CN201935635U

CN201935635U - 一种电子延时点火装置

Info

Publication number: CN201935635U
Application number: CN2010206905739U
Authority: CN
Inventors: 杨黎明; 高欣; 李学平; 张永刚; 赵先锋; 曾光伟
Original assignee: SICHUAN JIUANXIN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Wuxi Shengjing Electronic Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2020-12-30

Abstract

本实用新型涉及一种电子延时点火装置，特别是涉及一种控制电子雷管定时点火的电子延时点火装置。本实用新型所要解决的技术问题是电子雷管可能造成雷管误爆、造成雷管瞎火的安全性问题，提供一种电子延时点火装置，提高电子雷管使用安全性和电子雷管延期精度。技术方案包括三个电阻、两个二极管、一个电容、一个集成芯片模块和一个点火头。其中两个电阻在电容充电瞬间线路限流作用，另外一个电阻用于装置中对电容能量进行安全控制，电容为电子延时点火装置提供工作所需能量和点火头点火能量。本实用新型应用于高安全、高可靠性智能电子雷管产品。

Description

一种电子延时点火装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子延时点火装置，特别是涉及一种控制电子雷管定时点火的电子延时点火装置。

背景技术

20世纪80年代，日本、澳大利亚、瑞典、南非等国家开始研究电子雷管技术，到90年代，电子雷管产品开始进入起爆器材市场，但总体上还处于技术与产品研究开发和应用试验阶段，到21世纪初，电子雷管技术得到了快速发展。电子雷管与传统电雷管主要区别在于用电子延时体取代传统药剂延期体，早期电子雷管电子延时技术采用的是分离元器件，分离元器件级电子雷管虽然实现了雷管的电子延时，仍存在以下缺陷：

1. 分离元器件电子延时体体积大，结构形状受雷管尺寸限制；

2. 延时体功耗大，雷管不能实现长延时；

3. 由于使用的电子元器件较多，个体差异大，雷管延期精度仍不理想。

随着微电子集成芯片技术的发展，电子雷管逐渐采用集成芯片实现延时，集成芯片级电子雷管延期精度较传统电雷管或分离元器件电子雷管有了明显提高，但仍存在以下缺陷：

1. 目前，电子雷管使用的点火头点火电压低，在注册、检测过程中，雷管处于带电状态，由于某种原因，使点火头点火，可能造成雷管误爆，给雷管使用带来安全隐患；

2. 部分电子雷管电子延时体使用两个电容（专利200820111271.4），一个是为电子延时体提供工作电压，另一个是为点火头提供起爆能量。有可能造成为点火头提供起爆能量的储能电容意外充电，引爆雷管。另外，使用两个电容不能有效控制电子雷管成本，不具有市场推广性；

3. 部分电子雷管产品，其集成芯片不具有返回数据功能，起爆系统无法对起爆网络中的雷管状态进行检测，起爆命令发出后，由于线路故障或点火头桥丝断，造成雷管瞎火，影响爆破效果，增加排炮工作量。

实用新型内容

本实用新型采用的技术方案是克服上述缺陷，提供一种电子延时点火装置，该组件采用微电子芯片技术实现电子雷管精准延时，可靠控制电容能量，提高电子雷管使用安全性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电子延时点火装置，包括点火头F、雷管脚线M、雷管脚线N、芯片延时模块，所述芯片延时模块与所述点火头F电连接，所述雷管脚线与所述芯片延时模块输入端电连接。

所述芯片延时模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三点电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、电容C、集成芯片模块IC，所述雷管脚线M、所述雷管脚线N分别与所述第一电阻R1一端、所述第二电阻R2一端电连接，所述第一电阻R1另一端、所述第二电阻R2另一端分别与集成芯片模块IC的第一输入端口in1、所述集成芯片模块IC的第二输入端口in2电连接，所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2阳极分别与所述集成芯片模块IC的第一输入端口in1、所述集成芯片模块IC的第二输入端口in2电连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第二二极管D2阴极共同与所述集成芯片模块IC电源端口Vcc电连接，所述电容C与所述第三电阻R3并联连接，所述电容C与所述第三电阻R3并联连接一端与所述集成芯片模块IC电源端口电连接，所述电容C与所述第三电阻R3并联连接另一端与所述集成芯片模块IC接地端口GND电连接，所述点火头F一端与所述集成芯片模块IC电源端口Vcc电连接，所述点火头F另一端与所述集成芯片模块IC起爆控制开关sw端口电连接。

所述第一电阻R1与所述第二电阻R2电压值都是4.7kΩ。

所述电容C是钽电容或者电解电容。

所述电容C额定电压为15 V ～30V，电容量47μF ～200μF。

从上述本实用新型的结构特征可以看出，其优点是：

1) 为防止瞎火的雷管二次伤害，在紧急情况下，需要终止爆破操作时，在电容C两端并联一个第三电阻R3，形成能量泄放安全防护，电容上所储存的能量由第三电阻R3泄放，从而使电子雷管恢复到安全状态，提高了电子雷管在使用过程中的安全性；

2) 一种电子延时点火装置，具有双模工作电压，低压是电子延时点火装置通讯、检测工作电压，高压是延期时间校准电压和起爆电压。在低电压下，电压低于点火头点火电压，雷管处于绝对安全状态。双模工作为电子雷管能量控制提供了基础，使电子雷管在使用过程中更加安全；

3) 一种电子延时点火装置，其集成芯片模块具有内部状态检测功能，接收到起爆器检测命令后，将桥丝通断情况、电性能情况反馈给起爆器，可起爆网络故障定位分析；

4) 集成芯片模块内部时钟稳定电压为10～30 V，可靠复位电压小于4～6V，

确保低压下集成芯片模块稳定工作。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1 是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

优选实施例

本装置电路图如图1所示，一种电子延时点火装置包括点火头F、雷管脚线M、雷管脚线N、芯片延时模块，芯片延时模块与点火头F电连接，雷管脚线与芯片延时模块输入端电连接。

1) 芯片延时模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三点电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、电容C、集成芯片模块IC，雷管脚线M、雷管脚线N分别与第一电阻R1一端、第二电阻R2一端电连接，第一电阻R1另一端、第二电阻R2另一端分别与集成芯片模块IC的第一输入端口in1、集成芯片模块IC的第二输入端口in2电连接，第一二极管D1的阳极、第二二极管D2阳极分别与集成芯片模块IC的第一输入端口in1、集成芯片模块IC的第二输入端口in2电连接，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2阴极共同与集成芯片模块IC电源端口Vcc电连接，电容C与第三电阻R3并联连接，电容C与第三电阻R3并联连接一端与集成芯片模块IC电源端口电连接，电容C与第三电阻R3并联连接另一端与集成芯片模块IC接地端口GND电连接，点火头F一端与集成芯片模块IC电源端口Vcc电连接，点火头F另一端与集成芯片模块IC起爆控制开关sw端口电连接，其中集成芯片模块IC内部的2个端口有ESD保护结构，集成芯片模块IC第一输入端口in1、第二输入端口in2分别经过两个二极管D1、D2提高电子延时点火装置抗干扰能力，并通过模块上的电容C进行滤波、储能，为芯片延时模块工作提供稳定的电压，在电子雷管起爆器(作用是：对电子雷管进行能量管理、通讯管理、状态检测及起爆时序控制)对电子延时点火装置完成电子雷管注册、通讯检测、爆破文件装订、在线巡测等操作后，电容C进行充电，为点火头点火储存能量，在延期到达后，集成芯片模块IC内部起爆控制开关sw导通，把电容C储存的能量释放到点火头上，点火头快速点火，完成电子雷管的起爆工作。

各部件功能及参数描述：

2) 第一电阻R1、第二电阻R2电压值是2～10 kΩ，最佳值是4.7kΩ。

3) 电容C是钽电容或者电解电容，电容C为电子延时点火装置提供工作所需能量和点火头点火能量，电容额定电压为15～30 V，电容量47μF ～200μF。

4) 第三电阻R3对电容C的能量进行安全控制，及外部没有能量输入的情况下，第三电阻R3可以释放掉电容上的能量，提高产品使用安全性。

5) 集成芯片模块，接收电子雷管起爆器下发的控制指令，与电子雷管起爆器进行信息通讯，储存延期时间，接收并比对起爆密码，精确延时后控制起爆控制开关导通，使电容放电。集成芯片模块内部时钟稳定电压为10～30 V，可靠复位电压小于4～6V。

6) 点火头依靠电容放电能量使桥丝发热，引爆点火药剂，从而引爆雷管炸药。点火头最低可靠点火电压为9V。

工作过程：

a) 电子雷管起爆器提供的起爆能量和发出的指令信息经过电子雷管脚线进入电子延时点火装置；

b) 起爆能量经脚线传送给集成芯片模块IC两个输入端，经过第一二极管D1、第二二极管D2储存在电容C上，作为维持整个组件电路的工作需要和提供延时结束触发点火头的点火能量；

c) 集成芯片模块IC接收电子雷管起爆器传来的巡测指令后，与电子雷管起爆器进行通信，并将芯片延时模块电性能状态和点火头桥丝通断情况报告给起爆器；

d) 集成芯片模块IC接收电子雷管起爆器发送的回读指令后，将存储在集成芯片模块IC上的信息，包括：序号、孔号、雷管ID、延期时间反馈给电子雷管起爆器；

e) 集成芯片模块IC接收电子雷管起爆器传来的延期时间设定指令后，集成芯片模块IC进行延期时间的接收和存储；

f) 集成芯片模块IC接收到电子雷管起爆器传来的起爆密码和起爆指令后，集成芯片模块IC比对密码指令，如果比对正确，则按照其内存储的延期时间进行电子延时，延时结束后，起爆控制开关sw导通，储存在电容C的能量释放到点火头上，点火头快速点火，完成电子雷管起爆工作。如果遇到紧急情况，需中断起爆，电子雷管起爆器与集成芯片模块IC断开通讯，储存在电子延时点火装置的能量通过电容C与安全电阻组成的回路快速释放掉；

本装置具有双模工作电压，首先低电压低压是电子延时点火装置通讯、检测工作电压，在低电压下，电压低于点火头点火电压，雷管处于绝对安全状态；高电压是延期时间校准电压和起爆电压。双模工作为电子雷管能量控制提供了基础，使电子雷管在使用过程中更加安全。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims

1.一种电子延时点火装置，包括点火头(F)、雷管脚线(M)、雷管脚线(N)，其特征在于还包括芯片延时模块，所述芯片延时模块与所述点火头(F)电连接，所述雷管脚线与所述芯片延时模块输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电子延时点火装置，其特征在于所述芯片延时模块包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三点电阻(R3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、电容(C)、集成芯片模块(IC)，所述雷管脚线(M)、所述雷管脚线(N)分别与所述第一电阻(R1一端、所述第二电阻(R2)一端电连接，所述第一电阻(R1)另一端、所述第二电阻(R2)另一端分别与集成芯片模块(IC)的第一输入端口(in1)、所述集成芯片模块(IC)的第二输入端口(in2)电连接，所述第一二极管(D1)的阳极、所述第二二极管(D2)阳极分别与所述集成芯片模块(IC)的第一输入端口(in1)、所述集成芯片模块(IC)的第二输入端口(in2)电连接，所述第一二极管(D1)的阴极与所述第二二极管(D2)阴极共同与所述集成芯片模块(IC)电源端口(Vcc)电连接，所述电容(C)与所述第三电阻(R3)并联连接，所述电容(C)与所述第三电阻(R3)并联连接一端与所述集成芯片模块(IC)电源端口电连接，所述电容(C)与所述第三电阻(R3)并联连接另一端与所述集成芯片模块(IC)接地端口(GND)电连接，所述点火头(F)一端与所述集成芯片模块(IC)电源端口(Vcc)电连接，所述点火头(F)另一端与所述集成芯片模块(IC)起爆控制开关(sw)端口电连接。

3.根据权利要求2所述的一种电子延时点火装置，其特征在于所述第一电阻(R1)与所述第二电阻(R2)电压值都是4.7kΩ。

4.根据权利要求2所述的一种电子延时点火装置，其特征在于所述电容(C)是钽电容或者电解电容。

5.根据权利要求2所述的一种电子延时点火装置，其特征在于所述电容(C)额定电压为15 V ～30V，电容量47μF ～200μF。