в составе электровзрывного устройства, например, при воздействии прямого удара молнии или при электростатическом разряде в объект. Таким образом, при испытаниях данным способом невозможно полностью воспроизвести действие токов в критических элементах взрывного устройства. Поэтому данный способ не соответствует требованию по адекватности испытаний.

Известен «Способ испытаний объектов, содержащих электровзрывные устройства, на воздействие электромагнитных полей» (см. патент RU 2224222, МПК G01D 21/00, F42B 35/00, опубл. 03.01.2002), в котором воздействию электромагнитного поля подвергают объект с установленными в нем электровзрывными устройствами с повышенной чувствительностью, а после воздействия устанавливают факт срабатывания электровзрывных устройств, при этом характеристика электромагнитного поля, воздействующего на объект, определяется по формуле:

E=Е_зад⋅(I_{сраб, и} / I_{сраб, эву}),

где Е - характеристика (напряженность или плотность потока энергии) электромагнитного поля, воздействующего на объект при испытаниях;

Е_зад - заданная характеристика (напряженность или плотность потока энергии) электромагнитного поля, при котором должна быть обеспечена работоспособность объекта;

I_{сраб и} - ток (энергия, напряжение) срабатывания электровзрывного устройства объекта при испытаниях;

I_{сраб эву} - ток (энергия, напряжение) срабатывания штатного электровзрывного устройства объекта.

Недостатки способа заключаются в следующем.

С одной стороны, при Е < Е_зад, т.е. когда уровень электромагнитного воздействия ниже заданного (нормированного), создание адекватных реальным токов в электровзрывном устройстве объекта в принципе проблематично. Так, например, при испытаниях объекта на воздействие токов молниевых разрядов с нормой испытаний ниже требуемой, нелинейные эффекты в объекте могут не возникать ввиду низкого уровня перенапряжения в отличие от уровня перенапряжения при воздействии тока с заданной нормой испытаний.

С другой стороны, при Е = Е_зад, чувствительность электровзрывного устройства равна чувствительности штатного электровзрывного устройства, т.е. в этом случае возможно использование и штатного электровзрывного устройства, что недопустимо, так как достоверность таких испытаний менее 50% (см. Комягин С.И. Электромагнитная стойкость беспилотных летательных аппаратов. - М.: КРАСАНДР, 2015, С 80).

Поэтому, данный способ также не соответствует требованию по адекватности испытаний.

Кроме этого, испытания вышеуказанным способом являются небезопасными, т.к. объект испытаний, содержащий взрывное устройство, относится к источникам повышенной взрывоопасности.

Известен взрывобезопасный имитатор электровоспламенителя в составе ракеты, содержащий резистор вместо электровоспламенителя (см. патент CN 213120310 U, МПК F42B 35/00, G09B 23/18, опубл. 04.05.2021). Имитатор используется для моделирования протекания рабочих пусковых токов через электровоспламенитель, но не может быть использован для испытаний объекта на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект.

Обеспечение безопасности и адекватности испытаний может достигаться путем замены каждого критического элемента на взрывобезопасный имитатор с сохранением его габаритных и электрических характеристик с использованием датчика повышенной чувствительности к действию тока. Аналогов таких имитаторов не установлено.

Таким образом, обеспечение безопасности и адекватности испытаний объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов, является технической проблемой.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение безопасности и адекватности испытаний объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов.

Технический результат достигается способом испытаний объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов, заключающимся в электромагнитном воздействии с заданными параметрами на объект, в котором установлены взрывобезопасные имитаторы критических элементов, каждый из которых включает датчик повышенной чувствительности к действию тока, характеризующийся коэффициентом запаса чувствительности К, определяемым по формуле:

К=W_КЭ/W_Д≥1,

где W_КЭ - уровень нечувствительности критического элемента к действию типового импульса тока, в частном случае, в виде значения амплитуды тока или электрической энергии, при котором гарантированно не происходит его срабатывание;

W_Д - уровень чувствительности датчика к действию типового импульса тока, в частном случае, в виде значения амплитуды тока или электрической энергии, при котором гарантированно происходит его срабатывание, при этом факт защищенности объекта от действия тока устанавливают, если после электромагнитного воздействия с заданными параметрами ни один из датчиков не сработал.

В одном из вариантов исполнения способа в качестве имитаторов критических элементов установлены имитатор пожаровзрывоопасного вещества и имитатор электровоспламенителя мостикового типа, а для вычисления коэффициента запаса чувствительности определяют опытным путем значения амплитуды тока или электрической энергии, при которых гарантированно не происходит срабатывание критического элемента и гарантированно происходит срабатывание датчика.

Технический результат достигается имитатором пожаровзрывоопасного вещества, который содержит датчик в виде резистора с выводами, к которым присоединены электроды, расположенные в инертной среде, имеющей габаритные размеры и электрические характеристики, находящиеся в пределах габаритных размеров и электрических характеристик пожаровзрывоопасного вещества, имеет номинальное значение сопротивления и значение безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через имитируемое пожаровзрывоопасное вещество, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

Технический результат достигается имитатором электровоспламенителя мостикового типа, который содержит датчик в виде резистора с выводами, расположенный внутри инертной среды, имеющей габаритные размеры и электрические характеристики, находящиеся в пределах габаритных размеров и электрических характеристик воспламенительной головки электровоспламенителя, имеет номинальное значение сопротивления, равное сопротивлению имитируемого мостика накаливания, и значение безопасного тока при протекании типового импульса тока через мостик накаливания имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

В частном случае имитатор может содержать дополнительный датчик в виде резистора, один вывод которого соединен проводом с выводом другого датчика, второй вывод соединен проводом с электродом, расположенные в инертной среде, имеет номинальное значение сопротивления и значение безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через состав воспламенительной головки имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с известными техническими решениями в данной области техники позволил выявить новую совокупность существенных признаков, обеспечивающую технический результат.

Краткое описание чертежей

Для иллюстрации возможности осуществления изобретения приводятся фиг. 1, 2. На фиг. 1 показан объект, подвергаемый электромагнитному воздействию, в частности, воздействию токов электростатического разряда, содержащий критические элементы, при испытаниях на защищенность от действия наведенных токов. На фиг. 2 показана схема объекта, подвергаемого испытаниям, с установленными в нем имитаторами критических элементов. Указаны цифровые и буквенные обозначения, где

на фиг.1:

1 - корпус объекта испытаний;

2 - контактная точка электростатического разряда в корпус;

3 - порох дымный ПМ в качестве пожаровзрывоопасного вещества;

4 - электровоспламенитель ЭВФ-1 в качестве электровоспламенителя мостикового типа;

5 - резистор;

6 - мостик накаливания электровоспламенителя ЭВФ-1;

7 - аккумуляторная батарея с переключателем;

8 - воспламенительная головка электровоспламенителя ЭВФ-1;

9 - пластмассовый корпус электровоспламенителя ЭВФ-1;

10 - контактные точки выводов электровоспламенителя ЭВФ-1 с электрической цепью источника тока;

U_p - напряжение электростатического разряда;

С_p - разрядная емкость электрической цепи электростатического разряда;

R_p - разрядное сопротивление электрической цепи электростатического разряда;

на фиг. 2:

11 - имитатор пороха дымного ПМ;

12 - имитатор электровоспламенителя ЭВФ-1;

13 - электроды имитатора пороха дымного ПМ;

14 - граница объема инертной среды имитатора пороха дымного ПМ;

15 - электрод имитатора электровоспламенителя ЭВФ-1;

16 - граница инертной среды имитатора электровоспламенителя ЭВФ-1;

Д1 - датчик имитатора пороха дымного ПМ;

Д2 - датчик имитатора электровоспламенителя ЭВФ-1 для оценки действия тока, протекающего через мостик накаливания;

Д3 - датчик имитатора электровоспламенителя ЭВФ-1 для оценки действия тока, протекающего через воспламенительную головку.

Осуществление изобретения

Способ заключается в электромагнитном воздействии с заданными параметрами на объект, в котором установлены взрывобезопасные имитаторы критических элементов, каждый из которых включает датчик повышенной чувствительности к действию тока, характеризующийся коэффициентом запаса чувствительности К, определяемым по формуле:

К=W_КЭ/W_Д≥1,

где W_КЭ - уровень нечувствительности критического элемента к действию типового импульса тока, в частном случае, в виде значения амплитуды тока или электрической энергии, при котором гарантированно не происходит его срабатывание;

W_Д - уровень чувствительности датчика к действию типового импульса тока, в частном случае, в виде значения амплитуды тока или электрической энергии, при котором гарантированно происходит его срабатывание.

Факт защищенности объекта от действия тока устанавливают, если после электромагнитного воздействия с заданными параметрами ни один из датчиков не сработает. Если хотя бы один из датчиков сработает, то объект считается незащищенным.

Экспериментальной оценке подвергался объект, в котором критическими элементами были пожаровзрывоопасное вещество и электровоспламенитель мостикового типа. Использовались имитаторы критических элементов, содержащие датчики в виде резистора с выводами, электродами, расположенные в инертной среде, имеющей габаритные размеры и электрические характеристики, находящиеся в пределах габаритных размеров и электрических характеристик критического элемента.

Состояние каждого датчика оценивалось либо по факту срабатывания, либо несрабатывания. Считалось, что датчик не сработал, если после протекания тока через него сопротивление осталось в пределах номинального значения, и, датчик сработал, если после протекания тока сопротивление отклонилось от номинального значения. Для вычисления коэффициентов запаса чувствительности датчиков опытным путем определялись значения амплитуды тока или электрической энергии, при которых гарантированно не происходило срабатывание критического элемента и гарантированно происходило срабатывание датчика.

Датчик имитатора пожаровзрывоопасного вещества характеризовался номинальным значением сопротивления и значением безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через имитируемое пожаровзрывоопасное вещество, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

Датчик имитатора электровоспламенителя мостикового типа характеризовался номинальным значением сопротивления, равным сопротивлению имитируемого мостика накаливания, и значением безопасного тока при протекании типового импульса тока через мостик накаливания имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика. Дополнительный датчик характеризовался номинальным значением сопротивления и значением безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через состав воспламенительной головки имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

Подробный пример конкретного исполнения

Объектом испытаний был следующий объект, содержащий критические элементы: пожаровзрывоопасное вещество - порох дымный ПМ по ГОСТ 1028-79 (3), электровоспламенитель мостикового типа - электровоспламенитель ЭВФ-1 по ТУ 84-07513406-035-94 (4). Назначение объекта - для воспламенения пороха дымного ПМ при срабатывании электровоспламенителя ЭВФ-1 от источника рабочего тока величиной не менее 0,5 А. Формирование рабочего тока, протекающего в электрической цепи через резистор МО-200 с сопротивлением 1,5 Ом (5) и мостик накаливания электровоспламенителя ЭВФ-1 (6), должно осуществляться при включении аккумуляторной батареи типа 18650 (7), заряженной до напряжения 3,7 В. Предполагалось, что во время электромагнитного воздействия объект находится в выключенном состоянии.

Оценивалась защищенность объекта от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии с заданными параметрами, в частности, при прямом воздействии разряда статического электричества в корпус, моделируемое с использованием электроразрядной установки. Заданными параметрами являлись: напряжение разряда 15 кВ (U_P), разрядная емкость 150 пФ (С_P), разрядное сопротивление 330 Ом (R_P) в контактную точку (2) корпуса (1). При этом оценивалось действие тока, наведенного в электрической цепи (5, 10) и протекающего через мостик накаливания электровоспламенителя ЭВФ-1 (6), а также протекающего через состав пороха дымного ПМ (3) и состав воспламенительной головки (8) внутри пластмассового корпуса (9) электровоспламенителя ЭВФ-1 в случае возникновения искрового разряда с корпуса (1) на заземленный провод электрической цепи.

В объекте, подвергаемом испытаниям, были установлены взрывобезопасные имитаторы пороха дымного ПМ (11) и электровоспламенителя ЭВФ-1 (12).

Имитатор пороха дымного ПМ (11) содержал датчик (Д1) для оценки защищенности от действия токов, протекающих в случае искрового разряда через состав пороха дымного ПМ в виде непроволочного резистора, к выводам которого были присоединены электроды (13) из медных пластин с проводниками. Датчик с электродами размещался внутри объема инертной среды с границами (14), равными границам объема габаритных размеров пороха дымного ПМ (3). Электрические характеристики инертной среды находились в пределах электрических характеристик пороха дымного ПМ. Так, в имитаторе в качестве инертной среды вместо пороха дымного ПМ, обладающего электрическими изоляционными свойствами, использовался воздух с удельным электрическим сопротивлением не менее 10¹⁵ Ом⋅м. Датчик был изготовлен методом нанесения тонкого слоя токопроводящего материала на изоляционный каркас (см. Датчики: Справочное пособие. М.: Техносфера, 2012, С. 131). Габаритные размеры датчика Д1 составили: длина 3 мм, диаметр 4 мм, а номинальное значение его сопротивления 10 Ом. Уровень нечувствительности (гарантированного несрабатывания) пороха дымного ПМ к действию типового импульса тока в результате искрового разряда заряженного конденсатора емкостью 150 пФ был определен опытным путем в виде значения безопасной энергии W_КЭ1=1,4 мДж. Уровень чувствительности (гарантированного срабатывания) датчика Д1 определялся по результатам безотказного срабатывания 30 штук в виде значения энергии тока W_Д1=0,9 мДж. В результате вычислений коэффициента запаса чувствительности датчика Д1 была получена величина К_Д1=1,5.

Имитатор электровоспламенителя ЭВФ-1 (12) содержал два датчика (Д2) и (Д3) для оценки защищенности от действия токов, протекающих через мостик накаливания и через состав воспламенительной головки электровоспламенителя ЭВФ-1 соответственно. Датчики Д2 и Д3 были изготовлены по технологии, аналогичной для датчика Д1. Один вывод датчика Д3 был соединен с выводом датчика Д2, другой вывод - с медной пластиной в качестве электрода с проводником (15), размещенной на границе объема инертной среды (16). Датчики с электродом размещались внутри объема инертной среды, границы которого были равны границам объема габаритных размеров воспламенительной головки электровоспламенителя ЭВФ-1 (8). Электрические характеристики инертной среды находились в пределах электрических характеристик воспламенительной головки электровоспламенителя ЭВФ-1. Так, в имитаторе в качестве инертной среды вместо воспламенительного состава, обладающего изоляционными свойствами, использовался воздух с удельным электрическим сопротивлением не менее 10¹⁵ Ом⋅м. Габаритные размеры каждого датчика составили: длина 3 мм, диаметр 4 мм. Номинальное значение сопротивления датчика Д2 составило величину 5,5 Ом, что соответствовало номинальному значению сопротивления электровоспламенителя ЭВФ-1. Номинальное значение сопротивления датчика Д3 составило величину 10 Ом.

Уровень нечувствительности (гарантированного несрабатывания) электровоспламенителя ЭВФ-1 при протекании через мостик накаливания типового импульса тока длительностью 5 мин определялся опытным путем в виде значения безопасного тока W_КЭ2=100 мА. Уровень чувствительности (гарантированного срабатывания) датчика Д2 определялся по результатам безотказного срабатывания 30 штук изделий в виде значения тока срабатывания W_Д2=30 мА. Коэффициент запаса чувствительности датчика Д2 составил величину К_Д2=3,3.

Уровень нечувствительности (гарантированного несрабатывания) электровоспламенителя ЭВФ-1 при протекании через состав воспламенительной головки типового импульса тока в результате искрового разряда заряженного конденсатора емкостью 150 пФ был определен опытным путем в виде значения безопасной энергии W_КЭ3=17 мДж. Уровень чувствительности (гарантированного срабатывания) датчика Д3 определялся по результатам безотказного срабатывания 30 штук изделий в виде значения энергии тока срабатывания W_Д3=0,9 мДж. Коэффициент запаса чувствительности датчика Д3 составил величину К_Д3=18,8.

При испытаниях по схеме (фиг. 2) на объект с установленными имитаторами пороха дымного ПМ и электровоспламенителя ЭВФ-1 было подано 5 испытательных воздействий с заданными параметрами. После электромагнитного воздействия производились измерения сопротивления каждого датчика, значения которых не изменились. Следовательно, ни один из датчиков не сработал. В результате испытаний был установлен факт защищенности объекта, содержащего порох дымный ПМ и электровоспламенитель ЭВФ-1, от действия токов при электростатическом разряде с заданными параметрами.

Пример, когда критическим элементом является резистор

Испытанию подвергают объект, в котором в качестве имитатора резистора установлен резистор повышенной чувствительности, коэффициент чувствительности К которого определяется, как в вышеуказанном примере.

Так, вместо штатного металлооксидного резистора МО-200 (1,5 Ом, 2 Вт, длина 15 мм, диаметр 5 мм, безопасный ток 1,15 А) устанавливают непроволочный резистор CF-25 (1,5 Ом, 0,25 Вт, длина 6 мм, диаметр 2,3 мм, безотказный ток срабатывания 1 А) и определяется коэффициент К=1,15.

Таким образом, на примерах конкретного исполнения изобретения продемонстрирована возможность реализации нового способа испытаний объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов и имитаторов критических элементов. Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение безопасности и адекватности испытаний объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов.

Применение изобретения открывает возможности в области создания новых устройств и полезных моделей объектов, содержащих критические элементы, для испытаний на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитных видах воздействия. Изобретение может применяться при испытаниях как малогабаритных, так и крупногабаритных образцов, содержащих критические элементы, на воздействие электромагнитных полей и токов источников различного происхождения, с возможностью подтверждения как безопасности образца (взрывобезопасности, функциональной безопасности), так и других его свойств (устойчивости, электрической прочности, защищенности).

Процесс отработки и контроля защиты объекта от действия токов становится безопасным и существенно упрощается, т.к. при испытаниях исключается опасное действие различных взрывчатых материалов и не требуется использование сложных измерительно-вычислительных комплексов для определения величины наведенного тока в критических элементах электрических цепей, что позволяет существенно снизить сроки и стоимость проведения испытаний.

1. Способ испытания объекта, содержащего критические элементы, на защищенность от действия токов, возникающих при электромагнитном воздействии на объект, заключающийся в электромагнитном воздействии с заданными параметрами на объект, в котором установлены имитатор пожаровзрывоопасного вещества и имитатор электровоспламенителя мостикового типа, каждый из которых включает датчик повышенной чувствительности к действию тока, характеризующийся коэффициентом запаса чувствительности К, определяемым по формуле:

где W_КЭ - уровень нечувствительности критического элемента к действию типового импульса тока, при котором гарантированно не происходит его срабатывание;

W_Д - уровень чувствительности датчика к действию типового импульса тока, при котором гарантированно происходит его срабатывание, при этом факт защищенности объекта от действия тока устанавливают, если после электромагнитного воздействия с заданными параметрами ни один из датчиков не сработал.

2. Имитатор пожаровзрывоопасного вещества, характеризующийся тем, что содержит датчик в виде резистора с выводами, к которым присоединены электроды, расположенные в инертной среде, имеющей габаритные размеры и электрические характеристики, находящиеся в пределах габаритных размеров и электрических характеристик пожаровзрывоопасного вещества, имеет номинальное значение сопротивления и значение безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через имитируемое пожаровзрывоопасное вещество, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

3. Имитатор электровоспламенителя мостикового типа, характеризующийся тем, что содержит датчик в виде резистора с выводами, расположенный внутри инертной среды, имеющей габаритные размеры и электрические характеристики, находящиеся в пределах габаритных размеров и электрических характеристик воспламенительной головки электровоспламенителя, имеет номинальное значение сопротивления, равное сопротивлению имитируемого мостика накаливания, и значение безопасного тока при протекании типового импульса тока через мостик накаливания имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.

4. Имитатор по п. 3, отличающийся тем, что содержит дополнительный датчик в виде резистора, один вывод которого соединен проводом с выводом другого датчика, второй вывод соединен проводом с электродом, расположенные в инертной среде, имеет номинальное значение сопротивления и значение безопасной энергии при протекании типового импульса тока в результате искрового разряда через состав воспламенительной головки имитируемого электровоспламенителя, при котором гарантированно происходит срабатывание датчика.