CN113375510A - 高安全性电子延期电能激发微型起爆具 - Google Patents
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Abstract
本发明高安全性电子延期电能激发微型起爆具,属于电子延期电能激发微型起爆具技术领域;所要解决的技术问题为:提供高安全性电子延期电能激发微型起爆具硬件结构的改进;包括起爆具本体、第一级金属壳、第二级金属壳、塑料卡套、塑料锁套、脚线、第一级装药、第二级装药;起爆具本体内部塑封有储能电容、电路板、封头塞、电极线和等离子点火具,封头塞设置在第一级金属管的内部,使等离子点火具的发火面和第一级装药的药面无缝隙贴紧;第一级金属管壳设置在第二级金属管壳的内部,使第一级金属管壳的盲孔底部和第二级装药的药面无缝隙贴紧;第二级金属管壳通过塑料卡套与封头塞压合实现密封连接;本发明应用于爆破。
Description
技术领域
本发明高安全性电子延期电能激发微型起爆具,属于电子延期电能激发微型起爆具技术领域。
背景技术
现有国内外爆破工程中使用的起爆具必须安装“有起爆药装药结构的导爆管雷管、电雷管或数码电子雷管”,并通过有起爆药装药结构的雷管进行引爆起爆具中主炸药,而且现有的起爆器中装填的主炸药量有150克至500克不同类型;由于有起爆药装药结构的导爆管雷管、电雷管或数码电子雷管中的发火元件(电阻丝点火药头)和装药结构中,都是采用“燃烧转爆轰”机理(点火药头点燃→火燃点燃起爆药→起爆药燃烧转爆轰→初始爆轰波传入猛炸药→猛炸药增强爆轰波输出),使得雷管内部都装填有机械感度极高的起爆药(如:硝酸肼镍或二硝基重氮酚)。
装填有起爆药装药结构的雷管是一种高危险产品,在日常生产、运输、储存、爆破工程使用过程中极易发生爆炸事故;另外传统的分段延期电雷管和导爆管延期雷管,有秒延期及毫秒延期两种,而且是由点火药头点燃一段延期体中的传火药剂,延期体一般为带有药芯的铅柱,延期时间是靠药芯的药剂配比及燃速和延期体的长短而定。
因此,本发明提出的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,采用电子延期电路与电能储能激发电路和主炸药进行集成,形成一体化结构的电子延期电能激发微型起爆器。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足,所要解决的技术问题为:为了解决爆破工程中在现场使用起爆具必须安装雷管,这一不安全因素的技术难题以及起爆具无法微型化,提供一种高安全性的、无需安装雷管的、直接采用电子延期电路与电能储能激发电路和猛炸药装药结构进行集成,形成一体化的微型起爆具的硬件结构的改进。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:高安全性电子延期电能激发微型起爆具,包括起爆具本体、第一级金属壳、第二级金属壳、塑料卡套、塑料锁套、脚线、第一级装药、第二级装药;
所述起爆具本体内部塑封有储能电容、电路板、封头塞、电极线和等离子点火具,所述储能电容与电路板的一端相连,所述电路板的另一端通过电极线与等离子点火具相连,所述等离子点火具安装在封头塞的端面内部;
所述封头塞设置在第一级金属管的内部,使等离子点火具的发火面和第一级装药的药面无缝隙贴紧;
所述第一级金属管壳设置在第二级金属管壳的内部,使第一级金属管壳的盲孔底部和第二级装药的药面无缝隙贴紧;
所述第二级金属管壳通过塑料卡套与封头塞压合实现密封连接;
所述塑料锁套设置在塑料卡套的外侧。
还包括第三级装药和第三级塑料外壳,所述第三级装药装填在第三级塑料外壳内。
还包括软塑包装、乳化炸药、密封卡口索,所述软塑包装设置在起爆具的外侧形成软塑包装的起爆具,所述乳化炸药装填在软塑包装的内部,使塑料卡套的底部与乳化炸药的药面无缝隙贴紧,所述密封卡口索设置在起爆具本体的卡口处。
所述第一级装药和第二级装药的总装药量≤3克,所述第一级装药具体采用粉状TNT、RDX或TNT和RDX的混合猛炸药,所述第二级装药具体采用粉状TNT、RDX、混合猛炸药。
所述第三级装药的装药量≤100克,所述第三级装药具体采用粉状TNT、RDX、混合猛炸药或乳化炸药。
所述等离子点火具DHJ采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔线和连接金属桥箔的金属化孔A和金属化孔B,或金属化A和金属化B电极线焊接端;所述的金属桥箔两端中心区有金属箔小凸起,金属箔小凸起之间有一桥箔线,桥箔线的电阻值≤0.1mΩ。
所述电路板上焊接有模拟电子延期电路与电能储能激发电路,或数码电子延期电路与电能储能激发电路中的一种。
所述模拟电子延期电路与电能储能激发电路的电路结构为:包括稳压电路、发爆信号输入光耦合器触发电路、模拟电子延期电路、电能储能激发电路;所述稳压电路包括电桥ZD、三极管T1、稳压管W1、电阻R1、瞬态抑制二极管VTS;所述发爆信号输入光耦合器触发电路包括光耦合器IC2、三极管T2、二极管D1、双向触发二极管DIAC、电容C1、电阻R2-R4;所述模拟电子延期电路包括时基电路IC1、延期电阻电容RtCt、电阻R5-R6;所述电能储能激发电路包括三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ;所述的模拟电子延期电路与电能储能激发电路的电路中还包括三线制高压接线端子A、高压接线端子B、发爆接线端子FB;
所述模拟电子延期电路中时基电路IC1,采用555时基电路或采用比较器;所述模拟电子延期电路300是阻容式RC模拟电子延期电路;
所述发爆信号输入光耦合器触发电路中,光耦合器IC2采用三极管输出型光耦合器,或采用可控硅输出型光耦合器;
所述光耦合器IC2的输入端通过二极管D1、电阻R2、电容C1、双向触发二极管DIAC所组成的光隔离FB发爆电压信号输入电路;
所述三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成电能激发电路。
所述三线制高压接线端子A、高压接线端子B之间的供电电压范围在50V≤VAB≤200V,发爆接线端子FB接收的发爆信号的正电压VFB≤200V。
所述数码电子延期电路与电能储能激发电路的电路结构为:包括微处理器U1、三极管T1-T5、三极管TE1-TE2、场效应管NM、二极管D1、稳压管W1、瞬态抑制二极管VTS、电桥ZD、电阻R1-R8、电阻RE1-RE4、电容C1-C2、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ、端子A、端子B;
所述端子A、端子B分别连接数码起爆器的两线制脚线;
所述数码起爆器的两线制总线提供高压50V≤VAB≤200V、低压≤36V跳变式供电,和数字通信共享的两线制脚线总线;
所述微处理器U1采用8位低功耗51系列微处理器或其它系列的8位微处理器;
所述由三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE4、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成电能储能激发电路;所述三极管T1、T5,三极管TE2具体选用双极型晶体管或MOSFET场效应管。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为:本发明提供的高安全性电子延期电能激发微型起爆具采用电子延期电路与电能储能激发电路和主炸药进行集成,形成一体化结构的电子延期电能激发微型起爆器,而且微型起爆具中的装药量可以从1.5克至100克进行选择;微型起爆具中第一级装药是TNT、RDX(黑索金)猛炸药,第二级装药是TNT和RDX或混合猛炸药,第三级装药可以是TNT炸药、混合炸药、乳化炸药;模拟电子延期电路的延期段别的设定,可以从瞬时0秒,延时1ms±1%、5ms±1%、10ms±1%、15ms±1%、20ms±1%、25ms±1%、……、秒±1%、分±1%,延期时段设定;也可以采用数码电子延期电路,延期的时间可以从1ms至秒级任意时段程序设定。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于3克结构图;
图2为本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于100克结构图;
图3为本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具软塑包装结构图;
图4为本发明实施例1模拟电子延期电路与电能储能激发电路原理图;
图5为本发明实施例2数码电子延期电路与电能储能激发电路原理图;
图6为本发明等离子点火具结构及放电等离子冲击波曲线示意图;
图中:10为起爆具本体、20为第一级金属壳、30为第二级金属壳、40为塑料卡套、50为塑料锁套、60为脚线、70为第一级装药、80为第二级装药、90为第三级装药、100为第三级塑料外壳、110为软塑包装、120为乳化炸药、130为密封卡扣索、101为储能电容、102为电路板、103为封头塞、104为电极线、105为等离子点火具、100为稳压电路、200为发爆信号输入光耦合器触发电路、300为模拟电子延期电路、400为电能储能激发电路。
具体实施方式
如图1至图6所示,本发明提供的高安全性电子延期电能激发微型起爆具一是采用“等离子冲击波转爆轰”机理的等离子点火具,二是发明一种三线制模拟电子延期电路与电能储能激发电路,或采用两线制数码电子延期电路与电能储能激发电路,三是采用塑封工艺将发明的电子延期电路与电能储能激发电路集成在微型起爆具中。
根据上述三点技术解决方案,本发明高安全性电子延期电能激发微型起爆具,包括起爆具本体10、储能电容101、电路板102、封头塞103、电极线104、等离子点火具105、第一级金属管壳20、第二级金属管壳30、塑料卡套40、塑料锁套50、脚线60、第三级塑料外壳100、第一级装药70、第二级装药80、第三级装药90;所述的起爆具本体10内部塑封有储能电容101、电路板102、封头塞103、电极线104、等离子点火具105;所述的第一级装药70可以是TNT、RDX(黑索金),或TNT和RDX混合猛炸药;所述的第二级装药80可以是RDX(黑索金),或TNT和RDX混合猛炸药;所述的第三级装药90可以是TNT炸药、混合炸药、乳化炸药;所述的等离子点火具105采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔和连接金属桥箔的金属化孔A和金属化孔B,或金属化A和金属化B电极线焊接端;所述的金属桥箔两端中心区有金属箔小凸起,金属箔小凸起之间有微米数量级的桥箔线,桥箔线的电阻值≤0.1mΩ;所述的电路板102上焊接有模拟电子延期电路与电能储能激发电路,或数码电子延期电路与电能储能激发电路的一种。
如图1所示,本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于3克结构图,包括起爆具本体10、储能电容101、电路板102、封头塞103、电极线104、等离子点火具105、第一级金属管壳20、第二级金属管壳30、塑料卡套40、塑料锁套50、脚线60、第第一级装药70、第二级装药80所组成;所述的第一级装药70和第二级装药80的总装药量≤3g,装填的猛炸药可以是TNT、RDX(黑索金),或TNT和RDX混合猛炸药;图1所示的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于3克结构图和图2所示的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于100克结构图的区别,是没有第三级塑料外壳100和第三级装药90。
如图2所示,本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于100克结构图,包括起爆具本体10、储能电容101、电路板102、封头塞103、电极线104、等离子点火具105、第一级金属管壳20、第二级金属管壳30、塑料卡套40、塑料锁套50、脚线60、第三级塑料外壳100、第一级装药70、第二级装药80、第三级装药90所组成;所述的起爆具本体10是采用注塑工艺,将储能电容101、电路板102、封头塞103、电极线104、等离子点火具105,塑封成一体化结构的起爆具本体10;所述的第一级装药70和第二级装药80的总装药量≤3g,装填的猛炸药可以是TNT、RDX(黑索金),或TNT和RDX混合猛炸药;所述的第一级装药70,填装在第一级金属管20内;所述的第二级装药80,填装在第二级金属管30内;所述的第三级装药90的总装药量≤100g,装填的猛炸药可以是TNT炸药、混合炸药、乳化炸药,所述的第三级装药90,填装在第三级塑料外壳100内。
所述的等离子点火具105采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔和连接金属桥箔的金属化孔A和金属化孔B,或金属化A和金属化B电极线焊接端;所述的金属桥箔两端中心区有金属箔小凸起,金属箔小凸起之间有微米数量级的桥箔线,桥箔线的电阻值≤0.1mΩ;所述的金属化孔A和金属化孔B分别焊接两根电极线104,两根电极线104的另一端焊接在电路板102的电路中;所述的电路板102上焊接有模拟电子延期电路与电能储能激发电路,或数码电子延期电路与电能储能激发电路两种电路中的一种。
所述的等离子点火具105安装在封头塞103端面腔内;所述封头塞103插入第一级金属管20内开口一端,使等离子点火具105发火面和第一级装药70药面无缝隙贴紧;所述的封头塞103和离子点火具105、第一级装药70和第一级金属管壳20一起插入第二级金属管壳30开口一端,使第一级金属管壳20盲孔低部和第二级装药80药面无缝隙贴紧;第二级金属管壳30通过塑料卡套40和封头塞103压合密封连接。
如图3所示,为本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具软塑包装结构图,图3和图2所示的高安全性电子延期电能激发微型起爆具装药量小于100克结构图的区别,是将软塑包装110替代第三级塑料外壳100、乳化炸药120替代第三级装药90,以及采用密封卡口索130,组成本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具软塑包装结构。
如图4所示,是本发明实施例1模拟电子延期电路与电能储能激发电路原理图,包括稳压电路100、发爆信号输入光耦合器触发电路200、模拟电子延期电路300、电能储能激发电路400;所述稳压电路100,包括电桥ZD、三极管T1、稳压管W1、电阻R1、瞬态抑制二极管VTS;所述发爆信号输入光耦合器触发电路200,包括光耦合器IC2、三极管T2、二极管D1、双向触发二极管DIAC、电容C1、电阻R2-R4;所述模拟电子延期电路300,包括时基电路IC1、延期电阻电容RtCt、电阻R5-R6;所述电能储能激发电路400,包括三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ;所述的模拟电子延期电路与电能储能激发电路的电路还包括三线制高压接线端子A、高压接线端子B、发爆接线端子FB;所示的高压接线端子A、高压接线端子B、发爆接线端子FB是外接三线制脚线接线端子;所示高压接线端子A、高压接线端子B之间的接入电压≤200V,发爆接线端子FB接入的正电压≤200V。
所述的稳压电路100中,三极管T1、稳压管W1(选择12V)、电阻R1组成VCC=12V的低压稳压电路;三极管T1的基极接稳压管W1负极,稳压管W1正极接电桥ZD的负极4端地,所述三极管T1的集电极与电桥ZD的2脚高压HV相连,所述三极管T1的集电极和基极之间接有电阻R1,所述三极管T1的发射极输出为稳压电源正极VCC;所述电桥ZD的1脚、3脚连接A脚线端子、B脚线端子,所述电桥ZD的2脚、4脚连接稳压电路。
所述的发爆信号输入光耦合器触发电路200中,光耦合器IC2的1脚连接电阻R2的一端、电容C1的一端,电阻R2的另一端通过二极管D1连接发爆极脚线FB端子,电容C1的另一端连接电桥ZD的4脚,电桥ZD的4脚接地,光耦合器IC2的2脚连接双向触发二极管DIAC一端,另一端接地;所述的光耦合器IC2的3脚通过电阻R4接三极管T2的基极,三极管T2的基极和发射极之间接有电阻R3,三极管T2的发射极输出电源VCC,光耦合器IC2的4脚接地;所述光耦合器IC2输出端的3-4脚、三极管T2、电阻R3-R4组成稳压电源VCC输出电压的开关电路;当光耦合器IC2输入端发光二极管不发光时,三极管T2的集电极没有VCC电压输出,反之光耦合器IC2输入端发光二极管发光时,三极管T2的集电极有VCC电压输出。
所述的模拟电子延期电路300中,时基电路IC1、延期电阻电容RtCt、电阻R5-R6组成电子延时触发电路;所述的时基电路IC1的4脚和8脚接三极管T2的集电极,1脚接地,6脚和2脚相连接接延期电阻电容RtCt串联的中点,电容Ct的另一端接三极管T2的集电极,电阻Rt另一端接地,时基电路IC1的输出3脚连接电阻R5,R5和R6串联接地。
所述的电能储能激发电路400中,三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成电能储能激发电路(高压驱动放电电路);电桥ZD的2脚输出高压VH经限流电阻R1连接高压电容Cg的正极、离子点火具DHJ的A端和电阻RE2-RE3的一端;电阻RE2另一端串联电阻RE1接三极管TE1的集电极,三极管TE1的发射极接地,基极连接在电阻R6和R7串联的中点;电阻RE3另一端接三极管TE2的发射极,三极管TE2的基极连接在串联电阻RE1-RE2的中点,三极管TE2的集电极连接场效应管NM的栅极G,并通过电阻RE4接地;场效应管NM的D极连接等离子点火具DHJ的B端,场效应管NM的S极接地,高压电容Cg的负极接地。
所述实施例1模拟电子延期电路与电能储能激发电路的工作原理,当电路中的A脚线端子、B脚线端子、FB发爆极脚线端子相对应连接三线制脚线60,三线制脚线60再通过三线制总线相对应连接三线制起爆器,起爆器提供A脚线端子、B脚线端子的电压50V≤VAB≤200V时,电路中的稳压电路工作有VCC电压输出,高压电容器Cg通过限流电阻RE5充电;此时电路中发爆极脚线FB没有接收高电压触发信号时,光耦合器IC2内发光二极管不发光,三极管T2处在截止状态没有VCC电压输出,此时由时基电路IC1、延期电阻电容RtCt、电阻R5-R6所组成的延时触发电路不工作,时基电路IC1的3脚为低电平,高压驱动放电电路也不工作;当电路中发爆极脚线FB接收高电压触发信号时,高压电通过二极管D1、电阻R2、滤波电容C1,经光耦合器IC2输入端1脚和2脚和双向触发二极管DIAC,使发光二极管发光,此时光耦合器IC2输出端4脚和3脚导通,由三极管T2、电阻R3-R4组成的稳压电源VCC输出电压的开关电路开启,延时触发电路上电的瞬时,时基电路IC1的6脚、2脚瞬时上电为高电位≥2/3VCC,时基电路IC1的3脚维持低电平;随着电容器Ct通过电阻Rt进行充电,时基电路IC1的6脚、2脚的电压逐步下降,当电压下降为≤1/3VCC时,时基电路IC1的3脚跳变为高电平驱动由三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成高压驱动放电电路,使高压场效应管NM的D极和S极瞬时导通,此时高压电容器Cg储存的电能经等离子点火具DHJ(105)在高压场效应管NM的D极和S极的回路进行放电,使等离子点火具DHJ(105)中心的桥箔瞬时电爆炸形成等离子冲击波激发微型起爆具中的第一级装药70爆炸形成爆轰波,再引爆第二级装药80和第三级装药90输出强爆轰波。
所述三极管T1、TE1采用NPN型耐高压Vcb≥200V的三极管,三极管TE2采用PNP型耐高压Veb≥200V的三极管;所述高压场效应管NM采用低内阻大功率耐高电压Vds≥200V的N型场效应管;所述稳压二极管W1的稳压电压为12V;所述的瞬态抑制二极管VTS的耐压选择200V,主要功能是防高压静电脉冲;所述的光耦合器IC2可以是三极管输出型光耦合器或可控硅输出型光耦合器。
所述分段延期时间数值Td=1.1*Rt*Ct,可以参照国家毫秒延期雷管各段位延期时间表设定不同的电阻电容Rt、Ct参数,其参数的设定依据毫秒延期雷管各段位延期时间表,如下表1所示:
表1 毫秒延期雷管各段位延期时间表。
表1中的段位,是指三线制电子延期电路与电能储能激发电路的FB发爆极端子有高压触发信号开始到等离子点火具DHJ产生电爆炸形成等离子冲击波的时间段;延时零的段位1为瞬发等离子冲击波激发电路,延时25ms的段位2为三线制模拟电子延时(2段)等离子冲击波激发电路,延时50ms的段位3为三线制模拟电子延时(3段)等离子冲击波激发电路,依次类推制成不同段位的三线制模拟电子延期电路与电能储能激发电路板102。
如图5所示,是本发明实施例2数码电子延期电路与电能储能激发电路原理图,包括微处理器U1、三极管T1-T5、三极管TE1-TE2、场效应管NM、二极管D1、稳压管W1、瞬态抑制二极管VTS、电桥ZD、电阻R1-R8、电阻RE1-RE4、电容C1-C2、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ、脚线端子A、脚线端子B;所述的脚线端子A、脚线端子B是外接数码起爆器的两线制脚线;所述数码起爆器提供高压50V≤VAB≤200V,低压≤36V跳变式供电和数字通信共享的两线制脚线总线;所述的瞬态抑制二极管VTS是脚线端子A、脚线端子B之间防强静电干扰。
所述实施例2数码电子延期电路与电能储能激发电路的工作原理,当外接的数码起爆器提供高压50V≤VAB≤200V,低压VAB≤36V跳变式供电,和数字通信共享的两线制脚线总线,连接数码电子延期电路与电能储能激发电路中的脚线A端子、脚线B端子。
当外接的数码起爆器提供VAB≤36V电压时,数码起爆器作为主机和本发明的高安全性电子延期电能激发微型起爆具中的数码电子延期电路与电能储能激发电路从机进行通信,主机采用电压调制Vt和从机进行数字通信,从机采用电流调制It和主机进行数字通信;主机通过两线制脚线进行数字通信管理从机,并由数码起爆器给从机设定延期时间和下达引爆指令;从机电路中脚线A端子、脚线B端子接有数码起爆器供给的VAB≤36V电压时,电桥ZD的2脚和4脚有VAB≤36V电压输出,经由三极管T1-T2、二极管D1、稳压管W1、电阻R1-R2、电容C1组成稳压电路输出3.6V电压供给微处理器U1的2脚VCC和4脚GND,C2为滤波电容;当主机输出电压调制Vt信号和从机进行数字通信时,电阻R4和R5串联的中点有电压调制信号被微处理器U1的5脚RXD端接收;当从机的6脚TXD输出数字信号经电阻R6、三极管T3、电阻R3转换成电流调制It信号经脚线A端子、脚线B端子及两线制脚线和主机进行数字通信;微处理器U1的7脚P3.2和8脚P3.3分别为高压电容器Cg充电控制和发爆信号输出控制;所述的;微处理器U1的8脚P3.3发爆信号输出高电平,驱动由三极管TE1-TE2、电阻RE1-RE4、场效应管NM、等离子点火具DHJ、高压电容Cg组成的电能储能激发电路,使等离子点火具DHJ中心的桥箔瞬时电爆炸形成等离子冲击波激发微型起爆具中的第一级装药70爆炸形成爆轰波,再引爆第二级装药80和第三级装药90。
当外接的数码起爆器提供高压50V≤VAB≤200V时,主机提供的高压50V≤VAB≤200V经两线制脚线通过脚线A端子、脚线B端子,经电桥ZD的2脚和4脚、限流电阻R8、三极管T5-T4、电阻R7组成高压充电控制电路,并由微处理器U1的7脚P3.2输出高电平控制;
所述的主机通过两线制脚线进行数字通信管理从机,以及数码起爆器给从机设定延期时间和下达引爆指令,是由微处理器U1内部软件程序完成;所述的微处理器U1采用低功耗的51系列微处理器或其它系列的8位微处理器。
如图6所示,是本发明的等离子点火具结构及放电等离子冲击波曲线示意图,等离子点火具DHJ采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔和连接金属桥箔的金属化孔A和金属化孔B,或金属化A和金属化B电极线焊接端;所述的金属桥箔两端中心区有金属箔小凸起,金属箔小凸起之间有一桥箔线,桥箔线的电阻值≤0.1mΩ,其中瞬时产生的气态等离子冲击波的时间≤10us。
关于本发明具体结构需要说明的是,本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的,除实施例中特殊说明的以外,其特定的连接关系可以带来相应的技术效果,并基于不依赖相应软件程序执行的前提下,解决本发明提出的技术问题,本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外,均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术,无需赘述,使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的,并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:包括起爆具本体(10)、第一级金属壳(20)、第二级金属壳(30)、塑料卡套(40)、塑料锁套(50)、脚线(60)、第一级装药(70)、第二级装药(80);
所述起爆具本体(10)内部塑封有储能电容(101)、电路板(102)、封头塞(103)、电极线(104)和等离子点火具(105),所述储能电容(101)与电路板(102)的一端相连,所述电路板(102)的另一端通过电极线(104)与等离子点火具(105)相连,所述等离子点火具(105)安装在封头塞(103)的端面内部;
所述封头塞(103)设置在第一级金属管(20)的内部,使等离子点火具(105)的发火面和第一级装药(70)的药面无缝隙贴紧;
所述第一级金属管壳(20)设置在第二级金属管壳(30)的内部,使第一级金属管壳(20)的盲孔底部和第二级装药(80)的药面无缝隙贴紧;
所述第二级金属管壳(30)通过塑料卡套(40)与封头塞(103)压合实现密封连接;
所述塑料锁套(50)设置在塑料卡套(40)的外侧。
2.根据权利要求1所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:还包括第三级装药(90)和第三级塑料外壳(100),所述第三级装药(90)装填在第三级塑料外壳(100)内。
3.根据权利要求1所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:还包括软塑包装(110)、乳化炸药(120)、密封卡口索(130),所述软塑包装(110)设置在起爆具的外侧形成软塑包装的起爆具,所述乳化炸药(120)装填在软塑包装(110)的内部,使塑料卡套(40)的底部与乳化炸药(120)的药面无缝隙贴紧,所述密封卡口索(130)设置在起爆具本体(10)的卡口处。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述第一级装药(70)和第二级装药(80)的总装药量≤3克,所述第一级装药(70)具体采用粉状TNT、RDX或TNT和RDX的混合猛炸药,所述第二级装药(80)具体采用粉状TNT、RDX、混合猛炸药。
5.根据权利要求2所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述第三级装药(90)的装药量≤100克,所述第三级装药(90)具体采用粉状TNT、RDX、混合猛炸药或乳化炸药。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述等离子点火具DHJ(105)采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔线和连接金属桥箔的金属化孔A和金属化孔B,或金属化A和金属化B电极线焊接端;所述的金属桥箔两端中心区有金属箔小凸起,金属箔小凸起之间有一桥箔线,桥箔线的电阻值≤0.1mΩ。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述电路板(102)上焊接有模拟电子延期电路与电能储能激发电路,或数码电子延期电路与电能储能激发电路中的一种。
8.根据权利要求7所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述模拟电子延期电路与电能储能激发电路的电路结构:包括稳压电路(100)、发爆信号输入光耦合器触发电路(200)、模拟电子延期电路(300)、电能储能激发电路(400);所述稳压电路(100)包括电桥ZD、三极管T1、稳压管W1、电阻R1、瞬态抑制二极管VTS;所述发爆信号输入光耦合器触发电路(200)包括光耦合器IC2、三极管T2、二极管D1、双向触发二极管DIAC、电容C1、电阻R2-R4;所述模拟电子延期电路(300)包括时基电路IC1、延期电阻电容RtCt、电阻R5-R6;所述电能储能激发电路(400)包括三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ;所述的模拟电子延期电路与电能储能激发电路中包括三线制高压接线端子A、高压接线端子B、发爆接线端子FB;
所述模拟电子延期电路(300)中的时基电路IC1采用555时基电路或采用比较器电路;所述模拟电子延期电路(300)是阻容式RC模拟电子延期电路;
所述发爆信号输入光耦合器触发电路(200)中,光耦合器IC2采用三极管输出型光耦合器,或采用可控硅输出型光耦合器;所述光耦合器IC2的输入端通过二极管D1、电阻R2、电容C1、双向触发二极管DIAC或稳压二极管,所组成的光隔离FB发爆电压信号输入电路;
所述电能储能激发电路(400)中,三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成电能激发电路。
9.根据权利要求8所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述高压接线端子A、高压接线端子B之间的供电电压范围在50V≤VAB≤200V,发爆接线端子FB接收的发爆信号的正电压VFB≤200V。
10.根据权利要求7所述的高安全性电子延期电能激发微型起爆具,其特征在于:所述数码电子延期电路与电能储能激发电路的电路结构为:包括微处理器U1、三极管T1-T5、三极管TE1-TE2、场效应管NM、二极管D1、稳压管W1、瞬态抑制二极管VTS、电桥ZD、电阻R1-R8、电阻RE1-RE4、电容C1-C2、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ、端子A、端子B;
所述端子A、端子B分别连接数码起爆器的两线制脚线;
所述数码起爆器的两线制总线提供高压50V≤VAB≤200V、低压≤36V跳变式供电,和数字通信共享的两线制脚线总线;
所述微处理器U1采用8位低功耗51系列微处理器或其它系列的8位微处理器;
所述由三极管TE1-TE2、场效应管NM、电阻RE1-RE5、高压电容器Cg、等离子点火具DHJ组成电能储能激发电路;所述三极管T1、T5,三极管TE2具体选用双极型晶体管或MOSFET场效应管。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023075615A1 (es) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Arancibia Vasquez Arnaldo Ignacio | Un adaptador electrónico con retardo programable remotamente para la iniciación de la explosión de fulminantes u otros accesorios explosivos |
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2021
- 2021-07-15 CN CN202110802633.4A patent/CN113375510A/zh active Pending
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WO2023075615A1 (es) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Arancibia Vasquez Arnaldo Ignacio | Un adaptador electrónico con retardo programable remotamente para la iniciación de la explosión de fulminantes u otros accesorios explosivos |
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