BG419Y1 - Устройство за взривяване на електродетонатори - Google Patents

Description

Устройството намира приложение за иницииране (взривяване) на електрически детонатори, използвани в минното дело, промишлеността, строителството, горското стопанство и др.

Предшестващо състояние на техниката

Предлаганото устройство е от категорията на кондензаторните взривни прибори. Най-близък до него е “Кондензаторен взривен прибор КВП1/100”, използван масово в България. Приборът включва троен превключвател с три двойки насрещни контактни извода и плъзгач, който последователно ги окъсява. При режим “заряд” се подава захранващо напрежение към автогенератор през първата контактна двойка на превключвателя. При включване на втората контактна двойка (режим “взрив”) се подава контакт за иницииране на взривната мрежа, като автоматично със закъснение между две и четири милисекунди се окъсява и третата контактна двойка (режим “разряд”), която доразрежда заряден кондензатор, за да няма напрежение на изходните клеми. Това закъснение може да се регулира механично. Генераторът е с индуктивна обратна връзка, но обратната връзка е през глимлампа, която има нестабилна и непостоянна характеристика, а това се отразява и на основните параметри на цялото устройство. Освен това разрядът на кондензатора става през втората и третата контактни двойки на тройния превключвател, което води до искрене и честа повреда на превключвателя.

Техническа същност на полезния модел

Устройството за взривяване на електродетонатори е изградено от троен превключвател, който има три двойки насрещни контактни изводи и един плъзгач, който последователно ги окъсява. Времеинтервалът за окъсяване между втората и третата контактна двойка може да се регулира механично в самия ключ и е между две и четири милисекунди. Към единия извод на първата контактна двойка е свързана захранваща батерия, чийто втори извод е на маса. Към другия извод на първата контактна двойка са свързани единият край на резистор и началото на едната от трите намотки на трансформатор, краят на която е свързан с колектора на транзистор. Емитерът му е на маса заедно с краищата на другите две намотки на трансформатора. Базата на транзистора е свързана през втори резистор с втория край на първия резистор и през кондензатор - с началото на втората намотка на трансформатора. Началото на третата му намотка през умножител на напрежение е свързана със заряден кондензатор, чийто втори извод е на маса, а през ограничителен импеданс е свързана с едната изходна клема и с товарен резистор, чийто втори извод е свързан с втората изходна клема. Към втория извод на първата контактна двойка са свързани още единият край на светлинен индикатор, входът на опорен източник и анодът на диод, чийто катод е свързан с едната клема на втората контактна двойка и с единият извод на електролитен кондензатор, вторият извод на който е на маса. През втората контактна двойка на превключвателя електролитният кондензатор е свързан с управляващия вход на електронен ключ, единият край на който е на маса, а другият е свързан с втората изходна клема. Към базата на транзистора е свързан катода на втори диод, чийто анод е на маса, като в общата точка, свързваща първия и втория резистори с кондензатора, е свързан и анода на трети диод. Неговият катод е свързан заедно с втория извод на светлинния индикатор и с изхода на компаратор, чийто неинвертиращ вход е свързан с изхода на опорния източник. Инвертиращият му вход през филтър е свързан с изхода на делител на напрежение, чийто вход е свързан към зарядния кондензатор. Към първата изходна клема е свързан ограничителен резистор, който през втори електронен ключ е свързан към маса. Управляващият му вход е свързан към единия извод на третата контактна двойка на превключвателя, чийто втори извод е свързан с втори електролитен кондензатор и катода на четвърти диод, чийто анод е свързан към анода на първия диод, а вторият извод на втория електролитен кондензатор е на маса.

Предимство на изобретението е, че схемата поддържа с висока точност зарядното напрежение. Използването на електронни ключове предотвратява искренето в трипозиционния ключ и повишава надеждността му. Настройката на напрежението се извършва лесно и точно.

Пояснение на приложените фигури

Полезният модел се пояснява по-подробно с помощта на приложената фигура, която представлява принципна електрическа схема на устройството за взривяване на електродетонатори.

Примери за изпълнение на полезния модел

Устройството за взривяване на електродетонатори е изградено от троен превключвател 1, който има три двойки насрещни контактни извода и един плъзгач, който последователно ги окъсява. Към единия извод на първата контактна двойка е свързана захранваща батерия 2, чийто втори извод е на маса. Към другия извод на първата контактна двойка са свързани единият край на резистор 3 и началото на едната от трите намотки на трансформатор 4, краят на която е свързан с колектора на транзистор 5. Емитерът му е на маса заедно с краищата на другите две намотки на трансформатора 4. Базата на транзистора 5 е свързана през втори резистор 6 с втория край на резистора 3 и през кондензатор 7 - с началото на втората намотка на трансформатора 4. Началото на третата му намотка през умножител на напрежение 8 е свързана със заряден кондензатор 9, чийто втори извод е на маса, а през ограничителен импеданс 10 е свързана с едната изходна клема lie товарен резистор 12, чийто втори извод е свързан с втората изходна клема 13. Към втория извод на първата контактна двойка са свързани още единият край на светлинен индикатор 15, входът на опорен източник 16 и анодът на диод 17, чийто катод е свързан с едната клема на втората контактна двойка и с единия извод на електролитен кондензатор 18, вторият извод на който е на маса. През втората контактна двойка на превключвателя 1 кондензаторът 18 се свързва с управляващия вход на електронен ключ 19, единият край на който е на маса, а другият е свързан с втората изходна клема 13. Към базата на транзистора 5 е свързан катода на втори диод 20, чийто анод е на маса, като в общата точка, свързваща резисторите 3 и 6 с кондензатора 7, е свързан и анода на трети диод 21. Неговият катод е свързан заедно с втория извод на светлинния индикатор 15, с изхода на компаратор 22, чийто неинвертиращ вход е свързан с изхода на опорния източник 16. Инвертиращият му вход през филтър 23 е свързан с изхода на делител на напрежение 24, чийто вход е свързан към зарядния кондензатор 9. Към изходна клема 11 е свързан ограничителен резистор 25, който през втори електронен ключ 26 е свързан към маса, като управляващият му вход е свързан към единия извод на третата контактна двойка на превключвателя 1, чийто втори извод е свързан с втори електролитен кондензатор 27 и катода на четвърти диод 28, чийто анод е свързан към анода на диода 17, а вторият извод на кондензатора 27 е на маса.

Действието на схемата е следното. След осъществяване на иницииране на взривна мрежа, плъзгачът на тройния ключ остава в положение, при което е окъсена третата контактна двойка. По този начин е бил включен електронният ключ 26 и зарядният кондензатор 9 се е разредил през импеданса 10 и ограничителния резистор 25. При включване на захранването плъзгачът окъсява първата контактна двойка и батерията подава захранване към автогенератора, изграден от трансформатора 4, транзистора 5, резисторите 3 и 6, кондензатора 7 и диода 20. Напрежение се подава и към светлинния индикатор 15, опорния източник 16, а през диодите 17 и 28 се зареждат съответно електролитните кондензатори 18 и 27. На инвертиращия вход на компаратора 22 няма напрежение, тъй като кондензаторът 9 е разреден и опорното напрежение на източника 16 изключва изхода на компаратора 22. Светлинният индикатор 15 не свети, а диодът 21 е запушен от захранващото напрежение през светлинния индикатор 15 и не допуска да се промени режимът на работа на генератора. Неговият режим се определя от резисторите 3 и 6 и през кондензатора 7 - от положителната обратна връзка от втората намотка на трансформатора 4. Диодът 20 осигурява товар на генератора през отрицателния полупериод на втората намотка. Напрежението на третата намотка през умножителя на напрежение зарежда кондензатора 9 с необходимата енергия за взривяване на електродетонаторите. Същевременно напрежението на изхода на делителя 24 нараства, филтърът 23 изглажда неговите пулсации и компараторът 22 следи неговата стойност, Когато напрежението на кондензатора 9 достигне стойност, осигуряваща необходимата енергия за преодоляване на максимално допустимото съпротивление на взривната мрежа, напрежението на инвертиращия вход на компаратора 22 става по-голямо от това на опорния източник 16. Компараторът 22 превключва изхода си в нула, като свързва към маса светлинния индикатор 15, който светва и сигнализира готовност за взривяване. Същевременно компараторът свързва към маса и катода на диода 21, с което се сваля потенциала на базата на транзистора 5 и генераторът спира зареждането на кондензатора 9. Когато последният започне да се разрежда, компараторът отново се изключва, а генераторът отново дозарежда кондензатор 9. Така се постига динамично равновесие, което поддържа напрежението на кондензатора 9 на стойност, определена от опорното напрежение на източника 16. Чрез него или чрез регулиране на делителя 24 се извършва настройка на стойността на това напрежение.

Иницииране на взривната мрежа може да се извърши когато светлинният индикатор 15 е сигнализирал готовност за това и става като превключвателят се превключи и плъзгачът му окъси втората контактна двойка. При това се изключва захранването на генератора и той повече не може да зарежда кондензатора 9. Напрежението на кондензатора 18 през плъзгача включва електронния ключ 19 (примерно тиристор). Така напрежението на кондензатора 9 се подава през ограничителния импеданс 10 на изходните клеми 11 и 13 и взривната мрежа се активира. Импедансът 10 съдържа активна и индуктивна компонента, за да ограничи големината и скоростта на нарастване на токовия импулс и така предпазва електронните ключове от повреда.

Ако взривната мрежа е прекъсната или не е свързана към клемите, разрядът става през резистора 12, чието съпротивление е много поголямо от максимално преодоляваното съпротивление на мрежата.

Окъсяването на третата контактна двойка става автоматично след инициирането на взривната мрежа (окъсяване на втората контактна двойка) със закъснение между 2 и 4 ms, в съответствие със стандарта. Това закъснение се осигурява от конструкцията на ключа и може да се регулира в границите от 2 до 4 ms. Така се формира продължителността на токовия импулс, който осъществява инициирането на електродетонаторите. След окъсяването на третата контактна двойка, кондензаторът 27 включва електронния ключ 26 (примерно тиристор) и той разрежда зарядния кондензатор 9 през ограничителния импеданс 10 и ограничителния резистор 25. Времеконстантата на тази верига е такава, че до четвъртата милисекунда кондензаторът се разрежда напълно. При това се запушва и електронният ключ 19 и се прекъсва изходната верига. С това се преустановява подаването на напрежение към изходните клеми 11 и 13. Електролитните кондензатори 18 и 27 са разредени и двата електронни ключа са изключени.

Патентни претенции

Claims (1)

1. Устройство за взривяване на електродетонатори, изградено от троен превключвател (1), включващ три двойки насрещни контактни извода и един плъзгач, който последователно ги окъсява, като към единия извод на първата контактна двойка е свързана захранваща батерия (2), чийто втори извод е на маса, а към другия извод на първата контактна двойка са свързани единият край на резистор (3) и началото на едната от трите намотки на трансформатор (4), краят на която е свързан с колектора на транзистор (5), емитерът на който е на маса, заедно с краищата на другите две намотки на трансформатора (4), а базата му е свързана през втори резистор (6) с втория край на резистора (3) и през кондензатор (7) - с началото на втората намотка на трансформатора (4), като началото на третата му намотка през умножител на напрежение (8) е свързана със заряден кондензатор (9), чийто втори извод е на маса, а през ограничителен резистор (10) е свързана с едната изходна клема (11) и с товарен резистор (12), чийто втори извод е свързан с втората изходна клема (13), характеризиращо се с това, че към втория извод на първата контактна двойка са свързани още единият край на светлинен индикатор (15), входът на опорен източник (16) и анодът на диод (17), чийто катод е свързан с едната клема на втората контактна двойка и електролитен кондензатор (18), вторият извод на който е на маса, а през втората контактна двойка на превключвателя (1) кондензаторът (18) е свързан с управляващия вход на електронен ключ (19), единият край на който е на маса, а другият е свързан с втората изходна клема (13), а към базата на транзистора (5) е свързан катода на втори диод (20), чийто анод е на маса, като в общата точка, свързваща резисторите (3) и (6) с кондензатора (7), е свързан и анода на трети диод (21), като неговият катод е свързан заедно с втория извод на светлинния индикатор (15), с изхода на компаратор (22), чийто неинвертиращ вход е свързан с изхода на опорния източник (16), а инвертиращият му вход през филтър (23) е свързан с изхода на делител на напрежение (24), чийто вход е свързан към зарядния кондензатор (9), а към изходна клема (11) е свързан втори ограничителен резистор (25), който през втори електронен ключ (26) е свързан към маса, като управляващият му вход е свързан към единия извод на третата контактна двойка на ключа (1), чийто втори извод е свързан с втори електролитен кондензатор (27) и катода на четвърти диод (28), чийто анод е свързан към анода на диода (17), а вторият извод на кондензатора (27) е на маса.

   Приложение: 1 фигура