CN111750751A - 一种起爆电阻及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种起爆电阻及其应用方法，其中，一种起爆电阻，包括，陶瓷基板、两个电极部和与两个电极部相对应的放电尖端。在陶瓷基板的纵线中心轴线方向上具有第一端部和第二端部。两个电极部分别套设在陶瓷基板的第一端部和第二端部。电极部包括第一电极、第二电极和第三电极。第一电极设置在陶瓷基板的上方。第二电极设置在陶瓷基板的任一端端部。第三电极设置在陶瓷基板的下方。放电尖端设置在陶瓷基板的上方的纵向中心轴线的位置。放电尖端的另一端向陶瓷基板中心处延伸形成尖部。其有益效果是，击穿后放电尖端产生的电火花来点燃含能材料，完成起爆的功效，可以直接将高压放电的热量直接传递到含能材料上，达到了提高了起爆电阻的起爆效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子爆破技术领域，尤其涉及一种起爆电阻及其应用方法。
背景技术
雷管或者起爆器等爆破装置需要较强的稳定性、可靠性以及安全性。通过使用起爆电阻来起爆。起爆电阻多以合金电阻层作为电阻元素，通过控制合金层的整体尺寸来控制电阻的阻值大小，在加载时电阻层剧烈发热产生高温，通过热量的传递来引燃含能材料；现有技术中通过起爆电阻接收到爆破信号产生大量的热量，起爆电阻产生的热量会由于热交换，通过起爆电阻的基板或者空气被散发至周围环境，电信号产生的热能没有完全作用在外附在电阻层上的含能材料上，导致电能的浪费或者在某些条件下散发的热量太多影响起爆的成功率。再加上热惯性的存在，电信号快速变化的时候，游离作用来不及变化，电阻层的温度变化相对滞后，起爆电阻的响应时间具有延迟，仅有部分热量可用于爆破含能材料，由于现有技术中的起爆电阻的热量不能充分利用进而造成起爆失败的现象。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种起爆电阻及其应用方法，其解决了起爆电阻可充分利用热能直接将热量作用在含能材料上的技术问题，进而提高了起爆电阻的起爆效率。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种起爆电阻，焊接于PCB板上。包括，陶瓷基板、两个电极部和与两个所述电极部相对应的放电尖端。
在所述陶瓷基板的纵线中心轴线方向上具有第一端部和第二端部。
两个所述电极部分别套设在所述陶瓷基板的第一端部和第二端部。所述电极部包括第一电极、第二电极和第三电极，且所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极依次首尾相连形成“U”型结构。
所述第一电极设置在所述陶瓷基板的上方。所述第二电极设置在所述陶瓷基板的任一端端部。所述第三电极设置在所述陶瓷基板的下方。
所述放电尖端设置在所述陶瓷基板的上方的纵向中心轴线的位置。且所述放电尖端的一端设置于两个所述第一电极相对应一端处。所述放电尖端的另一端向所述陶瓷基板中心处延伸形成尖部。且两个所述放电尖端之间设有一定间隙。
可选地，所述放电尖端包括平直段和与所述平直段一体成型地的尖端段。所述平直段与所述第一电极连接。等电位面越密集，电场强度急剧增大，进而使靠近尖端段的空气或者其他介质被电离而产生放电，达到起爆效果。
可选地，在垂直于所述陶瓷基板的纵向中心轴线的横向方向上，所述平直段的横向宽度大于所述尖端段的横向宽度。确保尖端段的放电效果更好。
可选地，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的外侧壁均设有锡层。可以起到更好的隔离外界，对第一电极、第二电极和第三电极起到保护作用。
可选地，所述第二电极的高度两端均突出于所述陶瓷基板的上下表面。第二电极可以更好地将第一电极和第三电极连接，进而更好地传导电信号。
可选地，在所述陶瓷基板的纵向中心轴线的方向上，所述第一电极的长度大于所述放电尖端的长度。确保电信号的传导效果更好。
可选地，两个所述放电尖端的尖端段之间设有一定间隙，且所述间隙的范围值在5mm-10mm之间。为陶瓷基板的上方放电尖端的两个尖端段提供起到的空间，防止两个尖端段相连接形成短路。
第二方面，本发明实施例提供一种所述的起爆电阻的应用方法，所述方法包括以下步骤：
a)在高频振荡器经变压器产生的高电压的作用下，将所述起爆电阻焊接于PCB板上，此时电信号从第三电极通过第二电极传导至第一电极上。
b)接着，所述电信号通过第一电极到达放电尖端。
c)同时，所述起爆电阻的放电尖端覆有含能材料。
可选地，步骤b)中所述电信号通过所述第一电极传导到所述平直段。所述平直段将所述电信号传导到所述尖端段。在通入高电压时，等电位面越密集，电场强度急剧增大，进而使靠近尖端的空气或者其他介质被电离而产生放电，达到起爆效果。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的一种起爆电阻及其应用方法，由利用高频振荡器经变压器产生的高电压传导至起爆电阻的放电尖端位置，由于尖端处曲率较大，等电位面密集产生尖端放电，形成电火花。从而引燃含能材料完成起爆。本发明利用高压放电的现象，有别于常规的通过电阻层发热传递热量引燃含能材料，其是击穿后放电尖端产生的电火花来点燃含能材料，完成起爆的功效，可以直接将高压放电的热量直接传递到含能材料上，达到了提高了起爆电阻的起爆效率。
附图说明
图1为本发明的一种起爆电阻及其应用方法主视剖面示意图；
图2为本发明的一种起爆电阻及其应用方法俯视示意图。
【附图标记说明】
1：陶瓷基板；101：第一端部；102：第二端部；
2：电极部；201：第一电极；202：第二电极；203：第三电极；
3：放电尖端；301：平直段；302：尖端段；
4：锡层。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图2的定向为参照。
本发明实施例提出的一种起爆电阻，在陶瓷基板1的上表面以及下表面贴装铜箔。通过对陶瓷基板1上的铜箔进行蚀刻形成第一电极201、第三电极203和放电尖端3。然后对陶瓷基板1的上下表面通过保护层进行遮蔽。遮蔽后对陶瓷基板1的第一端部101和第二端部102进行电镀铜，形成第二电极202。而后去除保护层对第一电极201、第二电极202和第三电极203的外侧壁均进行电镀锡层4。此时，第三电极203通过第二电极202与第一电极201相互连接以实现导电。将该起爆电阻焊接于PCB板上，此时电信号从第三电极203通过第二电极202传导到第一电极201上。然后，电信号通过第一电极201传导到与第一电极201相连接的放电尖端3。同时放电尖端3具有尖端段302。由于越靠近尖端段302物体的曲率越大，在高压的作用下，等电位面越密集，电场强度逐渐增大。导致靠近尖端段302的空气或者其他介质被电离而产生放电现象，进而会在放电尖端3产生电火花。在该起爆电阻上的放电尖端3上表面会覆有含能材料。为此，放电尖端3产生的电火花迅速引燃含能材料，进而达到起爆的效果，更好的完成起爆。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1和图2，一种起爆电阻，焊接于PCB板上。包括，陶瓷基板1、两个电极部2和与两个所述电极部2相对应的放电尖端3。
在所述陶瓷基板1的纵线中心轴线方向上具有第一端部101和第二端部102。
两个所述电极部2分别套设在所述陶瓷基板1的第一端部101和第二端部102。
所述电极部2包括第一电极201、第二电极202和第三电极203，且所述第一电极201、所述第二电极202和所述第三电极203依次首尾相连形成“U”型结构。
所述第一电极201设置在所述陶瓷基板1的上方，所述第二电极202设置在所述陶瓷基板1的任一端端部，所述第三电极203设置在所述陶瓷基板1的下方。
所述放电尖端3设置在所述陶瓷基板1的上方的纵向中心轴线的位置，且所述放电尖端3的一端设置于两个所述第一电极201相对应一端处，所述放电尖端3的另一端向所述陶瓷基板1中心处延伸形成尖部，且两个所述放电尖端3之间设有一定间隙。
进一步地，所述放电尖端3包括平直段301和与所述平直段301一体成型地的尖端段302。所述平直段301与所述第一电极201连接。等电位面越密集，电场强度急剧增大，进而使靠近尖端段302的空气或者其他介质被电离而产生放电，达到起爆效果。
进一步地，在垂直于所述陶瓷基板1的纵向中心轴线的横向方向上，所述平直段301的横向宽度大于所述尖端段302的横向宽度。确保尖端段302的放电效果更好，进而使起爆效果更好。
进一步地，所述第一电极201、所述第二电极202和所述第三电极203的外侧壁均设有锡层4。锡层4可以起到更好的隔离外界，对第一电极201、第二电极202和第三电极203起到保护作用。
进一步地，所述第二电极202的高度两端均突出于所述陶瓷基板1的上下表面。第二电极202可以更好地将第一电极201和第三电极203连接，进而更好地传导电信号。
进一步地，在所述陶瓷基板1的纵向中心轴线的方向上，所述第一电极201的长度大于所述放电尖端3的长度。确保电信号的传导效果更好。
进一步地，两个所述放电尖端3的尖端段302之间设有一定间隙，且所述间隙的范围值在5mm-10mm之间。为陶瓷基板1的上方放电尖端3的两个尖端段302提供起到的空间，防止两个尖端段302相连接形成短路。
一种起爆电阻的应用方法，所述方法包括以下步骤：
a)在高频振荡器经变压器产生的高电压的作用下，将所述起爆电阻焊接于PCB板上，此时电信号从第三电极203通过第二电极202传导至第一电极201上；
b)接着，所述电信号通过第一电极201到达放电尖端3；
c)同时，所述起爆电阻的放电尖端3覆有含能材料。
进一步地，步骤b)中所述电信号通过所述第一电极201传导到所述平直段301，所述平直段301将所述电信号传导到所述尖端段302。在通入高电压时，等电位面越密集，电场强度急剧增大，进而使靠近尖端段302的空气或者其他介质被电离而产生放电，达到起爆效果。一种起爆电阻，在陶瓷基板1的上表面以及下表面贴装铜箔。通过对陶瓷基板1上的铜箔进行蚀刻形成第一电极201、第三电极203和放电尖端3。然后对陶瓷基板1的上下表面通过保护层进行遮蔽。遮蔽后对陶瓷基板1的第一端部101和第二端部102进行电镀铜，形成第二电极202。而后去除保护层对第一电极201、第二电极202和第三电极203的外侧壁均进行电镀锡层4。此时，第三电极203通过第二电极202与第一电极201相互连接以实现导电。将该起爆电阻焊接于PCB板上，此时电信号从第三电极203通过第二电极202传导到第一电极201上。然后，电信号通过第一电极201传导到与第一电极201相连接的放电尖端3。同时放电尖端3具有尖端段302。由于越靠近尖端段302物体的曲率越大，在高压的作用下，等电位面越密集，电场强度逐渐增大。导致靠近尖端段302的空气或者其他介质被电离而产生放电现象，进而会在放电尖端3产生电火花。在该起爆电阻上的放电尖端3上表面会覆有含能材料。为此，放电尖端3产生的电火花迅速引燃含能材料，进而达到起爆的效果，有别于常规的通过电阻层发热传递热量引燃含能材料，其是击穿后放电尖端3产生的电火花来点燃含能材料，完成起爆的功效，可以直接将高压放电的热量直接传递到含能材料上，达到了提高了起爆电阻的起爆效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种起爆电阻，焊接于PCB板上，其特征在于：包括，陶瓷基板(1)、两个电极部(2)和与两个所述电极部(2)相对应的放电尖端(3)；
在所述陶瓷基板(1)的纵线中心轴线方向上具有第一端部(101)和第二端部(102)；
两个所述电极部(2)分别套设在所述陶瓷基板(1)的第一端部(101)和第二端部(102)；
所述电极部(2)包括第一电极(201)、第二电极(202)和第三电极(203)，且所述第一电极(201)、所述第二电极(202)和所述第三电极(203)依次首尾相连形成“U”型结构；
所述第一电极(201)设置在所述陶瓷基板(1)的上方，所述第二电极(202)设置在所述陶瓷基板(1)的任一端端部，所述第三电极(203)设置在所述陶瓷基板(1)的下方；
所述放电尖端(3)设置在所述陶瓷基板(1)的上方的纵向中心轴线的位置，且所述放电尖端(3)的一端设置于两个所述第一电极(201)相对应一端处，所述放电尖端(3)的另一端向所述陶瓷基板(1)中心处延伸形成尖部，且两个所述放电尖端(3)之间设有一定间隙。
2.如权利要求1所述的起爆电阻，其特征在于：所述放电尖端(3)包括平直段(301)和与所述平直段(301)一体成型地的尖端段(302)；
所述平直段(301)与所述第一电极(201)连接。
3.如权利要求2所述的起爆电阻，其特征在于：在垂直于所述陶瓷基板(1)的纵向中心轴线的横向方向上，所述平直段(301)的横向宽度大于所述尖端段(302)的横向宽度。
4.如权利要求1所述的起爆电阻，其特征在于：所述第一电极(201)、所述第二电极(202)和所述第三电极(203)的外侧壁均设有锡层(4)。
5.如权利要求1所述的起爆电阻，其特征在于：所述第二电极(202)的高度两端均突出于所述陶瓷基板(1)的上下表面。
6.如权利要求1所述的起爆电阻，其特征在于：在所述陶瓷基板(1)的纵向中心轴线的方向上，所述第一电极(201)的长度大于所述放电尖端(3)的长度。
7.如权利要求3所述的起爆电阻，其特征在于：两个所述放电尖端(3)的尖端段(302)之间设有一定间隙，且所述间隙的范围值在5mm-10mm之间。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的起爆电阻的应用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
a)在高频振荡器经变压器产生的高电压的作用下，将所述起爆电阻焊接于PCB板上，此时电信号从第三电极(203)通过第二电极(202)传导至第一电极(201)上；
b)接着，所述电信号通过第一电极(201)到达放电尖端(3)；
c)同时，所述起爆电阻的放电尖端(3)覆有含能材料。
9.如权利要求8所述的起爆电阻的应用方法，其特征在于：步骤b)中所述电信号通过所述第一电极(201)传导到所述平直段(301)，所述平直段(301)将所述电信号传导到所述尖端段(302)。
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