RU2076479C1

RU2076479C1 - Sealed instrument

Info

Publication number: RU2076479C1
Application number: RU92008159A
Authority: RU
Inventors: В.А. Чирков
Original assignee: Санкт-Петербургское конструкторское бюро "Импульс"
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: test audio-frequency, radio-frequency oscillators, pulse signals, complex shape signals. SUBSTANCE: for sealing the instrument casing without any use of misalignment correction assemblies of pivots (for instance, cardan joints) rigidly secured on printed-circuit board 1 near instrument front panel 8 is cast-in bracket 5, which has holes 6, whose diameter, quantity and arrangement correspond to the diameter, quantity and arrangement of pivots 3 of control members 2, and annular shoulders 7 towards instrument front panel 8 around each hole 6. Each additional pivot 4 in its hole 6 of bracket 5 is hermetically sealed inside annular shoulders 7; annular shoulders 7 of bracket 5 are hermetically sealed with instrument front panel 8. EFFECT: enhanced reliability of sealing. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных генераторах (НЧ, ВЧ, импульсных сигналов и сигналов сложной формы), работающих в жестких условиях эксплуатации и требующих герметизации корпуса. В таких приборах необходимо с передней панели переключать режимы работы и под диапазоны устанавливаемых параметров, а также регулировать эти параметры (частота, амплитуда, фаза, длительность импульсов, длительность пачки, начальная фаза колебаний в пачке, смещение постоянной составляющей, частота модуляции, задержка и т.п.). The invention relates to measuring equipment and can be used in measuring generators (LF, HF, pulse signals and signals of complex shape) operating in harsh operating conditions and requiring sealing of the housing. In such devices, it is necessary to switch operating modes from the front panel to the ranges of set parameters, as well as to adjust these parameters (frequency, amplitude, phase, pulse duration, packet duration, initial phase of oscillations in the packet, DC component offset, modulation frequency, delay, etc.) .P.).

Известен герметичный прибор, в котором оси органов управления выводятся непосредственно (без дополнительных осей) на переднюю панель прибора. Такие органы управления устанавливаются на внутренней стороне передней панели прибора. Здесь речь идет о галетных или кнопочных переключателях, потенциометрах и конденсаторах переменной емкости для объемного монтажа. Т.е. в данном случае органы управления соединяются с блоками в центре и на периферии прибора при помощи жгутов проводников различной длины. К таким приборам, в частности, относится генератор Г-123 [1]
Из-за объемного монтажа в этих приборах возникают большие паразитные емкости и индуктивности и нет повторяемости параметров от прибора к прибору. Этот принципиальный недостаток не позволяет использовать эти генераторы в широком диапазоне частот и для генерирования сигналов сложной формы с широким спектром. Поэтому генератор ГЗ-123 генерирует сигналы только синусоидальной формы в диапазонах частот до 2 МГц.Known sealed device in which the axis of the controls are displayed directly (without additional axes) on the front panel of the device. Such controls are installed on the inside of the front panel of the device. Here we are talking about biscuit or push-button switches, potentiometers and variable capacitors for volume mounting. Those. in this case, the controls are connected to the blocks in the center and on the periphery of the device using wire harnesses of various lengths. Such devices, in particular, include the G-123 generator [1]
Due to the volumetric installation, large parasitic capacitances and inductances appear in these devices and there is no repeatability of the parameters from device to device. This fundamental drawback does not allow the use of these generators in a wide range of frequencies and for generating signals of complex shape with a wide spectrum. Therefore, the GZ-123 generator generates only sinusoidal waveforms in the frequency ranges up to 2 MHz.

Обсуждаемый принципиальный недостаток преодолен в известном генераторе с печатным монтажом органов управления типа Г6-37. Г6-37 генерирует, помимо синусоидального, сигналы с широким спектром (прямоугольный, пилообразно-импульсный, треугольный), причем в диапазоне частот до 20 МГц. Устройство для вывода осей органов управления генератора Г6-37 по максимальному числу сходных признаков является ближайшим прототипом заявляемого устройства. Известный генератор содержит плату печатного монтажа, в которую своими выводами впаяны специальные малогабаритные галетные переключатели (типа ПГ43), оси которых удлинены и выведены на переднюю панель прибора [2]
Недостатком известного прибора является то, что между основной и дополнительной осями каждого органа управления должен быть введен узел компенсации несоосности и переноса дополнительной и основной осей (роль таких узлов выполняют карданные соединения, "плавающие" муфты и др.). Необходимость применения узлов компенсации объясняется следующими обстоятельствами. Вначале необходимо органы управления установить и впаять в "печать", а затем - уплотнить их дополнительные оси в передней панели прибора. Т.е. происходит стыковка двух различных конструкций передней панели прибора и плиты печатного монтажа с расположенными на ней органами управления. Однако при этом имеет место несовпадение геометрических осей соответствующих деталей различных конструкций из-за наличия технологических допусков на их установку, что и требует обязательного применения узлов компенсации. Все это усложняет и удорожает конструкцию герметизированного прибора, а также вызывает появление люфтов, недопустимых при плавном изменении параметров прибора.The discussed fundamental disadvantage is overcome in the well-known printed-circuit-board generator type G6-37. G6-37 generates, in addition to sinusoidal, signals with a wide spectrum (rectangular, sawtooth-pulse, triangular), and in the frequency range up to 20 MHz. A device for outputting the axes of the controls of the G6-37 generator according to the maximum number of similar features is the closest prototype of the claimed device. The known generator contains a printed circuit board in which special small-sized wired switches (type PG43) are soldered with their terminals, the axes of which are elongated and displayed on the front panel of the device [2]
A disadvantage of the known device is that between the main and additional axes of each control element, a misalignment and transfer assembly of the additional and main axes must be introduced (the role of such nodes is performed by cardan joints, "floating" couplings, etc.). The necessity of using compensation nodes is explained by the following circumstances. First, it is necessary to install and solder the controls into the “seal”, and then seal their additional axes in the front panel of the device. Those. two different designs of the front panel of the device and the printed circuit board are docked with the controls located on it. However, there is a mismatch of the geometric axes of the corresponding parts of various designs due to the availability of technological tolerances for their installation, which requires the mandatory use of compensation nodes. All this complicates and increases the cost of the design of the sealed device, and also causes the appearance of backlashes, which are unacceptable with a smooth change in the parameters of the device.

Задачей изобретения является упрощение конструкции герметичного прибора. The objective of the invention is to simplify the design of a sealed device.

Указанный технический результат достигается за счет того, что герметичный прибор, содержащий переднюю панель, плату печатного монтажа с установленными на ней органами управления, основные оси которых жестко соединены с одними концами соосных им дополнительных осей, размещенных в соответствующих отверстиях передней панели, свободные концы которых расположены с внешней стороны передней панели, он снабжен кронштейном, выполненным с отверстиями, диаметр, число и расположение которых соответствует диаметру, числу и расположению дополнительных осей, и с кольцевыми выступами, расположенными вокруг каждого из этих отверстий, при этом кронштейн жестко закреплен на плате печатного монтажа, его кольцевые выступы герметично соединены с внутренней поверхностью передней панели прибора в местах расположения соответствующих отверстий, а дополнительные оси установлены в соответствующих отверстиях кронштейна и герметично уплотнены внутри кольцевого выступа. The specified technical result is achieved due to the fact that a sealed device containing a front panel, a printed circuit board with controls installed on it, the main axes of which are rigidly connected to one end of the coaxial additional axes located in the corresponding holes of the front panel, the free ends of which are located on the outside of the front panel, it is equipped with a bracket made with holes, the diameter, number and location of which corresponds to the diameter, number and location axes, and with annular protrusions located around each of these holes, while the bracket is rigidly fixed to the printed circuit board, its annular protrusions are hermetically connected to the inner surface of the front panel of the device at the locations of the corresponding holes, and additional axes are installed in the corresponding holes of the bracket and hermetically sealed inside the annular protrusion.

На чертеже показан герметичный прибор в двух ортогональных проекциях. The drawing shows a sealed device in two orthogonal projections.

Герметичный прибор содержит плату печатного монтажа 1, органы управления 2, основные оси 3 органов управления 2, дополнительные оси 4 органов управления 2, литой кронштейн 5 с отверстиями 6 и кольцевыми выступами 7, переднюю панель прибора 8, сальниковый уплотнитель 9, уплотнительное кольцо 10 и стягивающие болты 11. The sealed device contains a printed circuit board 1, controls 2, the main axis 3 of the controls 2, additional axles 4 of the controls 2, a molded bracket 5 with holes 6 and ring protrusions 7, the front panel of the device 8, the packing box 9, the o-ring 10 and tightening bolts 11.

Плата печатного монтажа 7 выполнена из листового фольгированного пластика (в частности стеклотекстолита). Она имеет отверстия для печатного монтажа устанавливаемых на ней органов управления 2 и электрорадиоэлементов, а также отверстия для крепления кронштейна 5. The printed circuit board 7 is made of sheet foil plastic (in particular fiberglass). It has holes for the printed wiring of the controls 2 and electro-radio elements installed on it, as well as holes for mounting the bracket 5.

Органы управления 2 распаяны, как отмечалось, в плате печатного монтажа 1. На чертеже изображены, в частности, переключатели печатного монтажа типа ПГ 43 (АГО.360.041.ТУ). The controls 2 are soldered, as noted, in the printed circuit board 1. The drawing shows, in particular, switches of printed circuit type PG 43 (AGO.360.041.TU).

Основные оси 3 органов управления 2 выведены в сторону передней панели 8 прибора параллельно одни относительно других. The main axis 3 of the control 2 are displayed in the direction of the front panel 8 of the device in parallel, one relative to the other.

Дополнительные оси 4 органов управления 2 являются удлиняющими. Они выполнены, в частности, из стали и имеют длину, необходимую для выхода на переднюю панель 8. На концах этих осей сделано утолщение для жесткого крепления к основным осям 3 органов управления 2 (например, при помощи стопорных винтов). Additional axis 4 of the control 2 are lengthening. They are made, in particular, of steel and have the length required to exit to the front panel 8. At the ends of these axes, a thickening is made for rigid attachment to the main axles 3 of the control elements 2 (for example, using lock screws).

Кронштейн 5 выполнен способом литья из алюминиевого сплава, что обеспечивает низкую трудоемкость его изготовления. Он установлен на краю платы печатного монтажа 1 вдоль передней панели 8. В отверстия 6 кронштейна пропущены и уплотнены оси органов управления 2. Торцевые части кольцевых выступов 7 уплотнены в местах их прилегания к передней панели 8 прибора при помощи эластичных (в частности резиновых) колец 10. Центральные части кольцевых выступов 7 кронштейна 5 с элементами сальниковых уплотнителей 9 (содержащих, в частности, резиновое кольцо, шайбу и гайку) располагаются напротив отверстий в передней панели 8. The bracket 5 is made by a casting method of aluminum alloy, which ensures low complexity of its manufacture. It is mounted on the edge of the printed circuit board 1 along the front panel 8. The axes of the control elements 2 are missing and sealed in the holes 6 of the bracket. The end parts of the ring protrusions 7 are sealed in places of their contact with the front panel 8 of the device using elastic (in particular rubber) rings 10 The central parts of the annular protrusions 7 of the bracket 5 with elements of the stuffing box seals 9 (containing, in particular, a rubber ring, washer and nut) are located opposite the holes in the front panel 8.

Передняя панель 8 герметизированного прибора изготавливается, как правило, способом литья из алюминиевого сплава, что значительно упрощает процесс ее изготовления и обеспечивает удобство крепления к ней различных конструкций (шасси, крепежных изделий и других элементов) без нарушения герметизации. Вместе с тем, передняя панель 8 герметизированного прибора может иметь конфигурацию и отличающуюся от изображенной на чертеже. The front panel 8 of the sealed device is made, as a rule, by casting from aluminum alloy, which greatly simplifies the process of its manufacture and provides the convenience of attaching various structures to it (chassis, fasteners and other elements) without breaking the seal. However, the front panel 8 of the sealed device may have a configuration and different from that shown in the drawing.

Принцип работы заключается в следующем. Вращательное (в нашем случае) или поступательное движение от соответствующей ручки передается на дополнительную ось 4, которая свободно движется в отверстии передней панели 8 и уплотнена в кронштейне 5. Далее это движение передается непосредственно основной оси 3 органа управления 2 без применения узла компенсации несоосности и перекоса осей и без сопутствующего этому узлу люфта. Все это обеспечивает как дискретное, так и плавное регулирование параметров простейшим путем с высокой точностью и надежностью установки параметров. The principle of operation is as follows. Rotational (in our case) or translational movement from the corresponding handle is transmitted to the additional axis 4, which freely moves in the hole of the front panel 8 and is sealed in the bracket 5. Further, this movement is transmitted directly to the main axis 3 of the control 2 without the use of the misalignment and skew compensation unit axes and without backlash accompanying this knot. All this provides both discrete and smooth control of parameters in the simplest way with high accuracy and reliability of parameter setting.

Группа органов управления 2, основные оси 3 которых удлинены дополнительными осями 4, установлена на плате печатного монтажа 1, уплотнена в отверстиях 6 кронштейна 5 и распаяна на упомянутой плате 1, размещенной внутри прибора вблизи его передней панели 8. Поскольку распайка в "печать" производится после уплотнения в кронштейне 5 осей органов управления 2, обеспечивается нормальный режим механического управления со стороны осей. При этом, в принципе, отсутствует несовпадение геометрических осей указанных выше деталей, имеющее место при общеизвестном способе установки органов управления 2 в герметизированные приборы, когда есть система из двух валиков (осей) на один орган управления, закрепленных на разных конструктивных базах передней панели прибора и плате печатного монтажа. Установка и герметизация платы с кронштейном производится с применением кольцевых уплотнителей 10 из эластичного материала (в частности резины), которые устанавливаются между выступами кронштейна и внутренней стороной передней панели 8. Для повышения надежности такой герметизации используют болты 11 (фиг. 1,б), притягивающие кронштейн 5 с платой 1 к передней панели 8. Высоких точностей обработки мест уплотнения деталей здесь не требуется. Уплотнение вполне обеспечивается существующей технологией изготовления литых деталей. A group of controls 2, the main axes 3 of which are extended by additional axles 4, is installed on the printed circuit board 1, sealed in the holes 6 of the bracket 5 and soldered to the aforementioned circuit board 1, located inside the device near its front panel 8. Since the soldering is done in “print” after sealing in the bracket 5 of the axes of the controls 2, the normal mode of mechanical control from the side of the axes is ensured. In this case, in principle, there is no mismatch of the geometric axes of the above parts, which takes place with the well-known method of installing the controls 2 in sealed devices, when there is a system of two rollers (axes) on one control element, mounted on different structural bases of the front panel of the device and printed circuit board. Installation and sealing of the board with the bracket is carried out using O-rings 10 made of elastic material (in particular rubber), which are installed between the protrusions of the bracket and the inner side of the front panel 8. To increase the reliability of such sealing, use bolts 11 (Fig. 1, b), which attract bracket 5 with board 1 to the front panel 8. High precision machining of the places of sealing of parts is not required here. Sealing is fully ensured by the existing technology for manufacturing cast parts.

С внешней стороны передней панели 8 на оси органов управления 2 обычно устанавливают ручки различной конфигурации (круглые, типа "клювик" и др.), либо ручки со шкалами при вводе вращательного движения в герметизированный прибор. При вводе поступательного движения применяют кнопки (клавиши). On the outside of the front panel 8, on the axis of the control elements 2, pens of various configurations (round, beak-type, etc.) are usually installed, or pens with scales when entering rotational movement into a sealed device. When entering translational motion, buttons (keys) are used.

Claims

A sealed device containing a front panel, a printed circuit board with controls installed on it, the main axes of which are rigidly connected to one ends of the additional axes coaxial to them, located in the corresponding holes of the front panel, the free ends of which are located on the outside of the front panel, characterized in that it is equipped with a bracket made with holes, the diameter, number and location of which correspond to the diameter, number and location of the additional axes, and with annular protrusions, Assumption around each of these openings, wherein the arm is rigidly fixed to the printed circuit board, its annular projections sealingly connected to the inner surface of the front panel at the locations corresponding to the openings, and the additional axle are set in the respective bracket holes and hermetically sealed within the annular protrusion.