RU2689898C1 - Container for optoelectronic devices - Google Patents
Container for optoelectronic devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689898C1 RU2689898C1 RU2018129749A RU2018129749A RU2689898C1 RU 2689898 C1 RU2689898 C1 RU 2689898C1 RU 2018129749 A RU2018129749 A RU 2018129749A RU 2018129749 A RU2018129749 A RU 2018129749A RU 2689898 C1 RU2689898 C1 RU 2689898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- casing
- temperature
- base
- effect
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 3
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B9/00—Housing or supporting of instruments or other apparatus
- G12B9/02—Casings; Housings; Cabinets
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B7/00—Compensating for the effects of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение может использоваться в приборостроении для защиты оптико-электронных приборов (ОЭП) от влияния окружающей среды, в том числе от температурных воздействий.The invention can be used in instrument engineering for the protection of optoelectronic devices (EIA) from the influence of the environment, including temperature effects.
Из уровня техники известен защитный аэродинамический кожух для оптических приборов, описанный в патенте на изобретение RU 2256958 с приоритетом от 22.03.2004 г. Данное техническое решение предназначено для защиты оптических приборов от атмосферных воздействий и содержит закрывающий верхнюю и боковые части оптических приборов кожух с отверстиями для прохождения оптических излучений, в котором установлены экраны с целью аэродинамического торможения вблизи оптических приборов.The prior art protective aerodynamic casing for optical devices, described in patent for invention RU 2256958 with priority from 03.22.2004, this technical solution is designed to protect optical devices from atmospheric influences and contains a casing covering the top and sides of optical devices with openings for the passage of optical radiation, in which screens are installed for the purpose of aerodynamic drag near optical devices.
Недостаток данного изобретения заключается в том, что его кожух выполнен не герметично, из-за чего оптика подвержена атмосферному воздействию.The disadvantage of this invention is that its casing is not sealed, because of which the optics are exposed to weathering.
Прототипом изобретения является полезная модель RU 173874 с приоритетом от 05.08.2016 г. В данном техническом решении представлен термостатированный корпус, образованный двумя монолитными половинами, в которых имеются канавки с нагревательными элементами и термопарами для контроля температуры.The prototype of the invention is the utility model RU 173874 with a priority of 08/05/2016. This technical solution presents a thermostatted case formed by two monolithic halves in which there are grooves with heating elements and thermocouples for temperature control.
Недостатком данного изобретения является обеспечение работоспособности оптико-электронных приборов в ограниченном до минус 40°С диапазоне температур. Также в данном техническом решении не раскрыто, каким образом ОЭП осуществляют визирование объектов через монолитную стенку корпуса.The disadvantage of this invention is to ensure the health of opto-electronic devices in a limited to minus 40 ° C temperature range. Also in this technical solution it is not disclosed how OEP carry out sighting of objects through the monolithic wall of the hull.
Задачей изобретения является расширение нижней температурной границы эксплуатации до минус 50°С и исключение влияния турбулентности на точность измерений ОЭП.The objective of the invention is the expansion of the lower temperature limit of operation to minus 50 ° C and the elimination of the influence of turbulence on the accuracy of OEP measurements.
На фигуре 1 представлена конструкция заявляемого термостатированного герметичного контейнера для оптико-электронных приборов:The figure 1 shows the design of the proposed thermostatic sealed container for opto-electronic devices:
1. Основание;1. Foundation;
2. Кожух;2. Casing;
3. Иллюминаторы;3. Portholes;
4. Термоэлементы;4. Thermocouples;
5. Блок управления с термодатчиком;5. Control unit with temperature sensor;
6. Коммуникационный блок;6. Communication unit;
7. Штуцеры.7. Fittings.
Конструкция выполнена следующим образом:The design is made as follows:
Контейнер для оптико-электронных приборов включает основание (1), на которое установлен кожух (2), образуя герметичный контейнер. В стенках кожуха (2) расположены иллюминаторы (3), их количество соответствует числу объектов измерения. Термоэлементы (4) и блок управления с термодатчиком (5) установлены на стенку кожуха (2) с внутренней стороны. Коммуникационный блок (6) и штуцеры (7) встроены в корпус контейнера.The container for opto-electronic devices includes a base (1) on which a casing (2) is installed, forming a sealed container. In the walls of the casing (2) there are windows (3), their number corresponds to the number of objects of measurement. Thermocouples (4) and a control unit with a thermal sensor (5) are mounted on the casing wall (2) from the inside. The communication unit (6) and fittings (7) are built into the container body.
Раскрытие изобретения:Disclosure of the invention:
Кожух (2) и основание (1) выполнены так, чтобы при сборке обеспечить полную герметичность конструкции, например, свинчиванием.The casing (2) and the base (1) are designed so as to ensure complete tightness of the structure during assembly, for example, by screwing.
Герметичность конструкции необходима для заполнения контейнера инертным газом (неон, гелий, азот и др.). Инертный газ по своим свойствам имеет завершенную устойчивую конфигурацию внешнего электронного уровня и позволяет исключить влияние турбулентности на измерения ОЭП.The tightness of the design is necessary to fill the container with an inert gas (neon, helium, nitrogen, etc.). The inert gas has in its properties a complete stable configuration of the external electron level and allows us to exclude the influence of turbulence on the OEP measurements.
Газ для заполнения выбирается из условия обеспечения наименьших оптических искажений. При наличии температурных градиентов наименьшие оптические искажения будут иметь место при использовании газа с минимальным коэффициентом преломления n и максимальным коэффициентом теплопроводности σ. Наилучшими характеристиками обладает гелий (n=1,000035; σ=0,152 Вт/м К), однако в связи с его высокой текучестью, применение нежелательно при длительной эксплуатации.The gas for filling is selected from the condition of ensuring the least optical distortion. In the presence of temperature gradients, the smallest optical distortions will occur when using a gas with a minimum refractive index n and a maximum thermal conductivity σ. Helium has the best characteristics (n = 1.000035; σ = 0.152 W / m K), however, due to its high fluidity, the use is undesirable during long-term operation.
Оптимальным является использование для наполнения контейнера инертного газа неона (n=1,000067; σ=0,049 Вт/м К). Для сравнения, широко используемый в технических газонаполненных системах азот имеет следующие параметры: n=1,000297; σ=0,026 Вт/м К.The optimal use is for filling the container with an inert neon gas (n = 1.000067; σ = 0.049 W / m K). For comparison, nitrogen that is widely used in technical gas-filled systems has the following parameters: n = 1.000297; σ = 0,026 W / m K.
Для обеспечения визирования на объекты измерения ОЭП в контейнере установлены иллюминаторы (3). Количество и расположение иллюминаторов (3) соответствует количеству и направлению объектов измерения.To ensure sight at the objects of measurement of OED in the container, portholes are installed (3). The number and location of the windows (3) corresponds to the number and direction of the measurement objects.
Термоэлементы (4) установлены на стенку кожуха (2) с внутренней стороны. Использование термоэлементов (4) расширяет нижнюю температурную границу окружающей среды до минус 50°С, при этом ОЭП сохраняет работоспособность без внесения погрешности в измерения, за счет поддержания внутри контейнера оптимальной температуры для ОЭП. Количество термоэлементов (4) зависит от требуемых температурных условий эксплуатации ОЭП.Thermocouples (4) are installed on the casing wall (2) from the inside. The use of thermoelements (4) expands the lower temperature limit of the environment to minus 50 ° С, while the EIA retains its working capacity without introducing an error in the measurements by maintaining the optimal temperature for the OED inside the container. The number of thermoelements (4) depends on the required temperature conditions for operating the EED.
Поддержание необходимой температуры внутри контейнера осуществляется автоматически блоком управления с термодатчиком (5), который расположен на внутренней стенке кожуха.Maintaining the required temperature inside the container is carried out automatically by the control unit with a thermal sensor (5), which is located on the inner wall of the casing.
Снаружи корпуса контейнера возможна установка термоэлектрических модулей на элементах Пельтье с радиаторами, которые подключаются через коммуникационный блок, что позволяет повысить эффективность пассивного охлаждения контейнера и следственно снизить температуру внутри него. Данное решение может быть использовано в случае ограничения максимальной положительной температуры эксплуатации ОЭП.Outside the container case, it is possible to install thermoelectric modules on Peltier elements with radiators that are connected through the communication unit, which allows to increase the efficiency of passive cooling of the container and consequently reduce the temperature inside it. This solution can be used in case of limiting the maximum positive operating temperature of the EIA.
Коммуникационный блок (6) предназначен для электропитания системы термостатирования, ОЭП, а также подключения периферийных устройств, например ЭВМ, не нарушая при этом герметичности конструкции.The communication unit (6) is intended for power supply of the temperature control system, OED, as well as the connection of peripheral devices, such as a computer, without disturbing the tightness of the structure.
Штуцеры (7) устанавливаются в корпусе контейнера в количестве двух штук, что необходимо для проведения процедуры продувки контейнера перед его заполнением инертным газом.Fittings (7) are installed in the container body in the amount of two pieces, which is necessary for carrying out the procedure of blowing the container before filling it with an inert gas.
На фигуре 2 представлен пример исполнения изобретения:The figure 2 presents an example of execution of the invention:
- в качестве ОЭП показан малогабаритный автоколлиматор на поворотном столе (8);- a small-sized autocollimator on a turntable (8) is shown as an EIA;
- в кожухе (2) установлено два иллюминатора (3), для измерения угла 180°±5°;- two windows (3) are installed in the casing (2), for measuring an angle of 180 ° ± 5 °;
- контейнер заполнен неоном;- the container is filled with neon;
- для обогрева контейнера объемом 0,1 м3 использовано 2 термоэлемента (4) (на фигуре виден один), общей мощностью 50 ватт, помимо этого тепловыделение ОЭП составило 100 Вт;- 2 thermoelements (4) were used to heat the container with a volume of 0.1 m 3 (one is visible in the figure), with a total capacity of 50 watts, in addition to this, the heat emission from the EIA was 100 W;
- процесс измерения, съем показаний и визуализация процесса выполняются посредством ЭВМ, подключенной через коммуникационный блок (5).- the process of measurement, removal of indications and visualization of the process are carried out by means of a computer connected via a communication unit (5).
ОЭП защищенный такой конструкцией, в практических условиях обеспечил измерение углов с заданной точностью между объектами визирования в диапазоне 180°±5° при температуре окружающей среды минус 50°С, что достигается наличием у контейнера для оптико-электронных приборов основания (1), кожуха (2), на внутренних стенках которого установлены термоэлементы (4) и блок управления (5) с термодатчиком, обеспечивающие термостатирование, в котором, согласно изобретению, основание (1) и кожух (2) образуют герметичный контейнер, который заполняется инертным газом через два штуцера (7), встроенных в корпус контейнера; на уровне оптического элемента оптико-электронного прибора в кожухе установлены иллюминаторы (3), количество и расположение которых соответствует количеству направлений на объекты измерений; в корпус контейнера встроены коммуникационный блок (6). При этом, для снижения положительной температуры внутри контейнера могут использоваться термоэлектрические модули на элементах Пельтье, установленные с внешней стороны корпуса контейнера.The EIA protected by such a design, in practical terms, provided measurement of angles with a given accuracy between objects of sight in the range of 180 ° ± 5 ° at an ambient temperature of minus 50 ° C, which is achieved by having a base (1), an enclosure for optical-electronic devices 2), on the inner walls of which thermoelements (4) and a control unit (5) with a temperature sensor are installed, providing temperature control, in which, according to the invention, the base (1) and the casing (2) form an airtight container that is filled with inert azom two fitting (7) embedded in the container body; at the level of the optical element of the opto-electronic device in the casing, windows (3) are installed, the number and location of which corresponds to the number of directions to the objects of measurement; A communication unit (6) is embedded in the container body. At the same time, to reduce the positive temperature inside the container, thermoelectric modules on Peltier elements installed on the outside of the container body can be used.
Техническим результатом является обеспечение работоспособности оптико-электронного прибора при температуре до минус 50°С и исключение влияния турбулентности на точность измерений ОЭП.The technical result is to ensure the operability of an optoelectronic device at a temperature of up to minus 50 ° C and to eliminate the influence of turbulence on the accuracy of OEP measurements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129749A RU2689898C1 (en) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | Container for optoelectronic devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129749A RU2689898C1 (en) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | Container for optoelectronic devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2689898C1 true RU2689898C1 (en) | 2019-05-29 |
Family
ID=67037549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129749A RU2689898C1 (en) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | Container for optoelectronic devices |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2689898C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112557710A (en) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | Test fixture and test device for optical device |
RU2758149C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-10-26 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (АО "НИИ ОЭП") | Container for optical-electronic devices |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2256958C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Protective aerodynamic cover for optical devices |
CN204884576U (en) * | 2015-09-06 | 2015-12-16 | 深圳市合创电力设备有限公司 | Explosion -proof equipment |
US20160044826A1 (en) * | 2013-03-26 | 2016-02-11 | Primetals Technologies Austria GmbH | Electronics protection housing for accommodating electronics |
RU173874U1 (en) * | 2016-08-05 | 2017-09-15 | Егор Александрович Колмаков | THERMOSTATED HOUSING FOR MEASURING INSTRUMENTS |
-
2018
- 2018-08-15 RU RU2018129749A patent/RU2689898C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2256958C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Protective aerodynamic cover for optical devices |
US20160044826A1 (en) * | 2013-03-26 | 2016-02-11 | Primetals Technologies Austria GmbH | Electronics protection housing for accommodating electronics |
CN204884576U (en) * | 2015-09-06 | 2015-12-16 | 深圳市合创电力设备有限公司 | Explosion -proof equipment |
RU173874U1 (en) * | 2016-08-05 | 2017-09-15 | Егор Александрович Колмаков | THERMOSTATED HOUSING FOR MEASURING INSTRUMENTS |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112557710A (en) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | Test fixture and test device for optical device |
RU2758149C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-10-26 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (АО "НИИ ОЭП") | Container for optical-electronic devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2689898C1 (en) | Container for optoelectronic devices | |
ES2878098T3 (en) | System and method for thermomechanical monitoring of a solar receiver | |
CN204422071U (en) | The thermal infrared imager of high temperature measurement accuracy | |
CN103308008B (en) | The measuring method of element plane degree under a kind of low-temperature condition | |
US11029713B2 (en) | Method and system for expanding the range of working environments in which a 3-D or depth sensor can operate without damaging or degrading the measurement performance of the sensor | |
RU2736895C2 (en) | Autonomous cardan inertial-measuring unit with cooling due to thermal conductivity (versions) | |
Robson et al. | Close range calibration of long focal length lenses in a changing environment | |
CN105223229A (en) | A kind of infrared wave transparent window radiation measurement of transmission characterist platform | |
Riza et al. | Hybrid wireless-wired optical sensor for extreme temperature measurement in next generation energy efficient gas turbines | |
CN106644173A (en) | International temperature comparing device using refrigerator as cold source | |
ES2900544T3 (en) | optical sensor system | |
Sánchez et al. | A three-dimensional atmospheric radiative transfer model based on the discrete-ordinates method | |
Li et al. | A low-cost solution for 3D reconstruction of large-scale specular objects | |
CN106768615B (en) | A kind of low temperature warm area High Accuracy Constant Temperature test cavity | |
CN205246245U (en) | A calibrating device for contact high -temperature gas temperature sensor | |
CN106644166A (en) | Two-path temperature measuring instrument based on magnetic coupling isolation | |
Ogarev et al. | Blackbody radiation sources for the IR spectral range | |
CN221077558U (en) | Non-contact detection module | |
Wang et al. | Radiation effect of aerodynamically heated optical dome on airborne infrared system | |
US20230037882A1 (en) | High stability optomechanical system and cryo-package assembly for quantum computing | |
US20190137335A1 (en) | High energy power measurement systems and methods | |
Yu et al. | Camera series and parallel networks for deformation measurements of large scale structures | |
Durand et al. | FREQUENCY SCANNING INTERFEROMETRY AS NEW SOLUTION FOR ON-LINE MONITORING INSIDE A CRYOSTAT FOR THE HL-LHC PRO-JECT | |
JP2015075463A (en) | Sun sensor | |
Yanchev | THE INFLUENCE OF AIR DENSITY ON RECEIVED LASER SIGNALS: THE INFLUENCE OF AIR DENSITY ON RECEIVED LASER SIGNALS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20220325 |