BR112021015329A2

BR112021015329A2 - Bomba de reforço

Info

Publication number: BR112021015329A2
Application number: BR112021015329-2A
Authority: BR
Inventors: Michiel Jacobus Kruger
Original assignee: Detnet South Africa (Pty) Ltd
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-10-05
Also published as: CA3127818A1; MX2021009290A; AU2020219440A1; US20220099421A1; US11953305B2; FI3921593T3; WO2020163883A1; EP3921593A1; EP3921593B1; ZA202105193B; ES2946886T3

Abstract

bomba de reforço. uma instalação de detonador na qual um capacitor de disparo que está conectado em série com um indutor é carregado a partir de uma fonte de baixa tensão, abrindo e fechando repetidamente um comutador, desse modo, para causar um colapso do campo magnético no indutor, o que resulta em um fluxo de corrente de carga para o capacitor.

Description

“BOMBA DE REFORÇO” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] Esta invenção refere-se a uma instalação de detonador que inclui um equipamento de controle e um detonador eletrônico.

[0002] Um detonador eletrônico inclui um elemento de ignição e um capacitor de disparo. O capacitor de disparo é, em uso, carregado com uma determinada tensão e a energia armazenada no capacitor é descarregada no elemento de ignição, quando necessário, para disparar o detonador.

[0003] A energia elétrica é fornecida à instalação a partir de uma fonte de energia elétrica. Devido à fuga de corrente, resistência e outros efeitos, ocorrem perdas de energia que, na prática, dão origem a limitações físicas. Por exemplo, se as perdas elétricas são tais que a tensão disponível para carregar um capacitor é muito baixa, então o arranjo não é funcional.

[0004] Um objetivo da presente invenção é abordar, pelo menos em certa medida, este aspecto.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0005] A invenção fornece um instalação de detonador que inclui um equipamento de controle que compreende um controlador, uma fonte de tensão, um indutor e um comutador que estão conectados em série com a fonte de tensão, e terminais de saída e pelo menos um detonador que inclui um capacitor e pelo menos um diodo de proteção, conectado em série aos terminais de saída, em que o controlador é operável repetidamente para fechar o comutador, desse modo, para direcionar a corrente da fonte de tensão por meio do indutor, que então estabelece um campo magnético, e para abrir o comutador de modo que o campo magnético entre em colapso e gere uma corrente que flui por meio dos terminais de saída por meio do capacitor e do diodo, assim, para carregar o capacitor.

[0006] O indutor é, de preferência, fisicamente removível do equipamento de controle. O indutor pode, portanto, ser usado como uma chave, uma vez que o indutor está corretamente instalado, a instalação sendo operável, mas se o indutor estiver ausente, a instalação não podendo ser operada. Este aspecto é, entretanto, opcional.

BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA

[0007] A invenção é ainda descrita a título de exemplo com referência à Figura anexa que representa aspectos de uma instalação de detonador de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

[0008] A Figura 1 anexa é uma ilustração esquemática de uma instalação de detonador 10 de acordo com a invenção.

[0009] A instalação de detonador 10 inclui equipamento de controle 12 que compreende um controlador 14 e uma fonte de tensão ou bateria 16.

[0010] Um indutor 18, um comutador 20 e um diodo de proteção 22 estão conectados em série aos terminais de saída 24 e 26 do equipamento de controle 12.

[0011] O comutador 20 é de qualquer tipo apropriado, por exemplo, um comutador eletrônico. O controlador 14 pode ser operado para causar fechamento e abertura repetidos do comutador 20 de uma maneira regulada.

[0012] O controlador 14 pode ser baseado em microprocessador.

[0013] A instalação 10 também inclui um detonador 30 que não é mostrado em detalhes. Uma explicação completa do funcionamento do detonador 30 não é necessária para a compreensão da presente invenção. O detonador 30 inclui um capacitor de disparo 36 que está conectado em paralelo a um elemento de ignição 38 e um comutador 40 que está sob o controle de um circuito de controle 42. Os diodos de proteção 44 e 46 e os resistores 48 e 50 estão em série com o capacitor 36. Os díodos 44, 46 estão interligados por um dispositivo de proteção limitante de tensão 54, por exemplo, um díodo Zener. O controlador 14 pode ser baseado em microprocessador.

[0014] A fim de carregar o capacitor 36, o controlador 14 é operado repetidamente para fechar o comutador 20 e, em seguida, para abrir o comutador. Quando o comutador 20 está fechado, a corrente da fonte de tensão 16 é direcionada por meio do indutor 18 e um campo magnético é estabelecido pelo indutor. Quando o comutador 20 é aberto, o fluxo de corrente é interrompido e o campo magnético entra em colapso. A corrente de um valor alto é induzida pela alteração no campo magnético e essa corrente flui, por meio dos resistores 48 e 50 e dos diodos 44 e 46, e carrega o capacitor 36.

[0015] Com cada ciclo de operação do comutador 20, ou seja, fechamento e abertura do mesmo, uma carga elétrica é transmitida ao capacitor 36. A tensão através do capacitor, portanto, aumenta em rajadas. Para evitar que o capacitor 36 seja sobrecarregado desta forma, o dispositivo 54 "quebra" em uma tensão predeterminada e, como ele está em paralelo com o capacitor 36, o dispositivo 54 impede que a corrente flua por meio do capacitor 36.

[0016] O arranjo descrito torna possível que o capacitor 36 seja carregado de uma maneira segura e eficaz a partir da fonte de tensão 16, que tem uma tensão relativamente baixa em comparação com a tensão comparativamente alta que é estabelecida sobre o condensador 36 quando ele está corretamente carregado. Quando o elemento de ignição 38 deve ser disparado, isso é efetuado por meio do comutador 40, que funciona sob o controle do circuito 42.

[0017] A baixa tensão necessária para carregar o capacitor 36 significa que o equipamento de controle 12 pode ser feito intrinsecamente seguro, ou seja, não tem uma tensão a bordo que seja de um valor alto o suficiente para disparar o detonador 30. Não é possível carregar o capacitor 36 a menos que pelo menos um dos diodos 44 e 46 esteja presente. Um recurso de segurança particular é que a bobina indutiva 18 pode ser usada como uma chave para permitir que a instalação do detonador se torne operacional. Se a bobina 18 for fisicamente removida (desconectada) do equipamento de controle 12, então o carregamento do capacitor 36 não é possível. Este é um recurso de segurança útil.

[0018] O uso do dispositivo 54 é opcional, pois a inclusão do dispositivo não é necessária para que o processo de reforço de tensão seja alcançado. Além disso, é possível posicionar o dispositivo 54 diretamente por meio dos terminais 22 e 24, a fim de limitar a corrente que pode ser fornecida ao detonador 30.

[0019] O processo de reforço de tensão, realizado da maneira descrita, significa que o problema de vazamento de energia referido no preâmbulo deste documento é abordado. Conforme observado em um circuito típico, se a falta de tensão for pronunciada, a probabilidade aumenta de que a tensão disponível, no final de uma linha estendida de detonadores, possa ser insuficiente para carregar o capacitor de disparo. A técnica descrita permite que ocorra um vazamento de energia substancial, embora ainda mantendo a capacidade de carregar o capacitor de disparo com sucesso.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Instalação de detonador, caracterizada por incluir um equipamento de controle que compreende um controlador, uma fonte de tensão, um indutor e um comutador que estão conectados em série com a fonte de tensão e terminais de saída, e pelo menos um detonador que inclui um capacitor e pelo menos um diodo de proteção, conectado em série aos terminais de saída, em que o controlador é operável repetidamente para fechar a chave, desse modo, para direcionar a corrente da fonte de tensão por meio do indutor, que então estabelece um campo magnético, e para abrir a chave para que o campo magnético entre em colapso e gere uma corrente que flui por meio dos terminais de saída por meio do capacitor e do diodo para carregar o capacitor.

2. Instalação de detonador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo indutor ser fisicamente removível do equipamento de controle.

3. Instalação de detonador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir um dispositivo de proteção limitante de tensão conectado em paralelo ao detonador ou em paralelo aos terminais de saída.