CN1074533A - 防爆闭锁式无触点发爆器 - Google Patents

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CN1074533A
CN1074533A CN 92113273 CN92113273A CN1074533A CN 1074533 A CN1074533 A CN 1074533A CN 92113273 CN92113273 CN 92113273 CN 92113273 A CN92113273 A CN 92113273A CN 1074533 A CN1074533 A CN 1074533A
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CN 92113273
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金永善
蔡德源
辛涤凡
孟庆有
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LIAOYUAN CITY ELECTRONIC INSTRUMENT FACTORY
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Abstract

本发明涉及的是一种防爆闭锁式无触点发爆器， 它是由电源电路(1)、闭锁网络电路(2)、振荡器(3)、 充电电路(4)、无触点开关及控制电路(5)、供电时间 限制电路(6)组成。其特点是：1.由于采用可控硅作 为放电开关，允许浪涌电流大50—200A，延长了该 装置的使用寿命。2.供电时间设计为电子电路，保证 了供电时间的准确性，增加了该装置的可靠性和安全 性，并且调试方便，有利于大批量生产。

Description

本发明涉及的是一种引爆电雷管的一种装置，特别是适于有沼气和煤矿井下之用途的防爆发爆器。
目前，国内生产的各种类型的发爆器的放电开关，均采用机械式开关。由于发爆器放电电流有几十安培，常发生放电开关接点烧毁现象，降低该装置使用寿命。而供电时间又是由机械或小型继电器控制，其准确度差。如果供电时间超过4ms，将会因起矿山瓦斯爆炸，给国家财产造成不应有的损失。另外调试及批量生产也很困难。如现煤矿正在使用的MFB系列发爆器就存在上述问题。
本发明的目的是针对上述情况，提供一种用电子电路来控制放电开关及供电时间，从而延长使用寿命，增加可靠性和安全性的防爆闭锁式无触点发爆器。
本发明是通过下述方式完成的：
当现场电雷管连接完成后，将两根引线接到发爆器输出端子上，这时闭锁网络电路开始检测外接负载电阻，如外接负载电阻满足设计要求即在允许值范围，则发爆器振荡电路开始振荡，并给充电电容充电。电容充电到额定电压时，发爆器放炮指示灯亮。将开关打到放炮位置，无触点开关控制电路动作，电容器向负载（电雷管）放电引爆。当供电时间等于或小于4ms时，供电时间限制电路动作，放掉充电电容余下电压，则完成一次放炮过程。
本发明的特点是：1、由于采用可控硅做为放电开关，允许浪通电流大50-200A，延长了该装置的使用寿命。2、供电时间设计为电子电路，保证了供电时间的准确性，增加了该装置的可靠性和安全性，并且调试方便，有利于大批量生产。3、技术指标：（1）最大额定引爆发数：50，（2）输出冲能：≥8.7A2ms，（3）供电时间：≤4ms，（4）充电时间：≤10s，（5）最大输出电压：≥900v，（6）具有无触点及网络闭锁功能。
图1为本发明电原理方框图。
图2为本发明电原理图。
图3为本发明无触点开关及控制电路电原理图。
图4为本发明供电时间限制电路电原理图。
下面结合附图对本发明最佳实施例作详细的说明：
参见附图1、2，本发明是由电源电路（1）、闭锁网络电路（2）、振荡器（3）、充电电路（4）、无触点开关及控制电路（5）、供电时间限制电路（6）组成。
电源电路（1）由4节2号电池供电，经开关S1-1送到LM317三端稳压器，使之输出3v电压供闭锁网络双比较器LM193及v9、v10和测试回路电源。输出电压由电阻R28调整。当开关打开充电位置时，即S1-1    S1-2接通，电源通过继电器K的常闭接点KN及电阻R18点燃V11绿色发光二极管。
闭锁网络电路（2）的检测回路通过开关S1-2与输出并联。在电雷管接通后，检测回路测试出负载电阻在允许的范围内：1-12只雷管，开关S3-1    S3-2打到第一挡，13-27只雷管，S3-1    S3-2打到第二挡，28-50只雷管，S3-1    S3-2打到第三挡。即双比较器M193输出高电平，使V9    V10导通，继电器K动作，KN断开，KNc接通V12红色发光二极管，振荡器起振。如外回路出现开路短路及开关S3-1    S3-2位置与实际电雷管数不符时，V9    V10输出低电平，继电器K不动作，V12不亮，V1停振不工作。R16偏流电阻，R12、R22、R23、R24为调整上限基准输入，R11、R25、R26、R27为调整下限基准输入，R14与电雷管构成取样回路，加在比较器LM193的2、5脚。
振荡器（3）是由线圈T和三极管V1及电阻R1    R2组成振荡电路，振荡频率700-1300HZ。线圈T的铁芯采用E7磁芯，用φ0.1高强漆包线绕制。初级1-2绕组为35圈，3-4绕组30圈为回授圈，次级5-6    7-8两个绕组，分别为750圈和30圈。5-6绕组为充电交流绕组，7-8线圈为控制极绕组。
充电电路（4）插接在振荡器和无触点开关及控制电路中间，交流电压经C1倍压V2    V3二极管整流后，加到两只串联电容C3-1    C3-2上。当电压大于900V时，调整电阻R20，使氖灯Ne亮，即充电完成。
参见附图3，无触点开关及控制电路（5）是由两只可控硅串联后一端连接到充电电容C3-1的正极上，另一端做为输出端，V7-1控制栅经V13与V7-2控制栅相连，构成无触点开关。控制电路由绕组7-8输出交流电压，经二极管V4整流给C2电容充电，充电电压可达4-50V，放炮开关S2的一端接到V13正极与V7-2控制栅极公共端相连，另一端与电容C2正极连接。当S2闭合时C2上的充电电压加到可控硅的控制栅极，可控硅导通，高压经可控硅到电雷管构成回路引爆。为了减小可控硅漏电流，在V7-1的控制栅极上加装一只二极管V13。可控硅选择CR6AM12，其峰值耐压为1000-2000V，浪涌电流为50-200A的塑封器件。
参见附图4，供电时间限制电路（6）的放电回路是两只可控硅串联电阻R4后，并联到充电电容两端。控制电路的工作电压V。由输出电压经电阻R8    R9分压取得V。取值为25-45伏，最佳为40-42伏，V。通过电阻R21    R7给电容C4充电，C4电压上升，使V6的eb1结导通，C4通过R5放电，当R5压降达到4V时，触发V5-1    V5-2导通，电容C3-1    C3-2通过R4    V5-1    V5-1放电，从而达到控制时间的目的。它的时间常数由R21    R7    C4，决定，由下列公式计算：
T＝RC ln 1/(1-η)
R＝R7+R21＝10KΩ    C＝0.1-0.47μF取C为0.47μF
η＝0.7    则T≤4mS
该电路是保证无触点开关导通时，在4mS以内将C3-1 C3-2电容电压放掉。另一方面要满足输出冲能8.7A2mS的要求，为保证可控硅可靠工作，加入可控硅的脉冲幅度为4-10v，触发电路输出的漏电流产生的电压不应超过0.25v，以免发生误触发，触发脉冲前治时间小于10μS。

Claims (3)

1、一种防爆闭锁式无触点发爆器，它是由：
电源电路(1)由电池供电，经开关S1-1送到LM317三端稳压器，使之输出3V电压供闭锁网络双比较器LM193及V9、V10和测试回路电源，输出电压由电阻R28调整，
闭锁网络电路(2)的检测回路通过开关S1-2与输出并联。在电雷管接通后，检测回路测试出负载在允许的范围内，即双比较器M193输出高电平，使V9V10导通，继电器K动作，KN断开，KNc接通V12红色发光二极管，振荡器起振，
振荡器(3)是由线圈T和三极管V1及电阻R1R2组成振荡电路，振荡频率700--1300HZ，
充电电路(4)插接在振荡器和无触点开关及控制电路中间，交流电压经C1倍压V2V3二极管整流后，加到两只串联电容C3-1C3-2上。当电压大于900V时，调整电阻R20，使氖灯Ne亮，其特征在于：
无触点开关及控制电路(5)是由两只可控硅串联后一端连接到充电电容C3-1的正极上，另一端做为输出端，V7-1控制栅经V13与V7-2控制栅相连，构成无触点开关，控制触发电压由绕组7-8输出交流电压，经二极管V4整流C2滤波后取得，放炮开关S2的一端接到V13正极与V7-2控制栅公共端相连，另一端与电容C2正极连接，当S2闭合时C2上的充电电压加到可控硅的控制栅极，可控硅导通，高压经可控硅到电雷管构成回路引爆，
供电时间限制电路(6)的放电回路是两只可控硅串联电阻R4后，并联到充电电容两端，控制电路的工作电压V。由输出电压经电阻R8R9分压取得，V。通过电阻R21R7给电容C4充电，C4电压上升，使V6的eb1结导通，C4通过R5放电，当R5压降达到4V时，触发V5-1V5-2导通，电容C3-1C3-2通过R4V5-1V5-1放电。
2、如权利要求1所述的防爆闭锁式无触点发爆器，其特征在于，为减小可控硅漏电流，在V7-1的控制栅极上加装一只二极管V13。
3、如权利要求1所述的防爆闭锁式无触点发爆器，其特征在于，供电时间限制电路的控制电路的工作电压V。取值为25-45伏，电容C4取值为0.1-0.47μF。
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