JP3298673B2 - 電子式遅延電気雷管 - Google Patents
電子式遅延電気雷管Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/10—Initiators therefor
- F42B3/12—Bridge initiators
- F42B3/121—Initiators with incorporated integrated circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Predetermined Time Intervals (AREA)
Description
と動作を開始し、水晶またはセラミックの振動子を基準
とする発振回路が発振し、その発振出力をカウンタで計
数し、その計数値が設定値になると雷管を点火する電子
式遅延電気雷管に関する。
３−５３４７８号公報で提案されている。このデジタル
遅延方式は高い精度の遅延を行うことができる。
の遅延時間精度を向上させるには発振回路が定常な発振
状態になるべく速くなることが望ましく、急速に立上げ
るには水晶またはセラミックの振動子を強く励振させる
必要があり、このため大電流を必要とする。従って 前
記デジタル遅延方式の動作に十分な電気エネルギーを供
給できるようにする必要がある。水晶またはセラミック
の振動子として、固有周波数が高いものを選択すると発
振開始時に必要とする電気エネルギーは更に大きくな
る。
ンサの静電容量を高くする必要があるが、通常この種の
電子式雷管のエネルギー蓄積コンデンサには電解コンデ
ンサが用いられ、静電容量の大きなものを選択すると形
状が大きくなり、実用上問題を生じる。
電力が入力されると急速起動手段により水晶またはセラ
ミックの振動子が所定時間強励振され、その後、正常励
振に戻される。
１，１２間に側路抵抗器１３が接続されるとともに、整
流器１４の入力側が接続される。整流器１４の出力側の
両端間にコンデンサ１５が接続される。側路抵抗器１３
は、発破現場で発生する迷走電流によって発火に至るま
での電圧がコンデンサ１５に充電されないようにし、ま
た複数個の電子式遅延電気雷管を直列に接続して同時に
発破する場合に発破電圧をある程度均等に分割して整流
器１４に印加するためのものである。整流器１４は入力
端子１１，１２間に印加される発破電力の極性に無関係
に所定の極性でコンデンサ１５に発破電力を充電するた
めのものである。
内の点火線（図示せず）と、制御電極を有するスイッチ
ング素子、例えばサイリスタ１７との直列回路が接続さ
れる。またコンデンサ１５の両端に定電圧回路１８の入
力側が接続され、定電圧回路１８の出力側にデジタルタ
イマ１９が接続される。デジタルタイマ１９は発振回
路、その発振出力を計数するカウンタ、そのカウンタの
計数値と設定値との一致を検出する一致検出回路とを基
本構成とし、具体的には例えば前記公報に示す構成をと
ることができる。この図１ではデジタルタイマ１９が集
積回路として構成されている場合である。デジタルタイ
マ１９の端子，が定電圧回路１８の一対の出力端子
に接続され、端子，間に水晶またはセラミックの振
動子２１が接続され、振動子２１と並列に帰還用抵抗器
２２が接続され、かつ端子，はコンデンサ２４，２
５を通じて接地端子に接続され、１３個の設定用端子
が接地端子に接続され、端子がサイリスタ１７の
ゲートに接続されている。１３個の設定用端子を接地
端子から選択的に切り離すことにより各種の数値を設
定することができる。
タルタイマ１９の内部回路とにより発振回路が構成さ
れ、その発振回路の発振出力が内部のカウンタで計数さ
れ、そのカウンタの計数値が設定値と一致すると内部の
一致検出回路から端子に一致検出出力を出し、サイリ
スタ１７をオンに制御する。よってコンデンサ１５に蓄
積された発破電力が点火線へ供給され、雷管１６が爆発
する。
２１を急速起動手段により、発破電力の入力から所定時
間強励振した後、正常励振に戻す。このため、例えば発
振回路２７が図２に示すように帰還用抵抗器２２と並列
にインバータ２８が接続されて構成されるが、更にイン
バータ２８と並列に補助インバータ２９が接続される。
補助インバータ２９を発振開始から所定期間だけ動作さ
せる急速起動制御回路３１が設けられる。急速起動制御
回路３１は例えばカウンタよりなり、発振回路２７の発
振出力を計数し、所定値になると補助インバータ２９の
動作を停止させる。つまり急速起動制御回路３１は電源
電圧が印加されるとその内部のカウンタをリセットする
回路を含み、その状態で急速起動制御回路３１の一対の
出力端子から補助インバータ２９へこれを動作させるバ
イアスが与えられ、急速起動制御回路３１の内部のカウ
ンタの計数が所定値になると、前記一対の出力端子の出
力の極性が反転して補助インバータ２９の動作が停止さ
れる。
れ、定電圧回路１８より定電圧が出力され、発振回路２
７が発振を開始し始めた状態ではインバータ２８と補助
インバータ２９との両電流が加算されて振動子２１が強
励振され、発振回路２７は急速に立上る。発振回路２７
の発振周波数が定常状態になる頃に、補助インバータ２
９の動作が停止され、振動子２１に対する励振電流はイ
ンバータ２８の出力のみの正常励振に戻される。
２参照）が設けられ、発破電力の入力から、ほゞ補助イ
ンバータ２９が動作している間、つまり発振回路２７が
定常発振状態になるまでの立上り期間の間、デジタルタ
イマ１９内のカウンタ３３がリセット状態にされた場合
である。このため図１に示すように定電圧回路１８の出
力側にリセット保持用時定数回路３２が接続される。こ
の回路３２は定電圧回路１８の一対の出力端子間にコン
デンサ３４が接続され、コンデンサ３４と並列に抵抗器
３５とコンデンサ３６との直列回路が接続される。
がデジタルタイマ１９の端子に接続され、その端子
の電圧が図２に示すように内部の比較器３７で所定電圧
と比較され、端子の電圧が所定値に達するまでは比較
器３７の出力が高レベルで、その高レベルによりカウン
タ３３がリセットされている。端子の電圧が所定値に
達すると比較器３７の出力が低レベルになり、カウンタ
３３は発振回路２７の発振出力の計数を開始する。カウ
ンタ３３をリセットに保持する期間は前述したように発
振回路２７が発振開始から定常発振周波数になるまでの
期間とほゞ等しくされ、これは抵抗器３５およびコンデ
ンサ３６の時定数で決定する。リセット保持用時定数回
路３２と比較器３７とによりリセット保持回路３０が構
成される。
力が印加されると、振動子２１が強励振されるため、発
振回路２７の発振周波数は短時間で定常値となり、しか
もこの実施例ではこの定常発振状態になってからカウン
タ３３が計数を開始するため、一層高い精度の遅延を得
ることができる。しかも発振回路２７が定常発振状態に
なると、振動子２１は正常励振に戻されるため、電力消
費が少なくて済む。
例えば５msで定常発振状態にすることができる。従っ
て、この実施例ではリセット保持回路３０でカウンタ３
３をリセット状態に保持する時間を５ms，つまり抵抗器
３５およびコンデンサ３６の時定数を５msとすると、抵
抗器３５，コンデンサ３６の各定数、比較器３７の動作
電圧の各バラツキに基づくリセット保持時間のバラツキ
は０．３７ms程度以内にすることは比較的容易であり、
かつこのリセット保持時間の温度変動を０．１１ms程度
以内にすることも容易であり、つまりバラツキを０．４
８ms以内にすることを簡単かつ安価に行うことができ
る。このため、高い精度の遅延を行うことができる。な
お、急速起動制御回路３１の出力でカウンタ３３をリセ
ット状態に保持し、リセット保持回路３０を省略しても
よい。またこの実施例のようにリセット保持回路３０を
設ける場合は、このリセット保持回路３０を急速起動制
御回路として兼用し、比較器３７の出力で補助インバー
タ２９を制御して急速起動制御回路３１を省略してもよ
い。
カウンタ３３へ供給したが、通常は例えば水晶振動子２
１として４．０９６ＭHzのものを使用し、発振回路２７
の出力パルスを分周回路で２13分周し、出力パルスの周
期を１msとし、１３個の端子によって遅延量として
８．１９０msまでを１ms間隔で設定可能とされる。水晶
振動子２１としては、振動周波数が１ＭHz〜１６ＭHz程
度が好ましい。この周波数が低過ぎると、発振の立上り
時間が長くなり、リセット保持回路３２によるリセット
保持時間を長くする必要が生じ、簡単でかつ安価なリセ
ット保持回路３２により安定したリセット保持時間を得
ることが困難となる。また振動周波数が高過ぎると、消
費電力が大きくなり、雷管として実用的でなくなる。
そのプリセット回路をカウンタ３３から切り離して消費
電力を小さくすることができる。例えば図３に示すよう
に、電源端子３８がｎチャネルＦＥＴ３９を通じ、更に
抵抗素子４０を通じて１つの端子に接続され、その端
子は図に示していないが、カウンタ３３の対応する１
つの計数段のプリセット端子に接続される。また、この
接続点はＰチャネルＦＥＴ４１を通じて接地され、ＦＥ
Ｔ３９，４１のゲートは比較器３７の出力端子に接続さ
れる。比較器３７の出力がプリセット制御回路４２へ供
給され、比較器３７の出力が高レベルから低レベルにな
りカウンタ３３に対するリセットが解除されると、プリ
セット制御回路４２から正のパルスが出力され、そのパ
ルスの間、ＦＥＴ３９がオン、ＦＥＴ４１がオフとな
り、その端子が接地されたまゝの状態か、接地から切
り離された状態かにより、抵抗素子４０および端子の
接続点が低レベルまたは高レベルとなり、この低レベル
または高レベルが、このパルスの間に発生したロード指
令によりカウンタ３３のこの接続点に接続された計数段
にプリセットされる。プリセット制御回路４２からの前
記正パルスが立下り出力が低レベルになると、ＦＥＴ３
９はオフ、ＦＥＴ４１がオンとなり、接地されたまゝの
端子に対する電源端子３８からの電流が断とされ、そ
れだけ消費電力が少なくなる。カウンタ３３の他の計数
段も同様に構成される。
に抵抗器４３が接続され、何らかの原因で不発となった
場合に、エネルギー蓄積コンデンサ１５に蓄積されたエ
ネルギーを抵抗器４３で所定時間以内に放電させ、再発
火しないようにされる。この電子式遅延電気雷管は、Ｌ
ＳＩ化して小形に作ることができる。例えば図４に示す
ように、筒状プラスチックケース４４内に火薬４５が奥
に充填され、次に点火火薬４６が収容され、更に基板４
７が挿入され、基板４７上の一半部にＬＳＩとされたデ
ジタルタイマ１９が実装され、更にコンデンサ３４，抵
抗器３５が取付けられ、抵抗器１３を構成する２個の並
列抵抗器１３ａ，１３ｂが取付けられ、これら抵抗器１
３ａ，１３ｂ間に抵抗器４３が取付けられる。抵抗器１
３ｂ，４３上に両面接着テープ４８を介して水晶振動子
２１が接着される。基板４７の他面において、デジタル
タイマ１９と対応する部分に各端子と接地との接続の
切断部分４９が形成され、更に一端部にＳＣＲ１７が取
付けられ、中間部にコンデンサ２４，２５，３６，定電
圧回路１８が装着され、他端部に整流器１４が取付けら
れる。基板４７の火薬４６と反対側に電解コンデンサよ
りなるエネルギー蓄積用コンデンサ１５が収容され、そ
の外側にキャップ５１で蓋され、キャップ５１を通じて
端子１１，１２と接続された脚部５２，５３が外部に導
出される。このようにして全体として著しく小形に構成
することができる。
動子の発振立ち上がり時に強励振して発振の立ち上がり
時間を短くし、その立ち上がり時間だけ比較的大きな電
気エネルギーを供給し、その後は通常の振動子の発振に
必要なだけの比較的小さい電気エネルギーが供給される
ため、エネルギー蓄積コンデンサに蓄積される電気エネ
ルギーを省力化できる。
回路の一例を示す図。
図。
Claims (2)
- 【請求項１】 供給された発破電力により動作を開始
し、水晶またはセラミックの振動子２１を基準とする励
振用インバータ２８を含む発振回路２７が発振し、その
発振出力をカウンタ３３で計数し、その計数が設定値に
なると、雷管１６を点火する電子式遅延電気雷管におい
て、 上記励振用インバータ２８と並列に接続された補助励振
用インバータ２９と、 上記補助励振用インバータ２９を上記発破電力の入力か
ら予め決定された時間の後に動作を停止させる急速起動
制御回路３１とからなる急速起動手段と、上記決定された時間の後に、上記カウンタ３３の計数段
のプリセット端子に、所定の時間だけ電源端子を接続し
て上記設定値を設定する手段とを 具備することを特徴と
する電子式遅延電気雷管。 - 【請求項２】 上記設定値を設定する手段は、 上記電源端子と上記計数段のリセット端子との間に配さ
れた電源接続用スイッチ３９と、 上記決定された時間の後に、上記電源接続用スイッチ３
９をオンとする１つのパルスを出力するプリセット制御
回路４２とを有することを特徴とする請求項１記載の電
子式遅延電気雷管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29725492A JP3298673B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | 電子式遅延電気雷管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29725492A JP3298673B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | 電子式遅延電気雷管 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23621791A Division JP3583790B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 電子式遅延電気雷管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296696A JPH05296696A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3298673B2 true JP3298673B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17844154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29725492A Expired - Lifetime JP3298673B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | 電子式遅延電気雷管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298673B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP29725492A patent/JP3298673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05296696A (ja) | 1993-11-09 |
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