RU2017044C1

RU2017044C1 - Ship's signal light projector

Info

Publication number: RU2017044C1
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Директоров; А.А. Катанович
Original assignee: Войсковая часть 60130
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: electrical engineering, light signalling. SUBSTANCE: novelty of invention resides in using mercury-xenon D.C. lamp in projector. Said lamp is series-connected across switch and power source, said switch being parallel-connected with outputs of modulating device whose input is connected to input of Morse code transmitter. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в световой сигнализации. The invention relates to electrical engineering and can be used mainly in light signaling.

Известны различные типы светосигнальных ламповых прожекторов для обеспечения безаварийного судовождения в темное время суток, а также для световой сигнализации проблесками белого света по коду Морзе и освещения рабочих мест рассеянным светом, например, [1] и [2], содержащие корпус с установленной в нем прожекторной лампой переменного тока, металлические жалюзи и рукоятку управления жалюзи, позволяющими перекрывать световой поток для передачи сигналов кода Морзе. Various types of light-signal lamp floodlights are known for ensuring trouble-free navigation in the dark, as well as for light signaling with glimpses of white light according to Morse code and illumination of workplaces with scattered light, for example, [1] and [2] containing a body with a spotlight installed in it an AC lamp, metal shutters and a shutter control knob, which allows the luminous flux to be transmitted to transmit Morse code signals.

Наиболее близким по назначению, технической сущности и положительному эффекту к заявляемому прожектору является судовое осветительное устройство [3] , содержащее корпус с защитным стеклом, отражатель, источник питания, датчик кода Морзе и источник света. The closest in purpose, technical nature and positive effect to the claimed searchlight is a ship lighting device [3], comprising a housing with a protective glass, a reflector, a power source, a Morse code sensor and a light source.

Общими недостатками как аналогов, так и прототипа являются низкие эксплуатационные характеристики прожектора из-за того, что жалюзи при работе закрывают до 30% светового потока, излучаемого отражателем, а также малая скорость передачи и недостаточная надежность прожектора, так как он имеет трущиеся механические элементы. Указанные недостатки уменьшают дальность светосигнальной связи. Common disadvantages of both analogues and prototype are the low operational characteristics of the searchlight due to the fact that the shutters during operation close up to 30% of the light flux emitted by the reflector, as well as the low transmission speed and insufficient reliability of the searchlight, since it has rubbing mechanical elements. These shortcomings reduce the range of light-signal communication.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем увеличения исходящего потока излучения и увеличения скорости передачи. The purpose of the invention is the improvement of operational characteristics by increasing the outgoing radiation flux and increasing the transmission rate.

Цель достигается тем, что в судовом светосигнальном прожекторе, содержащем корпус с защитным стеклом, отражателем, источником света, источником питания, установлена ртутно-ксеноновая лампа постоянного тока, которая соединена последовательно через переключатель и источник питания, при этом переключатель параллельно соединен с выходами модулирующего устройства, вход которого соединен с выходом датчика кода Морзе. The goal is achieved by the fact that in a ship light-signal floodlight containing a housing with a protective glass, a reflector, a light source, a power source, a mercury-xenon DC lamp is installed, which is connected in series through a switch and a power source, while the switch is connected in parallel with the outputs of the modulating device whose input is connected to the output of the Morse code sensor.

На фиг. 1 изображена схема судового светосигнального прожектора, где 1 - корпус, который служит несущей конструкцией для размещения элементов прожектора и их защиты, 2 - ртутно-ксеноновая лампа - источник светового потока требуемой мощности, 3 - отражатель, который служит для формирования светового потока от источника 2, 4 - защитное стекло для герметизации и защиты внутренних элементов прожектора, выполненное в виде линз Френеля, 5 - переключатель для обеспечения режима "тлеющего" разряда источника 2 света при включенном источнике питания, 6 - модулятор, который обеспечивает включение и выключение источника 2 света в соответствии с сигналами датчика кода Морзе, закорачиванием переключателя, что приводит к переходу источника света в режим полного горения, 7 - источник питания для питания лампы постоянным током от бортовой сети, 8 - датчик кода Морзе, который служит для формирования токовых посылок для модулятора 6. In FIG. 1 shows a diagram of a ship's light-signal floodlight, where 1 is a housing that serves as a supporting structure for placement of floodlight elements and their protection, 2 is a mercury-xenon lamp — a source of luminous flux of required power, 3 — a reflector, which serves to form luminous flux from source 2 4 - a protective glass for sealing and protecting the internal elements of the searchlight, made in the form of Fresnel lenses, 5 - a switch to provide a mode of "glowing" discharge of the light source 2 with the power source turned on, 6 - a modulator which provides switching on and off the light source 2 in accordance with the signals of the Morse code sensor, shorting the switch, which leads to the transition of the light source to full combustion mode, 7 - a power source for supplying the lamp with direct current from the on-board network, 8 - Morse code sensor, which serves to form current packages for the modulator 6.

Прожектор устанавливают на сигнальном мостике или в другой высоко расположенной точке судна. The searchlight is mounted on a signal bridge or at another high point on the ship.

На фиг. 2 приведена принципиальная электрическая схема переключателя. In FIG. 2 shows a circuit diagram of a switch.

Прожектор работает следующим образом. The searchlight works as follows.

Информация от датчика 8 в виде последовательности импульсов различной длительности поступает на модулятор 6, который обеспечивает шунтирование переключателя 5 на время, соответствующее длительности приходящих от датчика 8 сигналов. При шунтировании переключателя 5 ток питания от источника 7 увеличивается до величины, обеспечивающей включение ртутно-ксеноновой лампы 2 в соответствии с сигналами датчика 8. Модулированные сигналы лампы распространяются в пределах отражателя, обеспечивая направленное излучение. Использование ртутно-ксеноновой лампы постоянного тока позволяет повысить скорость передачи до 150 слов/мин вследствие малого времени релаксации источника (t_р ≅10^-3 с).Information from the sensor 8 in the form of a sequence of pulses of various durations is supplied to the modulator 6, which provides shunting of the switch 5 for a time corresponding to the duration of the signals coming from the sensor 8. When the switch 5 is shunted, the supply current from the source 7 increases to a value that enables the mercury-xenon lamp 2 to turn on in accordance with the signals of the sensor 8. Modulated lamp signals propagate within the reflector, providing directional radiation. The use of a mercury-xenon DC lamp makes it possible to increase the transmission rate up to 150 words / min due to the short relaxation time of the source (t _p ≅10 ^-3 s).

В качестве переключателя предлагается однопереходный триодный тиристор Т (фиг. 2), который может выполнять функции быстрого переключения выходного напряжения. Выводами Т являются анод, катод и затвор. Если на затвор подается небольшое положительное напряжение (3-100 В), то Т становится проводником путем изменения сопротивления от очень большого до очень маленького, т. е. ток может проходить от анода к катоду. Таким образом, как показано на фиг. 2 Т₁ может использоваться как переключатель для шунтирования сопротивления "тления" (R₂). Однако в том случае, если Т₁ является проводником, то он продолжает проводить ток до тех пор, пока не будет отключено основное питание или на Т₁ не будет подано обратное или противоположное напряжение и ток. Для получения обратного напряжения использована схема включения, состоящая из конденсатора С₃ и резистора R₄, включающего Т₂. Когда ток проходит через нагрузку Т₁, конденсатор С₃ меняет напряжение по отношению к линейному. При подаче небольшого положительного напряжения на затвор Т₂, чтобы обеспечить ему проводимость, С₃ разряжается в Т₂, подавая обратное напряжение и ток Т₁, который прерывает проводимость. R₂ включается параллельно с лампой, тем самым снова приводя к уменьшению величины тока и интенсивности свечения лампы до нижней границы "тления". Скорость, с которой лампа начинает пульсировать, зависит от величины конденсатора С₃ и резистора R₄ в схеме выключения. При установке С₃ на минимальном значении 100 мкФ, уменьшающем значение R₄ до 1 Ом, переключатель постоянного тока Т обеспечивает пульсацию ксеноновой лампы постоянного тока с частотой до 2000 Гц.As a switch, a single-junction triode thyristor T is proposed (Fig. 2), which can perform the functions of quickly switching the output voltage. The outputs of T are the anode, cathode and gate. If a small positive voltage (3-100 V) is applied to the gate, then T becomes a conductor by changing the resistance from very large to very small, i.e., the current can pass from the anode to the cathode. Thus, as shown in FIG. 2 T ₁ can be used as a switch to bypass the resistance to smoldering (R ₂ ). However, in the event that T ₁ is a conductor, it continues to conduct current until the main power is turned off or reverse or opposite voltage and current are applied to T ₁ . To obtain the reverse voltage, a switching circuit is used, consisting of a capacitor C ₃ and a resistor R ₄ , including T ₂ . When the current passes through the load T ₁ , the capacitor C ₃ changes the voltage relative to the linear one. When a small positive voltage is applied to the gate of T ₂ , in order to ensure its conductivity, C _{3 is} discharged into T ₂ , supplying the reverse voltage and current T ₁ , which interrupts the conductivity. R ₂ turns on in parallel with the lamp, thereby again leading to a decrease in the magnitude of the current and the intensity of the lamp to the lower limit of "smoldering". The speed with which the lamp begins to pulsate depends on the value of the capacitor C ₃ and the resistor R ₄ in the shutdown circuit. When installing C ₃ at a minimum value of 100 μF, which reduces the value of R ₄ to 1 Ohm, the constant current switch T provides pulsation of a xenon DC lamp with a frequency of up to 2000 Hz.

Эта вентильная схема является удовлетворительной для небольшой скорости сигнализации и обеспечивает световой контраст 100 - 1 для зрительного воспроизведения. Но для скорости связи до 150 слов/мин с приемной системой с детектором уровня освещенности требуется, чтобы лампа пульсировала с большей частотой. Для пульсации с большей скоростью переключатель предлагается заменить кремниевым однопереходным транзистором М с тремя выводами: В₁ - база, В₂ - база и эмиттер Е. Импульсная триггерная схема транзистора М является генератором, в котором частота зависит от величины R₈, чем меньше R, тем больше частота, повышающаяся до предела, установленного схемой включения на фиг. 2. М посылает переменные импульсы затворам Т₁ и Т₂, если переключатель К₁ блокируется. Лампа вспыхивает до высокого уровня интенсивности свечения и тока при скорости пульсации, определяемой величиной R₈. Когда R₈ равняется 3000 Ом, лампа пульсирует со скоростью около 1000 Гц, при 50000 Ом скорость становится около 60 Гц. R₉ = 700 Ом и R₁₀ = 700 Ом являются делителями напряжения, которые обеспечивают около 12 В постоянного тока схеме М. Любое количество ручных сигнальных переключателей К₁, К₂ и К₃ может быть соединено параллельно для управления стробирующими импульсами Т нагрузки.This gate arrangement is satisfactory for a low signaling speed and provides a 100 - 1 light contrast for visual reproduction. But for a communication speed of up to 150 words / min with a receiving system with a light level detector, it is necessary for the lamp to pulsate with a higher frequency. For pulsation with a higher speed, it is proposed to replace the switch with a silicon single-junction transistor M with three terminals: B ₁ is the base, B ₂ is the base and emitter E. The pulse trigger circuit of the transistor M is a generator in which the frequency depends on the value of R ₈ , the less R, the greater the frequency rising to the limit set by the switching circuit in FIG. 2. M sends variable pulses to the gates T ₁ and T ₂ if the switch K _{1 is} blocked. The lamp flashes to a high level of glow intensity and current at a ripple rate determined by the value of R ₈ . When R ₈ is 3000 Ohms, the lamp pulsates at a speed of about 1000 Hz; at 50,000 Ohms, the speed becomes about 60 Hz. R ₉ = 700 Ohms and R ₁₀ = 700 Ohms are voltage dividers that provide about 12 V DC current to circuit M. Any number of manual signal switches K ₁ , K ₂ and K ₃ can be connected in parallel to control the strobe pulses T of the load.

Переключатели могут быть помещены на левом или правом борту или в другом месте, удобном для оператора прожектора. Switches can be placed on the left or right side or in another place convenient for the searchlight operator.

При сигнализации с большой скоростью для управления вспыхиванием лампы может использоваться датчик кода Морзе. For high speed alarms, a Morse code sensor can be used to control lamp flashing.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого прожектора заключается в увеличении дальности светосигнальной связи примерно на 20%, так как в отличие от прототипа в нем применена новая конструкция, исключающая потери при прохождении светового потока. Кроме того, в предлагаемом прожекторе обеспечивается возможность дистанционного управления передачей световых сигналов. The technical and economic efficiency of the proposed searchlight is to increase the range of light-signal communication by about 20%, because, unlike the prototype, it uses a new design that eliminates losses during the passage of the light flux. In addition, the proposed searchlight provides the ability to remotely control the transmission of light signals.

Во время технической оценки прожектора с 1000-ватной 50-амперной ртутно-ксеноновой лампой на объекте прожектор со стандартной 1000-ватной ртутно-ксеноновой лампой переменного тока был переоборудован для использования 1000-ватной ртутно-ксеноновой лампы постоянного тока. Когда лампа находилась в фокусе, известный прожектор имел силу света около 2500000 свечей, предлагаемый прожектор обеспечивал 11000000 свечей с использованием жалюзи, установленных на прожекторе, и 15000000 свечей без жалюзи. During a technical assessment of a spotlight with a 1000-watt 50-amp mercury-xenon lamp at the facility, a spotlight with a standard 1000-watt mercury-xenon AC lamp was converted to use a 1000-watt mercury-xenon DC lamp. When the lamp was in focus, the known searchlight had a luminous intensity of about 2500000 candles, the proposed searchlight provided 11000000 candles using the blinds installed on the projector, and 15000000 candles without blinds.

Claims

SHIPBAR LIGHT PROJECTOR, comprising a housing with a protective glass, a reflector, a power source, a Morse code sensor and a light source, characterized in that, in order to improve operational characteristics by increasing the outgoing radiation flux and increasing the transmission speed, it is equipped with a mercury-xenon constant current lamp which is connected in series through the switch and the power source, while the switch is connected in parallel with the output of the modulating device, the input of which is connected to the output of the sensor ode code.