DE3142561C2 - Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung oder Überprüfung elektrisch zündbarer Anzündhütchen - Google Patents

Abstract

Zur zerstörungsfreien Prüfung oder Überprüfung elektrisch zündbarer Anzündhütchen der Munitionstechnik wird vorgeschlagen, an deren Kontaktierungsflächen die Hochfrequenz-Resonanzfrequenzen im GHz-Bereich zu ermitteln. Fehlerhafte Anzündhütchen ergeben Resonanzfrequenzverschiebungen und/oder Änderungen der reflektierten elektrischen Leistung.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung oder Oberprüfung elektrisch zändbarer Anzündhütchen der im Oberbegriff des Patentan-Spruchs 1 genannten Art

Wie aus dem prinzipiellen, in F i g. 1 dargestellten Aufbau ersichtlich, der als Beispiel ein Anzündhütchen vom Brückenzündertyp im Querschnitt zeigt, besitzen elektrisch zündbare Anzündhütchei zur Zündung eines leicht entflammbaren Pulvers im Raum 2 ein elektrisch aufheizöares Metaüschichteiement, beispielsweise eine Tantalzündbrücke 3, die zwischen einer scheibenförmigen Anschlußfläche 4 und einer ringförmigen Anschlußfläche angeordnet ist, die mit einem Gehäuse 6 des An-Zündhütchens verbunden ist.

Die zur Zündung erforderliche elektrische Spannung wird angelegt an der durch das Gehäuse gebildeten ringförmigen Kontaktfläche A als der einen Kontaktierungselektrode und der dazwischenliegenden, beispielsweise scheibenförmigen Kontaktfläche B, als der anderen Kontaktierungselektrode. Alle isolierenden Zwischenräume im Anzündhütchen wurden in F i g. 1 zur besseren Übersicht und zum besseren Verständnis der Erfindung nicht dargestellt. so

Eine zwischen den elektrischen Kontaktflächen A und B angelegte Spannung bewirkt einen elektrischen Strom beispielsweise von der Kontaktfläche A über das Gehäuse 6, über die ringförmige Anschlußfläche 5, dem Metallschichtelement 3, der Anschlußfläche 4, einem Mittenleiter 8 zur Kontaktfläche B, die u. U. mit weiteren Metallteilen, beispielsweise einem hier angedeuteten Metallzylinder 7, eine galvanische Verbindung haben kann.

Ein Gerät zur zerstörungsfreien Zündung von pyrotechnischen Zündern vom Brüekenzündertyp ist beispielsweise bekannt aus der DE-OS 26 28 573. Hierbei wird in einer ersten Phase der Gleichstromwiederstand des den pyrotechnischen Zünder bildenden Widerstandes und anschließend in einer zweiten Phase mit einem höheren Gleichstrom die Wärmekapazität und der Wärmeabgabekoeffizient gemessen, die eine Funktion der Erwärmung sind. Der dabei gemessene Widerstandswert ist die Summe aus Brückenwiederstandswert und den Werten der Übergangswiderstände zwischen den bei der Fertigung unter hohem Druck zusammengefügten Einzelteilen. Da der Übergangswiderstandswert eines schlechten Kontaktes z. B. aufgrund eines zu gei ingen Kontaktdruckes oder einer Abweichung der Lage der Einzelteile von der Sollposition klein im Vergleich zum Brückenwiderstandswert ist, ist mit dem bekannten Meßverfahren eine Aussage über die Qualität (.'er Kontaktierung der Einzelteile nicht möglich. Eine schlechte Kontaktierung kann im Laufe der Zeit zu einem Ausfall des Anzündhütchens führen z. B. durch eine Stromunterbrechung für das Zündelement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere soll ein einfaches zerstörungsfreies und völlig ungefährliches Prüfverfahren für einsatzbereite Anzündhütchen angegeben werden, das mit großer Sicherheit fehlerhafte Anzündhütchen erkennen läßt

Die Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren gelöst

Es ist nunmehr möglich, mit hoher Zuverlässigkeit fehlerfreie Anzündhütchen an der Lage ihrer elektrischen Resonanzfrequenzen zu erkennen. Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgamäße Verfahren einen Rückschluß auf die Qualität der zahlreichen Kontaktierungsstellen innerhalb des Anzündhütchens. Da aufgrund einer geringfügigen Lageänderung eines Einzelteils des Anzündhütchens Änderungen der Stromwege oder veränderte Abstände zwischen benachbart verlaufenden Stromwegen eines Hochfrequenzmeßsignals verursacht werden, ändern sich die Resonanzfrequenz und die Amplitude des reflektierten Hochfrequenzmeßsignals. Dadurch kann aus Abweichungen der Resonanzfrequenzen von ihren Sollwerten und aus der Leistung der reflektierten Signale auf den Ort und die Art eines Fehlers geschlossen werden, was die Fehlerbeseitigung in der Fertigung wesentlich vereinfacht

Die Erfindung wird nun anhand des beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert Wie aus F i g. 1 ersichtlich, bildet das Gehäuse 6 mit der ringförmigen Anschlußfläche 5 einerseits und dem Mittenleiter 8, der Anschlußfläche 4 und gegebenenfalls mit dem Metallzylinder 7 andererseits, eine Koaxialleitung, die durch die in F i g. 1 nicht dargestellten Isoliermaterialien kapazitiv belastet ist und deren Ende durch das Metallschichtelement 3 teilweise abgeschlossen ist

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zu prüfende Anzündhütchen in einen Meßadapter eingespannt der die Verbindung und Anpassung zwischen den Kontaktflächen A und B des Anzündhütchens einerseits und dem Meßgerät, beispielsweise einem Networkanalyzer, andererseits, herstellt Die Meßebene des Meßgerätes wird über den Meßadapter zur Ebene der Kontaktflächen A, B des Anzündhütchens verschoben und die vom Meßobjekt, dem Anzündhütchen, reflektierte Leistung in Abhängigkeit von der Frequenz festgestellt. Hierbei ergeben sich, vom Aufbau des Anzündhütchens abhängig, charakteristische Resonanzfrequenzen, die jedoch für einen bestimmten Anzündhütchen-Typ bei ordnungsgemäßem Aufbau und voller Funktionstüchtigkeit nur unwesentlichen Steuungen unterliegen.

Beschädigungen des Anzündhütchens elektrischer oder mechanischer Art äußern sich in einer Verschiebung mindestens einer der Resonanzfrequenzen und in einer Änderung der Höhe der reflektierten Leistung. Sie können daher leicht festgestellt und geortet werden.

In F i g. 2 ist ein typischer Verlauf der von einem Anzündhütchen reflektierten Leistung in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt Die Anwendung des Verfahrens an einem bestimmten Anzündhütchen-Typ ließ Resonanzfrequenzen im Bereich 1 bis 18GHz erkennen. Fehlerhafte Anzündhütchen zeigten Resonanzfrequenzverschiebungen bis zu etwa 1 GHz.

Die Auswertung der von einem Networkanalyzer ermittelten Meßwerte läßt sich in einfacher Weise mittels einer an dieser angeschlossenen Abtasthalteschaltung, einem Analog/Digital-Wandler und einem Mikroprozessor mit Ausgabeeinheit durchführen.

Das Prüfverfahren läßt sich nicht nur in der Fertigung sondern wegen seines geringen meßtechnischen Aufwandes in vorteilhafter Weise auch in einem Waffenlager durchführen. Auch ist es nicht auf Anzündhütchen vom Brückenzündertyp beschränkt, sondern kann bei allen Ani.ündhütchen angewendet werden, die am beschriebenen Meßgerät angeschlossen mindestens eine Hochfrequenz-Resonanzfrequenz aufweisen.

In F i g. 3 ist eine besonders einfache Prüf- oder Überwachungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt Sie besteht aus einem wobbelbaren HF-Generator 31, dessen HF-Signalspannung über einen Richtkoppler 34 dem sich im Adapter 35 befindlichen Prüfling, dem Anzündhütchen, zugeführt wird. Das vom Prüfling reflektierte Signal gelangt, vom Richtkoppler 34 abgezweigt und anschließend von einer Diode 33 gleichgerichtet, zur Auswerteeinheit 3Z Die Information über die jeweilige Prüffrequenz wird der Auswerteeinheit 32 über die Steuerleitung 36, beispielsweise als von der Frequenz abhängige Gleichspannung, vom wobbelbaren Generator 31 mitgeteilt Als Auswerteeinheit 32 ist beispielsweise ein Mikroprozessor vorteilhaft der die ihm zugeführten HF- und Steuersignale in der bereits erläuterten Weise verarbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung oder Überprüfung elektrisch zündbarer Anzündhütchen der Munitionstechnik mittels eines elektrischen Schaltkreises, einer daran angeschlossenen Verarbeitungslogik und einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktflächen des Anzündhütchens die Hochfrequenz-Resonanzfrequenzen ermittelt oder überprüft werden und lediglich Anzündhütchen, deren Hochfrequenz-Resonanzstellen an vorgegebenen Frequenzstellen liegen, weiter verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Güte der Resonanzstellen an charakteristischen Resonanzstellen überprüft wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder Z dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Meßbersich normalerweise resonanzfreie Stellen auf unzulässige Resonanzstellen überprüft werden.