FI75937C - Apparat och foerfarande foer testning av detoneringssystem. - Google Patents

Description

j 75937

Laitteisto ja menetelmä räjäytysjärjestelmän testaamiseksi Tämä keksintö kohdistuu laitteistoon ja menetelmään AC-käyttöisten räjäytysyksiköiden piirin jatkuvuuden koes-5 tamiseksi.

Se kohdistuu erityisesti räjäytysyksiköihin, joissa käytetään AC-räjäytyssignaalia. Tällaisissa yksiköissä on räjäyttimet kytketty muuntolaitteeseen.

Erityisjärjestelmissä, joka tunnetaan "Magnadet"-10 järjestelmänä, on räjäyttimet kytketty toroidirauuntajiin, joissa on ferriittisydämet. Käytettäessä on toroidit kytketty laukaisijaan yhden ensiökäämin kautta. Räjäyttimet on kytketty siihen johtimilla, jotka on käämitty muutama kierros (tyypillisesti kolme kierrosta) toroideille. Tällöin 15 räjäyttimet ja niiden johtimet muodostavat toisiopiirit ja ensiöpiirit ja ensiöpiirin muodostaa AC-räjäyttäjä (joka synnyttää sytytysvirran) ja siihen liittyvä syöttöjohto.

Ne, jotka ovat perehtyneet alaan, tietävät, että tällaiset AC-yksiköt, jotka sisältävät ferriittirenkaan, joka on 20 kytketty räjäyttimeen muutaman kierroksen renkaan ympärille käämityllä johtimella, täytyy myös koestaa. Ei ole mahdollista koestaa johtimien ja räjäyttimien johtavuutta DC-keinoin.

Yksi tapa koestaa yksiköt olisi tehdä ensiöpiiri pujottamalla lanka ferriittirenkaan läpi ja varmistua ensiö-25 piirin resistiivisestä sisäänmenoimpedanssista syöttämällä sopivan taajuinen vakio AC-virta ensiöpiirin sisäänmenoon. Ensiöpiirin jännite olisi tällöin verrannollinen räjäytti-men ja johtimen muodostaman toisiopiirin vastukseen R ja se voitaisiin laskea kaavalla v 2 __ R = = x n

30 I

jossa V on ensiökäämin jännite I on ensiökäämiin syötetty virta ja n on toisio- ja ensiökäämien kierroslukujen suhde.

Tällaisessa koestusmenetelmässä ensiökäämiin syötet- 35 ty virta I täytyy olla suuruudeltaan suhteellisen korkea, 2 75937 jotta taataan riittävä ensiöjännitteen V amplitudi, joka tarvitaan tyydyttävän tarkkuuden saavuttamiseksi perinteisillä mittalaitteilla. Esimerkiksi, jos tarvittava ensiö-jännitteen suhde toisiopiirin vastukseen on 10 millivolttia 5 ohmia kohti, täytyy kolmikierroksisen toroidin ensiövirran olla 1=90 mA.

Yo. menetelmää käyttävä kannettava mittalaite tarvitsisi siksi huomattavan paristovirran eikä olisi sopiva kent-täkäyttöön.

10 Tämän keksinnön päämäärä on tuottaa laite ja menetel mä AC-käyttöisten räjäytysyksiköiden koestamiseksi, jossa paristovirran kulutus on alle 2 mA. Laitteen, jolla tämä saadaan aikaan, tulisi myös olla melko pieni ja kompakti helppokäyttöisyyden takia.

15 Keksinnön mukaisesti toteutettu koestuslaite AC-käyt töisten räjäytysyksiköiden koestamiseksi sisältää varauksen talletusosan, johon talletetaan ennalta määrätyn suuruinen sähkövaraus; ulostulon liitäntäosan, joka on kytketty ensiöjohti-20 meen, joka, käytön aikana, on pujotettu koestettavan yksikön muuntajasydämen läpi tai ympärille; kytkinosan varauksen talletusosan kytkemiseksi ulostulon liitäntäosaan, jolloin tallennettu varaus voidaan purkaa ulostulon liitäntäosan kautta; ja 25 osan ulostulon liitäntäosan yli olevan jännitteen tai sen läpi kulkevan virran määrittämiseksi.

Keksinnön mukainen menetelmä AC-käyttöisten räjäytys-yksiköiden koestamiseksi käsittää ennalta määrätyn suuruisen sähkövarauksen tallettami- 30 sen; varauksen purkamisen ensiöjohdon kautta, joka on pujotettu koestettavan yksikön muuntajasydämen läpi tai ympärille, ja ensiöjohdon yli olevan jännitteen tai läpi kulkevan 35 virran määrittämisen.

3 75937

Oletetaan, että koestettavat räjäytysyksiköt ovat luonteeltaan induktiivisia, ja että niiden induktanssi ja resistanssi on ennalta määrätyllä alueella. Varauksen tal-letusosalla voi tällöin olla sopiva kapasitanssi niin, et-5 tä varauksen talletusosan, ensiöjohtimen ja yksittäisten räjäytysyksiköiden muodostama kokonaisjärjestelmä on tällä alueella ylivaimennettu (tai epäjaksollinen). Tämä tapahtuu, jos syöttöosan kapasitanssi C on C < n4 x L / 4R2 10 missä n on kuten aikaisemmin, L on räjäytysyksiköiden pienin sisäänmenoinduktanssi ja R on räjäyttimien ja niiden johtimien muodostamien räjäytysyksiköiden toisiopiirien suurin resistanssi.

Tyypillisissä tapauksissa R:n arvo on 0:n ja 5:n oh-15 min välillä ja räjäytysyksikön sisäänmenoinduktanssi on noin 3 yuH. Tällöin C<2,4 yuF.

Varauksen talletusosa voi hyvin olla sopiva kondensaattori .

Lisäksi ensiöjohtimen sisäänmenon muodostavan ulostu-20 lon kytkentäosan jännite on edullisesti ennalta määrätty.

Ylivaimennetussa järjestelmässä koostuu järjestelmän sisäänmenon kytkentäjännite kahdesta superponoituneesta (suom. huom. päällekkäisestä) eksponenttikäyrästä, joilla on vastakkaiset napaisuudet ja erilaiset aikavakiot. Ylivaimennetulle järjes-25 telmälle voidaan lisäksi osoittaa, että sisäänmenon kytkentä-jännitteen vasteen huippujännite Vp on suoraan verrannollinen sydämen toisiopuolella kytketyn vastuksen suuruuteen.

Tällöin laitteisto voi sisältää huippujänniteilmaisi-men ja mittausosan, joka määrittää ulostulon kytkentäosan 30 yli olevan kytkentäjännitteen positiivisen huippuarvon.

Edullisessa muodossa voi ensimmäinen kytkinosa olla puolijohdekytkin kuten transistori tai vastaava.

Jotta varmistutaan siitä, että ensiöjohtimeen puretaan ennalta määrätyn suuruinen varaus, voidaan kondensaat-35 tori varata ennalta määrättyyn jännitteeseen. Tällöin lait- 4 75937 teisto voi sisältää stabiloidun jännitelähteen.

Edullisessa muodossa voidaan koestusmenettely tehdä useita kertoja, jolloin kondensaattori varataan ja puretaan toistuvasti.

5 Sen tarkistamiseksi, että koestuslaitteisto toimii oikein, se voi sisältää tarkistusyksikön, jossa on tunnettu vastus, ja ulostulon kytkentäosa on kytkettävissä tarkistus-yksikköön. Tämä voidaan tehdä sopivalla mekaanisella kytkimellä.

10 Ulostulon kytkentäosa voi olla päätepari.

Laitteisto voi sisältää myös näyttöosan, joka osoittaa joko huippujännitettä tai vastaavaa resistanssia.

Keksintöä kuvaillaan nyt esimerkin avulla viitaten mukana seuraavaan piirustukseen, joka esittää keksinnön mu-15 kaista koestinta kytkettynä koestettavaan yksikköön.

Piirustuksessa on koestettava räjäytysyksikkö ilmaistu yleisesti viitenumerolla 10 ja koestin on osoitettu yleisesti viitenumerolla 12.

Räjäytysyksikkö 10 sisältää ferriittirenkaan 14, rä-20 jäyttimen 16, joka räjäytin 16 on kytketty ferriittirenkaa-seen 14 johtimella 18, joka on kierretty kolme kertaa renkaan 14 ympäri.

Yksikkö 14 on kytketty koestimeen 12 kytkentäjohdolla 20, joka kulkee renkaan 14 läpi, ja jonka päät on kiinnitet-25 ty ulostulopäätteisiin 22. Kytkentäjohto 20 muodostaa ensiö-piirin ja räjäytin 16 ja johdin 18 muodostavat toisiopiirin.

Koestimessa 12 on 9 voltin paristo 24, joka syöttää tehoa on/ei-kytkimen kautta. Koestimessa on lisäksi koestus-kondensaattori 28, joka on kytketty ulostulopäätteisiin 22 30 transistorikytkimen 30 kautta. Ulostulopäätteiden 22 välistä huippujännitettä tarkkaillaan huippujänniteseuraajalla 32 ja mitataam digitaalisella volttimittarilla 34. Huippujänni-teseuraaja 32 sisältää operaatiovahvistimen 36 sekä diodin 38 ja varuskondensaattorin 40 muodostaman piirin. Kondensaat-35 torilla 28 on 2,2 mikrofaradin kapasitanssi.

5 75937

Digitaalinen volttimittari perustuu IC-piiriin 42, joka syöttää sopivan ulostulosignaalin nestekidenäytölle 44. Volttimittari 34 kalibroidaan vastusten 46, 48 ja potentiometrin 50 avulla siten, että sen ulostulosignaali osoittaa 5 suoraan räjäyttimen 16 ja johtimen 18 vastusta R 0,1 ohmin resoluutiolla.

Piiri 42 tuottaa lisäksi noin 2,8 voltin stabiloidun jännitteen nastojensa 1 ja 32 välille, joihin viitataan numeroilla 52 ja 54 mainitussa järjestyksessä. Tämä stabiloi-10 tu signaali syötetään koestuskondensaattoriin 28 sen varaamiseksi ennalta määrättyyn varaukseen. Huomattakoon, että kondensaattori 28 varataan vastuksen 56 ja liitäntäjohdon 20 kautta.

Piiri 42 tuottaa myös sakara-aaltosignaalin, jonka 15 toistojakso on noin 30 millisekuntia, nastaan 21 (viitenumero 58). Tämä signaali differentoidaan kondensaattori- ja vastusverkolla 60, jolloin se kytkee jaksollisesta transistorin 30. Huomattakoon, että kun transistori 30 kytketään, purkautuu kondensaattori 28 liitäntäjohdon 20 läpi. Kuten 20 aikaisemmin osoitettiin, tämä purkaus synnyttää ulostulo- päätteiden 22 välille kytkentäjännitehuipun Vp, joka on verrannollinen räjäyttimen 16 ja sen johtimen 18 resistanssiin R. Huippujännite Vp varataan varauskondensaattoriin 40, mitataan digitaalisella volttimittarilla 34 ja osoitetaan nes-25 tekidenäytöllä 44.

Patentin hakija on todennut, että kun räjäyttimen 16 ja johtimen 18 resistanssi lähenee nollaa, kuten oikosulussa olevan räjäyttimen ohitusjohtimen ja lyhyiden räjäyttimen johtimien tapauksessa, ei huippujännite Vp lähene nollaa, 30 vaan positiivinen lyhytaikainen (alle kaksi mikrosekuntia) noin 45 mV:n huippu ilmenee päätteiden 22 välillä. Tämän väärän signaalin poistamiseksi on ulostulopäätteiden 22 ja huippujänniteseuraajän 32 sisäänmenon välille kytketty vastuksesta 64 ja kondensaattorista 66 muodostuva integrointi-35 piiri. Tällöin tämä integrointipiiri suodattaa pois väärän 6 75937 piikin ja nestekidenäyttö antaa oikean ulostulon resistanssilla 0.

Jotta varmistutaan siitä, että koestin 12 toimii oikein, siinä on myös tarkistusyksikkö 68, jossa 2 ohmin vas-5 tus 70 kytketään ulostulopäätteiden 22 välille painonappi-kytkimellä 72. Kun mitään ei ole kytketty ulostulopäättei-siin 22, suljetaan kytkin 72 ja tarkistetaan, että nestekidenäytön 44 lukema on 2,0,

Oletetaan, että huippujännitteen ja huippuvirran vä-10 Iillä on riippuvuus. Tällöin jännitteen tarkkailun sijasta voitaisiin tarkkailla virtaa millä tahansa alan tuntemalla menetelmällä. Esimerkiksi sopivan pientä vastusta voitaisiin käyttää sarjassa ulostulopäätteiden kanssa ja tarkkailla sen yli olevaa jännitettä. Vaihtoehtoisesti voitaisiin käyttää 15 muuntajajärjestelyä.

Tämän keksinnön mukaisella koestimella on saatu aikaan yksinkertainen, kompakti ja luotettava väline AC-räjäy-tinyksiköiden koestamiseksi. Lisäksi keksinnön mukaisella koestimella on pariston 24 virran kulutus noin 1,4 mA. Täl-20 löin, jos käytetään standardia PM3 paristoa, sen ikä voi olla yli 200 tuntia, ja alkaalipariston tapauksessa noin 350 tuntia.

Claims (10)

1. Laitteisto AC-käyttöisten räjäytysyksiköiden (10) piirin jatkuvuuden koestamiseksi, tunnettu siitä, 5 että se sisältää varauksen talletusosan (28), johon talletetaan ennalta määrätyn suuruinen sähkövaraus; ulostulon liitäntäosan (22), joka on kytketty ensiö-johtimeen (20), joka, käytön aikana, on pujotettu koestetta- 10 van yksikön muuntajasydämen (14) läpi tai ympärille; kytkinosan (30) varauksen talletusosan (28) kytkemiseksi ulostulon liitäntäosaan (22), jolloin tallennettu varaus voidaan purkaa ulostulon liitäntäosan (22) kautta; ja 15 osan (34) ulostulon liitäntäosan (22) yli olevan jännitteen tai sen läpi kulkevan virran määrittämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koestuslaitteis-to, tunnettu siitä, että varauksen talletusosan (28) kapasitanssi on sopiva aiheuttamaan ylivaimennetun 20 järjestelmän koestuksen aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen koestuslaitteis-to, tunnettu siitä, että varauksen talletusosal-la (28) on kapasitanssi C, joka on pienempi kuin 25 Ν“ * i; 4. k missä N on kierrosmäärä, jonka räjäytysyksiköiden räjäyttimien johtimet on käämitty räjäytysyksiköiden muun-tajasydämien ympärille 30. on räjäytysyksiköiden pienin sisäänmenoimpedanssi; ja R on räjäyttimien ja niiden johtimien muodostamien räjäytysyksiköiden toisiopiirien suurin resistanssi.

4. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen koestuslaitteisto, tunnettu jännitteenmää- 35 ritysosasta, joka on huippujännitteen määrittävä osa (34). 8 75937

5. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen koestuslaitteisto, tunnettu stabiloidusta jännitteensyöttöosasta (<+ 2), jolla varataan varauksen tal-letusosa (28).

6. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen koestuslaitteisto, tunnettu tarkistusrä- jäytysyksiköstä (68), jolla on tunnettu vakio resistanssi; ja toisesta kytkinosasta (72), jolla kytketään ulostulon liitäntäosa (22) tarkistusräjäytysyksikköön (68).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koestuslaitteis to, tunnettu näyttöosasta (44), joka on tarkoitettu osoittamaan jännitteenmääritysosan (34) määrittämä jännite tai virta.

7 75937

8. Menetelmä AC-käyttöisten räjäytysyksiköiden (10) 15 piirin jatkuvuuden koestamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää ennalta määrätyn suuruisen sähkövarauksen tallettamisen ; varauksen purkamisen ensiöjohdon (20) kautta, joka 20 on pujotettu koestettavan yksikön muuntajasydämen (14) läpi tai ympärille; ja ensiöjohdon (20) yli olevan jännitteen tai läpi kulkevan virran määrittämisen.

9. Patenttivaatimusten 9 ja 10 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että varaus puretaan talletusosas- ta, jonka kapasitanssi on sopiva aiheuttamaan ylivaimenne-tun järjestelmän.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kytkentäjännitteen huippuar- 30 vo määritetään. 9 75937