JP3653811B2 - Electric detonator and detonator to detonate it - Google Patents

Electric detonator and detonator to detonate it Download PDF

Info

Publication number
JP3653811B2
JP3653811B2 JP19882895A JP19882895A JP3653811B2 JP 3653811 B2 JP3653811 B2 JP 3653811B2 JP 19882895 A JP19882895 A JP 19882895A JP 19882895 A JP19882895 A JP 19882895A JP 3653811 B2 JP3653811 B2 JP 3653811B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detonator
resistance wire
resistor
electric detonator
blasting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP19882895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0942900A (en
Inventor
健司 村田
弘二 越智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOF Corp
Original Assignee
NOF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NOF Corp filed Critical NOF Corp
Priority to JP19882895A priority Critical patent/JP3653811B2/en
Publication of JPH0942900A publication Critical patent/JPH0942900A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3653811B2 publication Critical patent/JP3653811B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、雷管の爆発の確認や雷管の起爆時の検知に有用な電気雷管およびそれを起爆させる起爆装置に関するものである。特に、爆薬の爆発力により、土木工事を行う爆破工法における振動の測定や、爆薬の爆発、雷管の爆発による地盤震動を起震源とした地震探査などにおいて、爆薬の起爆時(発破時)を検知するための電気雷管およびそれを起爆させる起爆装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の雷管の起爆時の検知、あるいは雷管によって起爆される爆薬の起爆時の検出は、以下のような装置を用いて行われている。
【0003】
▲1▼マイクロホンを用い、爆薬の爆発音を遠方で記憶したり、拡声器、電話、無線通信などを利用した音声信号または電気信号による連絡等によって、起爆を検知する。
【0004】
▲2▼爆薬の近傍に振動・音・光センサーを配置し、爆発に伴う振動・音・光を記録する方法や、爆薬の内部に光ファイバーを挿入し、爆発現象による発光を光センサーを用いた光検出器で検出して起爆を検知する〔「火薬ハンドブック」工業火薬協会編(1987)共立出版(株)、244〜245頁〕。
【0005】
▲3▼通常の電気雷管を用い、電気雷管に通電を開始した瞬間、或いは抵抗線が断線した瞬間を起爆の瞬間とみなし、近似的に起爆時を検知する(「火薬ハンドブック」工業火薬協会編(1987)共立出版、134頁)。
【0006】
▲4▼数kV以上、数A以上の非常に強力な電気エネルギーを瞬間に供給可能な電源と、雷管内部の抵抗線の線爆発によって起爆する特殊な雷管を用い、電気雷管への通電を起爆の瞬間として検知する(中川ら、「線爆発型安全電気雷管の試作と性能テスト」工業火薬 Vol36,No.3, 1975)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来装置を用いた場合、以下のような問題点があった。
【0008】
▲1▼の装置では、遠方になればなるほど周囲の雑音と発破音の区別がつきにくく、かつ時間精度も悪い。さらに、トンネルの掘削など地下で爆発させる場合には、地上部まで爆発音が届かず検知できない。
【0009】
拡声器、電話、無線通信を利用した音声信号、電気信号による連絡では時間精度が悪く、その向上にも限界があった。
▲2▼の装置では、高価なセンサや計測装置が必要であり、時間精度もミリ秒程度の精度である。しかも、これらのセンサは爆破地点の近傍に配置する必要があって手間がかかり、発破時にセンサを破損する場合もある。
【0010】
爆薬の内部に光ファイバーを挿入し、爆発による発光を光センサを用いた光検出器で起爆の瞬間を検知する場合、時間精度は比較的高いが、高価な光ファイバーが毎回消耗してしまう。さらに、光ファイバー内での光の減衰のため、光ファイバーをあまり長くできず、必然的に高価な光検出器を爆破地点の近くに配置する必要があり、爆破によって破損しやすい。
【0011】
▲3▼の装置では、通電を開始した瞬間から実際の起爆の間には、点火薬の発火遅れ、起爆薬の起爆遅れ、雷管の違いにより、0.1〜1ミリ秒の誤差を生じる。また、抵抗線の断線は発破電流によるジュール加熱、点火薬の燃焼熱によって生じる場合が主であり、断線した瞬間と実際の起爆の間には0.1〜1ミリ秒の誤差がある。
【0012】
これらの場合、例えば地震探査において、雷管の爆発または雷管と爆薬の爆発によって発生する振動が地下の鉱脈や断層で反射してくるのを測定する場合、振動波の速度を4000m/秒とすると、0.1〜1ミリ秒の誤差が0.4〜4mの誤差に相当する。このため、正確な鉱脈や断層の位置を求めることができない。
【0013】
▲4▼の装置では、時間精度は良いが、非常に高価で特殊な電源、高圧ケーブルが必要である。さらには、取り扱い者を感電、電撃から保護するための他の計測器によりノイズが誘発されるのを防ぐアース、遮蔽が必要となる。
【0014】
この発明は、以上のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、簡易な構成で、しかも抵抗線が発破電流による発熱や点火薬の燃焼熱で断線することなく、起爆薬の起爆で断線する電気雷管を提供することにある。その他の目的とするところは、電気雷管を確実に起爆させることができるとともに、電気雷管の起爆時の検知を時間精度良く行うことができる起爆装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第1の発明の電気雷管では、有底筒状の管体と、該管体内に装填された起爆薬と、前記管体の開口部を密閉して密閉空間を形成する塞栓と、該塞栓を挿通して密閉空間内まで延長された一対の導線と、該延長された両導線の端部にのみ接続された抵抗線と、該抵抗線上に支持された点火薬とからなる電気雷管であって、前記抵抗線は、白金、白金合金、ニクロム又はタングステンで形成され、直径が40〜100μmであり、抵抗値が0.1〜10Ωであり、該抵抗線に通電された発破電流により発熱し、その熱で点火薬が燃焼し、この燃焼熱により起爆薬が爆発し、その爆発により断線するものである。
【0016】
第2の発明の起爆装置では、第1の発明の電気雷管の導線に接続された断線検出回路と、該断線検出回路に接続された発破電源回路とからなり、前記断線検出回路が、前記電気雷管の抵抗線と並列に接続された抵抗と、該抵抗に一端が接続され他端がダイオードと並列に接続された抵抗と、両抵抗の間に接続されたコンデンサと、該コンデンサと抵抗の接続点と接続され他端が発破電源端子に接続された抵抗とからなり、電気雷管の導線に所定の発破電流を通電するとともに、電気雷管に発破電流を通電する発破電流通路の断線を検出して信号を発生する回路を備えたものである。
【0017】
従って、第1の発明においては、電気雷管に発破電流が加えられると、その発破電流によるジュール熱で抵抗線の温度が上昇し、点火薬が発火、燃焼する。この点火薬の燃焼熱によって起爆薬が爆発する。
【0018】
このプロセスにおいて、抵抗線は発破電流によるジュール加熱や点火薬の燃焼熱によっては断線せず、起爆薬の爆発に基づく破壊効果によって断線する。従って、抵抗線の断線を検出することにより、精度良く雷管の起爆時の検知を行うことが可能となる。
【0019】
第2の発明においては、電気雷管と、発破電流通路の断線を検出し、信号を発生する電気雷管の導線に接続された断線検出回路と、該断線検出回路に接続された発破電源回路とを有する起爆装置を用いることによって、電気雷管の起爆による抵抗線の断線が検出される。すなわち、発破電流通路で断線を検出することが可能であり、検出された信号に基づいて電気雷管の起爆を時間精度良く検知することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明を具体化した実施の形態について、図1〜4に従って説明する。
【0021】
図1に示すように、管体11は、鉄、アルミニウム、銅などにより有底筒状に形成されている。起爆薬12は、管体11の内底部に装填されている。この起爆薬12としては、後述する点火薬の燃焼によって容易に起爆する物質であり、雷コウ、ジニトロアゾフェノール(DDNP)、ヘキソーゲン(RDX)などが使用される。また、威力を増強させるためには、起爆薬とともに添装薬が使用される。
【0022】
塞栓13は、管体11の開口端部に装着され、管体11内に密閉空間14を形成している。導線としての一対の脚線15は、塞栓13に挿通支持され、先端部は管体11内の密閉空間14まで挿入されている。抵抗線16は両脚線15の端部間に接続されている。点火薬17は、抵抗線16上に支持されている。そして、脚線15を介して抵抗線16に通電されると、抵抗線16で発熱するジュール熱により、点火薬17が点火、燃焼される。
【0023】
この抵抗線16は、発破電流によるジュール加熱によって点火薬17を点火することが可能であって、発破電流によるジュール加熱および点火薬17の燃焼による加熱では断線せず、起爆薬の起爆による破壊効果によって断線する電気伝導性の物質であればいずれも使用することができる。
【0024】
抵抗線16としては、例えば、白金、白金合金、ニクロム、タングステン、鉄、マンガニン、ポリアセチレン、グラファイトカーボンなどの電気伝導性の物質が挙げられる。これらのうち、白金、白金合金、ニクロム、タングステンが、適度な電気抵抗と強度を有し、融点が高く、しかも製造が容易である点から望ましい。
【0025】
また、この抵抗線16の形状は、ほぼ均一の断面積を有し、電気抵抗が望ましくは0.1Ω以上となる長さのものである。最も望ましくは、直径50μmの線状であって、かつ長さが2〜3mmの白金線又は白金を90%以上含む合金線である。この電気抵抗の下限値を0.1Ω以上としたのは、あまり大きくすると、発破電源の電圧を上げることになり極端に電流を増加させることができず、あまり小さいと発生する熱エネルギーが小さくなって点火薬17を燃焼させることができなくなるからである。この電気抵抗は、さらに望ましくは0.2Ω以上、最も望ましくは0.3Ω以上である。
【0026】
一方、電気抵抗値は、望ましくは10Ω以下、さらに望ましくは3Ω以下、最も望ましくは2Ω以下である。この上限値は、あまり電気抵抗が大きくなると、発破電流を流すことが困難となるという観点から定められる。
【0027】
また、抵抗線16は、発破電流による発熱と、点火薬17の燃焼熱で溶断しないだけの強度を必要とする。この場合、熱容量と比熱が大きく、自身の温度が上がりにくく、しかも融点が高く、溶けにくいものほど有利になる。従って、一般的には、ニクロム、白金、マンガニン等の主要金属線材では、断面積が大きいほど溶断に対する抵抗力が大きくなる。すなわち、抵抗線16の直径は、白金および白金を90重量%含む合金では、40μm以上であることが望ましく、50μm以上であることがさらに望ましい。一方、この直径があまり大きいと、熱容量が大きくなり、発破電流を大量に流さないと点火薬17が燃焼する温度にならないため、100μm以下であることが望ましい。
【0028】
なお、この抵抗線16の断面形状は、断面積が上記と同等であれば、円形のほか、四角形や六角形などの多角形であってもよい。
抵抗線16の脚線15端部への取付方法は、鑞付け法、溶接法、圧着法等の機械的に強固で、電気伝導を妨げない方法であればいずれの方法であってもよい。これらのうち、圧着法が製造性および製造コストの点で望ましい。
【0029】
抵抗線16以外の構成要素は、従来の電気雷管で用いられているものが使用され、この実施の形態では6号瞬発電気雷管のものを使用した。なお、その詳細については、例えば「火薬ハンドブック」〔工業火薬協会(1987)共立出版(株)、130〜138頁〕に以下のように示されている。
【0030】
すなわち、点火薬17としては、ロダン鉛と塩素酸カリウムの混合物にニトロセルロースなどのバインダーを加えた、加熱によって容易に着火しやすい物質が使用される。この点火薬17は、抵抗線16上に所定の形状に支持される。脚線15は、太さ1mm程度以下の銅線で、端部以外はポリ塩化ビニル等の絶縁被覆が施されている。
【0031】
図2および図3に示すように、前述の電気雷管10には断線検出回路20が接続されるとともに、その断線検出回路20には発破電源回路30が接続されている。
【0032】
ここで、断線検出回路20について説明する。一対の接続端子21は電気雷管10の脚線15に接続されている。抵抗22は電気雷管10の抵抗線16と並列に接続されている。抵抗23の一端は抵抗22に接続されている。コンデンサ24は両抵抗22,23間に接続されている。ダイオード25は抵抗23と並列に接続されている。出力端子26とアース端子27はダイオード25の両端に接続されている。抵抗28は一端がコンデンサ24と抵抗22の接続点に接続されるとともに、他端が発破電源端子29に接続されている。
【0033】
次に、発破電源回路30について説明する。スイッチ31は一端が電源32に接続され、他端が前記断線検出回路20の発破電源端子29に接続されている。電源32の他端は断線検出回路20のアース端子27に接続されている。
【0034】
前記断線検出回路20は、断線の検出ができる回路であればいずれも使用することができる。
例えば、「電流センサによる発破電流の変化を監視し、断線による電流の減少を検出する回路」、「コンパレータ(比較演算回路)で(断線による)発破回路を直列に挿入した抵抗の両端の電圧変化を監視し、断線による抵抗両端の電圧変化を検出する回路」、「発破回路に直列抵抗、電気雷管に並列抵抗を組み合わせて接続し、断線による並列抵抗両端の電圧変化をコンパレータ(比較演算回路)または微分回路で検出する回路」が挙げられる。
【0035】
これらのうち、電気雷管に直列抵抗と並列抵抗を組み合わせ、断線による並列抵抗両端の電圧変化をコンパレータ、微分回路で検出する回路が、応答特性が良い点から望ましい。
【0036】
この実施例では、部品点数が少なく、小型化、高信頼化が容易であることから、電気雷管に直列抵抗を組み合わせ、断線による並列抵抗両端の電圧変化を微分回路で検出する回路を採用した。
【0037】
微分回路は、電気雷管10と直列に接続される直列抵抗22、電気雷管10と並列に接続される並列抵抗23、並列抵抗23両端の電圧を取り出すためのコンデンサ24、抵抗28、出力端子26、アース端子27、発破電源端子29、電気雷管接続端子21より構成されている。さらに、出力端子26の電圧を一定に制限する場合は、出力端子26とアース端子27間に並列に定電圧ダイオード25を用いることができる。
【0038】
発破電源回路30の電源32としては、電池、蓄電池、充電されたコンデンサ、商用電源、発電器等の電気雷管10の起爆に必要な電力を供給する装置であればいずれも使用することができる。これらのうち、電池、蓄電池、充電されたコンデンサが取り扱いが容易であり、好ましい。
【0039】
さらに、小型化が容易であるという観点から、コンデンサが最も好ましい。このコンデンサの充電には、電池、DC−DCコンバータなど電力を供給できるものであればすべて使用することができる。
【0040】
次に、抵抗線16の断線検出回路20の動作について説明する。発破用の電源32からの電流IO は、スイッチ31が閉じられることにより発破用電源回路30に流れる。この電流IO は、接続点Aにおいて雷管10に流れる電流Ie と、並列抵抗R22に流れる電流Ib に分かれる。雷管10と脚線15の双方の抵抗をRe Ωとするならば、接続点A,B間の電圧VABは次式(1)で表される。
【0041】
AB=IO ×(Re -1+R22 -1-1 ・・・(1)
電流IO は、発破用の電源32の電圧をVO とすると、次式(2)で表される。
【0042】
O =VO /〔(Re -1+R22 -1-1+R23〕 ・・・(2)
式(2)を式(1)に代入すると、次の式(3)が得られる。
AB=〔VO ×(Re -1+R22 -1-1〕/〔(Re -1+R22 -1-1+R23〕・・・(3)
ここで、(Re -1+R22 -1-1=RL とすると、次式(4)が得られる。
【0043】
AB=VO ×RL /(RL +R23) ・・・(4)
そして、R23とRe を数Ωとし、R22をRe の1〜10倍になるように選ぶと、雷管10の抵抗線16が断線したときRe は無限大になり、Re -1はゼロとなる。また、RL =R22となり、RL は大きくなる。従って、VABは急激に大きくなる。このVABの変化を図4(a)に示す。すなわち、時間T1 においてスイッチ31がオンされると電圧VABは上昇し、抵抗線16が断線した時間T2 において電圧VABは急激に上昇する。
【0044】
また、このVABの変化は、コンデンサ24で微分され、VABの急上昇がR23の両端の接続点B,C間の電圧(VCD)変化となって取り出される。その波形は、ダイオードがないと、図4(b)に示すようになる。すなわち、時間T1 における小さな電圧ピークと時間T2 からの大きな電圧ピークが得られる。
【0045】
さらに、ダイオード25に汎用の定電圧ダイオード(ツェナダイオード)を用い、抵抗線16の断線時のプラスパルスをツェナ電圧VZ でクリップすることにより、図4(c)に示すような綺麗なパルス波形図を得ることができる。すなわち、時間T2 からのプラスの電圧ピークが一定のツェナ電圧VZ として得られる。
【0046】
このようにして、抵抗線16の断線を検出することができ、電気雷管の起爆時の検知を精度良く行うことができる。
【0047】
【実施例】
(実施例1)
以下に、この発明を具体化した実施例1について説明する。
【0048】
この実施例では、電気雷管、断線検出回路および発破電源回路として、前記実施の形態で述べた電気雷管10、断線検出回路20および発破電源回路30を用い、電源32には、発破電源回路30に2〜10アンペアの電流を、電気雷管10の発火に必要な時間の2倍以上流すことができるコンデンサを用いた。
【0049】
そして、スイッチ31を投入して電源32から発破電圧VO を印加したところ、電気雷管10は起爆し、断線検出回路20は抵抗線16の断線を検出して信号を発生した。
【0050】
この信号の検出精度を確認するために、電気雷管10の起爆を汎用の爆発検出方法であるイオンギャップ法にて予め検出し、断線検出回路20の信号と比較したところ、この実施例による電気雷管10の起爆方法では、雷管10の起爆と検知した信号の誤差は5マイクロ秒以下と非常に時間精度が良かった。なお、イオンギャップ法とは、爆轟生成物の電気伝導度が非常に良いことに基づいて、起爆薬12中に挿入した微小電極(イオンギャップ)を用い、爆轟波の到達を検知する方法をいう。
【0051】
以上のように、抵抗線16への発破電流によるジュール熱や点火薬17の燃焼による燃焼熱で抵抗線16は断線せず、起爆薬12の爆発によって抵抗線16が断線して非導通状態となる。そして、発破電流通路を開放(すなわち断線状態)する電気雷管10と、発破電流通路の開放を検出する断線検出回路20を用いることによって、発破電流通路の断線を検出することが可能である。このため、検出した信号に基づいて電気雷管10の起爆を時間精度良く検知することができる。
【0052】
さらに、この実施例では、発破母線等の既存の設備をそのまま転用できる上に、新たな計測用のケーブル、装置等の設備を必要とせず、簡単かつ安い費用で実施することができる。
【0053】
従って、この実施例の電気雷管10によれば、所定の抵抗値や強度を有する抵抗線16を用いるだけの簡便な構成で、抵抗線16を発破電流による発熱や点火薬17の燃焼熱で断線させることなく、起爆薬12の起爆で断線させることができる。また、この実施例の起爆装置によれば、電気雷管10を確実に起爆することができるとともに、電気雷管10の起爆時の検知を時間精度良く行うことができる。
(実施例2)
以下に、この発明を具体化した実施例2について説明する。
【0054】
この実施例では、電気雷管および発破用電源として、実施例1と同じ構成を採用し、断線検出回路40として、図5に示す回路を採用した。すなわち、点火スイッチ41は接続点Aと接続点Eとの間に設けられ、発破用の電源32からの電流IO を断線検出回路40に供給するとともに、電圧VO を印加する。
【0055】
さて、スイッチ31を投入した後、点火スイッチ41を投入して断線検出回路40に通電すると、電気雷管10は起爆し、断線検出回路40は抵抗線16の断線を検出して信号を発生した。この信号の検出精度を確認するために、電気雷管10の起爆を前述したイオンギャップ法にて予め検出し、断線検出回路40の信号と比較した。その結果、この実施例では、電気雷管10の起爆と検知した信号の誤差は5マイクロ秒以下と非常に精度が良かった。
【0056】
そして、図6(a)に示すように、この実施例における電圧VABと時間との関係が時間T1 と時間T2 で変化する階段状のグラフとなり、図6(b)に示すように、電圧VCDと時間との関係が時間T1 におけるマイナスの電圧ピークと、時間T2 におけるプラスの大きな電圧ピークとを有するグラフとなった。従って、電気雷管10の起爆に対応したプラスの電圧ピークはただ1つとなり、実施例1と比較して、判別が一層容易になった。
【0057】
さらに、図6(c)に示すように、定電圧ダイオード25を用いることにより、マイナスの電圧部分がカットされ、プラスの電圧部分はツェナ電圧VZ でカットされるため、非常に簡単なパルス波形にすることができる。
【0058】
加えて、この実施例では、起爆操作をスイッチ31の投入と点火スイッチ41の投入の2段階で行うことから、誤操作を招くおそれを防止することができる。
(比較例1)
電気雷管に市販の6号瞬発電気雷管を用いた以外は実施例1に記載の方法で、電気雷管を起爆し、同時にイオンギャップにて起爆を検出した。
【0059】
その結果、イオンギャップによる起爆の検出信号と、断線検出回路が検出した信号は、抵抗線が発破電流により起爆薬の起爆よりも先に断線するため、0.1〜1ミリ秒程度の誤差があった。
(比較例2)
市販の6号瞬発電気雷管と、JIS M 2505(1994)に定める2種、100発仕掛けコンデンサ式発破器を用いて電気雷管を起爆し、同時にイオンギャップ法にて起爆を検出した。このイオンギャップ法による起爆の検出信号と、従来用いられている検出方法による起爆の検出の時間精度を比較した。
【0060】
その結果、10m離れた地点でマイクロホンにより起爆に伴う音を検出したところ、イオンギャップの信号に対し、数ミリ秒以上の誤差と30ミリ秒以上の時間遅れがあった。
【0061】
なお、この発明の構成を例えば以下のように変更して具体化してもよい。
(a)前記実施の形態において、抵抗線16の長さ、点火薬17の量または点火薬17と起爆薬12の距離を相対的に調整すること。そして、抵抗線16が通電される発破電流や点火薬17の燃焼熱により断線しないようにすること。
(b)図3において、コンデンサ24の接続箇所を接続点Bと接続点Dとの間に変更すること。
(c)図3において、抵抗22に代えてコイルを用い、コンデンサ24に代えて抵抗を用いること。
【0062】
また、前記実施の形態より把握される技術的思想につき、以下に記載する。
(1)有底筒状の管体内に起爆薬を装填するとともに、管体の開口部を塞栓により密閉して密閉空間を形成し、一対の導線をその塞栓を挿通して密閉空間内まで延長し、延長された両導線の端部を抵抗線で接続し、その抵抗線上に点火薬を支持し、抵抗線に発破電流を通電させて発熱し、その熱で点火薬を燃焼し、この燃焼熱により起爆薬を爆発させるとともに、その爆発により抵抗線を断線する電気雷管の起爆方法。この方法により、起爆薬を確実に爆発させることができるとともに、その爆発により抵抗線を断線させることができる。従って、抵抗線の断線を検出することにより、電気雷管の起爆時の検知を時間精度良く行うことができる。
(2)抵抗線の抵抗値が0.1〜10Ωである請求項1に記載の電気雷管。このように構成すれば、抵抗線への発破電流の通電でジュール熱を発生させ、その熱により点火薬を燃焼させ、さらにその燃焼熱により抵抗線を断線させることなく、起爆薬を爆発させることができる。
(3)抵抗線は円柱状をなし、その直径が40〜100μmである請求項1に記載の電気雷管。この構成によれば、抵抗線の強度を保持でき、抵抗線を発破電流や点火薬の燃焼で断線させることなく、起爆薬の起爆により断線させることができる。
(4)抵抗線は、白金、白金合金、ニクロムまたはタングステンで形成されている請求項1に記載の電気雷管。この構成により、適度な電気抵抗と強度を有するとともに、融点の高い抵抗線を容易に得ることができる。
(5)前記回路は、抵抗線に対して直列および並列の抵抗と、並列の抵抗の両端の電圧変化を検出する微分回路を備えたものである請求項2に記載の起爆装置。この構成によれば、部品点数が少なく、小型化、高信頼化された装置により、電気雷管の起爆時の検知を精度良く行うことができる。
【0063】
【発明の効果】
以上詳述したように、第1の発明の電気雷管によれば、簡易な構成で、しかも抵抗線を発破電流による発熱や点火薬の燃焼熱で断線することなく、起爆薬の起爆で断線させることができる。
【0064】
また、第2の発明の起爆装置によれば、電気雷管を確実に起爆させることができるとともに、電気雷管の起爆時の検知を時間精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 発明の実施の形態における電気雷管を示す断面図。
【図2】 電気雷管、断線検出回路および電源回路を示す電気回路図。
【図3】 発破電流通路の断線を検出する回路を示す電気回路図。
【図4】 (a)は電圧と時間との関係を示すグラフ、(b)は電圧の時間的変化を示すグラフ、(c)は整流後の電圧の時間的変化を示すグラフ。
【図5】 実施例2の発破電流通路の断線検出回路を示す電気回路図。
【図6】 (a)は電圧と時間との関係を示すグラフ、(b)は電圧の時間的変化を示すグラフ、(c)は整流後の電圧の時間的変化を示すグラフ。
【符号の説明】
10…電気雷管、11…管体、12…起爆薬、13…塞栓、14…密閉空間、15…導線としての脚線、16…抵抗線、17…点火薬、20…断線検出回路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric detonator useful for confirming the explosion of a detonator or detecting when a detonator is detonated, and a detonator for detonating it. In particular, explosive explosive power detects the explosion (explosion time) of explosives when measuring vibrations in the blasting method for civil engineering work, exploring explosives, and seismic exploration based on ground vibrations caused by detonator explosions. The present invention relates to an electric detonator and a detonator for detonating the detonator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, detection at the time of detonation of this type of detonator or detection at the time of detonation of explosives detonated by a detonator has been performed using the following devices.
[0003]
(1) Explosive sounds of explosives are memorized remotely using a microphone, or an explosion is detected by voice signal or electrical signal communication using a loudspeaker, telephone, wireless communication, or the like.
[0004]
(2) A vibration / sound / light sensor is placed near the explosive, and the vibration, sound, and light associated with the explosion are recorded. An optical fiber is inserted inside the explosive, and light emission due to the explosion phenomenon is detected using the light sensor. Explosion is detected by detecting with a photodetector ["Explosive Handbook", Industrial Explosives Association (1987) Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., pages 244-245].
[0005]
(3) Using a normal electric detonator, the moment when the electric detonator is energized or the moment when the resistance wire is broken is regarded as the moment of detonation, and the time of detonation is detected approximately ("Explosives Handbook" edited by the Industrial Explosives Association) (1987) Kyoritsu Shuppan, page 134).
[0006]
(4) Using a power supply that can supply very strong electrical energy of several kV or more and several A or more instantaneously, and a special detonator that initiates the explosion of a resistance wire inside the detonator, the electrical detonator is energized. (Nakakawa et al., “Prototype and performance test of line explosion-type safety electric detonator” Industrial Explosives Vol. 36, No. 3, 1975).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the conventional apparatus as described above is used, there are the following problems.
[0008]
In the device (1), the farther away, the more difficult it is to distinguish between ambient noise and blasting sound, and the time accuracy is poor. Furthermore, when exploding underground such as in tunnel excavation, the explosion sound does not reach the ground and cannot be detected.
[0009]
The time accuracy is poor in communication using loudspeakers, telephones, voice signals using radio communications, and electrical signals, and there is a limit to improvement.
In the apparatus (2), expensive sensors and measuring devices are required, and the time accuracy is about millisecond accuracy. Moreover, it is necessary to arrange these sensors in the vicinity of the blasting point, which is troublesome, and the sensor may be damaged at the time of blasting.
[0010]
When an optical fiber is inserted into the explosive and light emission due to the explosion is detected by a photodetector using a light sensor, the time accuracy is relatively high, but the expensive optical fiber is consumed every time. Furthermore, due to the attenuation of light within the optical fiber, the optical fiber cannot be made very long, and an expensive photodetector must be placed near the blasting point, and is easily damaged by the blasting.
[0011]
In the apparatus (3), an error of 0.1 to 1 millisecond occurs between the moment when energization is started and the actual detonation due to the ignition delay of the ignition agent, the detonation delay of the detonation, and the detonator. Moreover, the disconnection of the resistance wire is mainly caused by Joule heating due to the blasting current and the combustion heat of the igniting agent, and there is an error of 0.1 to 1 millisecond between the moment of disconnection and the actual initiation.
[0012]
In these cases, for example, in seismic exploration, when measuring the vibration generated by the explosion of a detonator or the explosion of a detonator and explosives being reflected by underground veins and faults, if the vibration wave speed is 4000 m / second, An error of 0.1 to 1 millisecond corresponds to an error of 0.4 to 4 m. For this reason, it is impossible to determine the exact position of the vein or fault.
[0013]
In the apparatus (4), the time accuracy is good, but a very expensive and special power supply and high voltage cable are required. In addition, grounding and shielding are necessary to prevent noise from being induced by other measuring instruments for protecting the handler from electric shock and electric shock.
[0014]
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the prior art as described above. An object of the invention is to provide an electric detonator having a simple configuration and having a resistance wire that is disconnected by the initiation of the explosive without causing the resistance wire to be disconnected by the heat generated by the blast current or the combustion heat of the ignition agent. Another object of the present invention is to provide a detonator that can reliably detonate an electric detonator and can detect the detonator at the time of detonation with good time accuracy.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the electric detonator according to the first aspect of the present invention, a bottomed cylindrical tubular body, an initiator loaded in the tubular body, and an opening of the tubular body are sealed to provide a sealed space. A pair of conductive wires that extend through the embolus into the sealed space, resistance wires that are connected only to the ends of the two extended wires, and points that are supported on the resistance wires An electric detonator composed of gunpowder , wherein the resistance wire is formed of platinum, a platinum alloy, nichrome or tungsten, has a diameter of 40 to 100 μm, and has a resistance value of 0.1 to 10Ω. Heat is generated by the energized blasting current, and the igniting agent is combusted by the heat, the explosive explodes by the combustion heat, and the explosion breaks.
[0016]
The detonator of the second invention comprises a disconnection detection circuit connected to the conductor of the electric detonator of the first invention and a blasting power supply circuit connected to the disconnection detection circuit, wherein the disconnection detection circuit is the electric A resistor connected in parallel with the resistance wire of the detonator, a resistor connected at one end to the resistor and connected at the other end in parallel with the diode, a capacitor connected between the resistors, and a connection between the capacitor and the resistor It consists of a resistor connected to a point and the other end connected to the blasting power supply terminal, and it conducts a predetermined blasting current through the electrical detonator conductor and detects a break in the blasting current path that conducts the blasting current through the electrical detonator A circuit for generating a signal is provided.
[0017]
Therefore, in the first invention, when a blast current is applied to the electric detonator, the temperature of the resistance wire rises due to the Joule heat generated by the blast current, and the igniting agent ignites and burns. Explosives explode due to the combustion heat of the ignition powder.
[0018]
In this process, the resistance wire is not broken by the Joule heating due to the blasting current or the combustion heat of the igniting agent, but is broken by the destruction effect based on the explosion of the explosive. Therefore, by detecting the disconnection of the resistance wire, it is possible to accurately detect when the detonator is detonated.
[0019]
In the second invention, an electrical detonator, a disconnection detection circuit connected to a conductor of the electrical detonator that detects a disconnection of a blast current passage and generates a signal, and a blasting power supply circuit connected to the disconnection detection circuit are provided. By using the detonator, the resistance wire breakage due to the detonation of the electric detonator is detected. That is, it is possible to detect disconnection in the blast current path, and it is possible to detect the detonation of the electric detonator with good time accuracy based on the detected signal.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
As shown in FIG. 1, the tubular body 11 is formed in a bottomed cylindrical shape from iron, aluminum, copper, or the like. The explosive 12 is loaded on the inner bottom of the tube 11. The initiating agent 12 is a substance that is easily detonated by the combustion of an ignition agent to be described later, and thunder, dinitroazophenol (DDNP), hexogen (RDX) and the like are used. In addition, in order to increase the power, an adjunct is used together with the explosive.
[0022]
The embolus 13 is attached to the open end of the tube 11 and forms a sealed space 14 in the tube 11. A pair of leg wires 15 as lead wires are inserted and supported by the embolus 13, and the tip portion is inserted to the sealed space 14 in the tube body 11. The resistance wire 16 is connected between the ends of both leg wires 15. The ignition agent 17 is supported on the resistance wire 16. When the resistance wire 16 is energized via the leg wire 15, the igniting agent 17 is ignited and burned by Joule heat generated by the resistance wire 16.
[0023]
The resistance wire 16 can ignite the igniting agent 17 by Joule heating by the blasting current, and is not broken by Joule heating by the blasting current and heating by the combustion of the igniting agent 17. Any electrically conductive material can be used as long as it is disconnected by the above.
[0024]
Examples of the resistance wire 16 include electrically conductive substances such as platinum, platinum alloys, nichrome, tungsten, iron, manganin, polyacetylene, and graphite carbon. Of these, platinum, platinum alloys, nichrome, and tungsten are desirable because they have appropriate electrical resistance and strength, have a high melting point, and are easy to manufacture.
[0025]
Further, the shape of the resistance wire 16 has a substantially uniform cross-sectional area and has a length such that the electric resistance is desirably 0.1Ω or more. Most preferably, it is a platinum wire having a diameter of 50 μm and a length of 2 to 3 mm or an alloy wire containing 90% or more of platinum. The reason why the lower limit of the electrical resistance is set to 0.1Ω or more is that if it is too large, the voltage of the blasting power source will be raised and the current cannot be increased extremely. If it is too small, the generated thermal energy will be small. This is because the ignition powder 17 cannot be burned. This electrical resistance is more desirably 0.2Ω or more, and most desirably 0.3Ω or more.
[0026]
On the other hand, the electrical resistance value is desirably 10Ω or less, more desirably 3Ω or less, and most desirably 2Ω or less. This upper limit value is determined from the viewpoint that it becomes difficult to flow a blast current if the electrical resistance becomes too large.
[0027]
Further, the resistance wire 16 needs to be strong enough not to be melted by the heat generated by the blasting current and the combustion heat of the igniting agent 17. In this case, it is advantageous that the heat capacity and specific heat are large, the temperature of itself is not easily raised, the melting point is high, and it is difficult to melt. Therefore, generally, in the main metal wires such as nichrome, platinum, manganin and the like, the resistance to fusing increases as the cross-sectional area increases. That is, the diameter of the resistance wire 16 is preferably 40 μm or more, and more preferably 50 μm or more, in the case of platinum and an alloy containing 90% by weight of platinum. On the other hand, if the diameter is too large, the heat capacity increases, and the temperature at which the igniting agent 17 burns cannot be reached unless a large amount of blasting current is passed.
[0028]
The cross-sectional shape of the resistance wire 16 may be a circle or a polygon such as a square or a hexagon as long as the cross-sectional area is the same as described above.
The method of attaching the resistance wire 16 to the end of the leg wire 15 may be any method as long as it is a mechanically strong method such as a brazing method, a welding method, a crimping method, etc. and does not hinder electrical conduction. Of these, the crimping method is desirable in terms of manufacturability and manufacturing cost.
[0029]
As the constituent elements other than the resistance wire 16, those used in the conventional electric detonator are used, and in this embodiment, those of No. 6 instantaneous electric detonator are used. The details are shown, for example, in “Explosives Handbook” [Industrial Explosives Association (1987) Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., pages 130 to 138] as follows.
[0030]
That is, as the igniting agent 17, a substance that is easily ignited by heating, in which a binder such as nitrocellulose is added to a mixture of rhodium lead and potassium chlorate, is used. The ignition powder 17 is supported on the resistance wire 16 in a predetermined shape. The leg wire 15 is a copper wire having a thickness of about 1 mm or less, and an insulating coating such as polyvinyl chloride is applied to the portions other than the ends.
[0031]
As shown in FIGS. 2 and 3, a disconnection detection circuit 20 is connected to the electric detonator 10, and a blasting power supply circuit 30 is connected to the disconnection detection circuit 20.
[0032]
Here, the disconnection detection circuit 20 will be described. The pair of connection terminals 21 are connected to the leg 15 of the electric detonator 10. The resistor 22 is connected in parallel with the resistance wire 16 of the electric detonator 10. One end of the resistor 23 is connected to the resistor 22. The capacitor 24 is connected between the resistors 22 and 23. The diode 25 is connected in parallel with the resistor 23. The output terminal 26 and the ground terminal 27 are connected to both ends of the diode 25. One end of the resistor 28 is connected to the connection point between the capacitor 24 and the resistor 22, and the other end is connected to the blasting power supply terminal 29.
[0033]
Next, the blasting power circuit 30 will be described. The switch 31 has one end connected to the power supply 32 and the other end connected to the blasting power supply terminal 29 of the disconnection detection circuit 20. The other end of the power source 32 is connected to the ground terminal 27 of the disconnection detection circuit 20.
[0034]
The disconnection detection circuit 20 may be any circuit that can detect disconnection.
For example, “a circuit that monitors the change in the blasting current by the current sensor and detects a decrease in the current due to the disconnection”, “the voltage change across the resistor with the blasting circuit inserted in series (by the disconnection) in the comparator (comparison operation circuit) ”A circuit that detects the voltage change across the resistor due to disconnection”, “A combination of a series resistor connected to the blasting circuit and a parallel resistor connected to the electric detonator, and a comparator (comparison operation circuit) that detects the voltage change across the parallel resistor due to disconnection Or, a circuit that detects with a differentiation circuit ”.
[0035]
Of these, a circuit in which a series resistance and a parallel resistance are combined with an electric detonator and a voltage change at both ends of the parallel resistance due to disconnection is detected by a comparator and a differential circuit is desirable from the viewpoint of good response characteristics.
[0036]
In this embodiment, since the number of parts is small, and miniaturization and high reliability are easy, a series resistance is combined with an electric detonator, and a circuit that detects a voltage change at both ends of the parallel resistance due to disconnection is adopted by a differential circuit.
[0037]
The differential circuit includes a series resistor 22 connected in series with the electric detonator 10, a parallel resistor 23 connected in parallel with the electric detonator 10, a capacitor 24 for extracting the voltage across the parallel resistor 23, a resistor 28, an output terminal 26, It is composed of a ground terminal 27, a blasting power supply terminal 29, and an electric detonator connection terminal 21. Further, when the voltage at the output terminal 26 is limited to a constant value, a constant voltage diode 25 can be used in parallel between the output terminal 26 and the ground terminal 27.
[0038]
As the power source 32 of the blasting power supply circuit 30, any device can be used as long as it supplies power necessary for detonation of the electric detonator 10, such as a battery, a storage battery, a charged capacitor, a commercial power source, and a generator. Among these, a battery, a storage battery, and a charged capacitor are preferable because they are easy to handle.
[0039]
Furthermore, a capacitor is most preferable from the viewpoint of easy miniaturization. Any capacitor that can supply power, such as a battery or a DC-DC converter, can be used for charging the capacitor.
[0040]
Next, the operation of the disconnection detection circuit 20 of the resistance line 16 will be described. The current I O from the blasting power source 32 flows to the blasting power circuit 30 when the switch 31 is closed. The current I O is a current I e flowing through the squib 10 at the connection point A, divided into current I b flowing through the parallel resistor R 22. If the resistance of both the detonator 10 and the leg 15 is R e Ω, the voltage V AB between the connection points A and B is expressed by the following equation (1).
[0041]
V AB = I O × (R e −1 + R 22 −1 ) −1 (1)
The current I O is expressed by the following equation (2), where V O is the voltage of the blasting power supply 32.
[0042]
I O = V O / [(R e -1 + R 22 -1 ) -1 + R 23 ] (2)
Substituting equation (2) into equation (1) yields the following equation (3).
V AB = [V O × (R e -1 + R 22 -1 ) -1 ] / [(R e -1 + R 22 -1 ) -1 + R 23 ] (3)
Here, when (R e −1 + R 22 −1 ) −1 = R L , the following equation (4) is obtained.
[0043]
V AB = V O × R L / (R L + R 23 ) (4)
Then, a few Ω to R 23 and R e, choose the R 22 to be 1 to 10 times of R e, R e becomes infinite when the resistance wire 16 of the detonator 10 is disconnected, R e - 1 is zero. Also, R L = R 22 and R L becomes large. Therefore, V AB increases rapidly. This change in V AB is shown in FIG. That is, when the switch 31 is turned on at time T 1 , the voltage V AB increases, and at time T 2 when the resistance line 16 is disconnected, the voltage V AB increases rapidly.
[0044]
The change of the V AB is differentiated by the capacitor 24, spikes V AB is the connection point of both ends of R 23 B, taken out a voltage (V CD) variation between C. The waveform is as shown in FIG. 4B when there is no diode. That is, a large voltage peaks from small voltage peak and time T 2 at time T 1 is obtained.
[0045]
Furthermore, by using a general-purpose constant voltage diode (zener diode) as the diode 25 and clipping the plus pulse at the time of disconnection of the resistance wire 16 with the Zener voltage V Z , a beautiful pulse waveform as shown in FIG. A figure can be obtained. That is, a positive voltage peak from time T 2 is obtained as a constant Zener voltage V Z.
[0046]
In this way, the disconnection of the resistance wire 16 can be detected, and the detection when the electric detonator is detonated can be accurately performed.
[0047]
【Example】
(Example 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below.
[0048]
In this example, the electric detonator 10, the disconnection detection circuit 20, and the blasting power circuit 30 described in the above embodiment are used as the electric detonator, the disconnection detection circuit, and the blasting power supply circuit. A capacitor capable of flowing a current of 2 to 10 amperes at least twice as long as the time required for ignition of the electric detonator 10 was used.
[0049]
Then, when the switch 31 was turned on and the blasting voltage V O was applied from the power source 32, the electric detonator 10 exploded, and the disconnection detection circuit 20 detected the disconnection of the resistance wire 16 and generated a signal.
[0050]
In order to confirm the detection accuracy of this signal, the detonation of the electric detonator 10 is detected in advance by the ion gap method, which is a general-purpose explosion detection method, and compared with the signal of the disconnection detection circuit 20, the electric detonator according to this embodiment is used. In the 10 detonation method, the detonation of the detonator 10 and the detected signal had an error of 5 microseconds or less, and the time accuracy was very good. The ion gap method is a method of detecting the arrival of detonation waves using a microelectrode (ion gap) inserted into the explosive 12 based on the fact that the electrical conductivity of the detonation product is very good. Say.
[0051]
As described above, the resistance wire 16 is not disconnected by the Joule heat generated by the blasting current to the resistance wire 16 or the combustion heat generated by the combustion of the igniting agent 17, and the resistance wire 16 is disconnected by the explosion of the explosive 12 and the non-conductive state is established. Become. Then, by using the electric detonator 10 that opens the blasting current passage (that is, the disconnection state) and the disconnection detection circuit 20 that detects the opening of the blasting current passage, it is possible to detect the disconnection of the blasting current passage. For this reason, the detonation of the electric detonator 10 can be detected with good time accuracy based on the detected signal.
[0052]
Furthermore, in this embodiment, existing equipment such as a blasting bus can be diverted as it is, and equipment such as new measurement cables and devices is not required, and can be carried out easily and at low cost.
[0053]
Therefore, according to the electric detonator 10 of this embodiment, the resistance wire 16 is disconnected by the heat generated by the blast current or the combustion heat of the igniting agent 17 with a simple configuration using only the resistance wire 16 having a predetermined resistance value and strength. It is possible to cause disconnection by the initiation of the explosive 12 without causing the explosion. Moreover, according to the detonator of this embodiment, the electric detonator 10 can be reliably detonated, and detection when the electric detonator 10 is detonated can be performed with good time accuracy.
(Example 2)
A second embodiment embodying the present invention will be described below.
[0054]
In this embodiment, the same configuration as that of the first embodiment is adopted as the electric detonator and the blasting power source, and the circuit shown in FIG. That is, the ignition switch 41 is provided between the connection point A and the connection point E, and supplies the current I O from the blasting power source 32 to the disconnection detection circuit 40 and applies the voltage V O.
[0055]
Now, after the switch 31 was turned on, when the ignition switch 41 was turned on and the disconnection detection circuit 40 was energized, the electric detonator 10 was detonated, and the disconnection detection circuit 40 detected a disconnection of the resistance wire 16 and generated a signal. In order to confirm the detection accuracy of this signal, the detonation of the electric detonator 10 was detected in advance by the ion gap method described above and compared with the signal of the disconnection detection circuit 40. As a result, in this embodiment, the error of the detected signal due to the detonation of the electric detonator 10 was very good with a precision of 5 microseconds or less.
[0056]
Then, as shown in FIG. 6 (a), the relationship between the voltage V AB and the time in this embodiment becomes a step-like graph that changes at time T 1 and time T 2 , as shown in FIG. 6 (b). The relationship between the voltage V CD and time is a graph having a negative voltage peak at time T 1 and a large positive voltage peak at time T 2 . Therefore, there is only one positive voltage peak corresponding to the detonation of the electric detonator 10, which makes it easier to discriminate compared with the first embodiment.
[0057]
Further, as shown in FIG. 6C, by using the constant voltage diode 25, the negative voltage portion is cut and the positive voltage portion is cut by the Zener voltage V Z , so that a very simple pulse waveform is obtained. Can be.
[0058]
In addition, in this embodiment, the initiation operation is performed in two stages, ie, when the switch 31 is turned on and when the ignition switch 41 is turned on, so that the possibility of erroneous operation can be prevented.
(Comparative Example 1)
The electric detonator was detonated by the method described in Example 1 except that a commercially available No. 6 instantaneous electric detonator was used as the electric detonator, and at the same time, detonation was detected in the ion gap.
[0059]
As a result, the detection signal of the initiation by the ion gap and the signal detected by the disconnection detection circuit have an error of about 0.1 to 1 millisecond because the resistance wire is disconnected before the initiation of the explosive by the blast current. there were.
(Comparative Example 2)
The electric detonator was detonated using a commercially available No. 6 instantaneous electric detonator and two types of 100-type condenser-type detonators defined in JIS M 2505 (1994), and at the same time, detonation was detected by the ion gap method. The detection signal of the initiation by this ion gap method was compared with the time accuracy of the initiation detection by the conventionally used detection method.
[0060]
As a result, when the sound accompanying detonation was detected by a microphone at a point 10 m away, there was an error of several milliseconds or more and a time delay of 30 milliseconds or more with respect to the ion gap signal.
[0061]
The configuration of the present invention may be embodied by changing it as follows, for example.
(A) In the embodiment, the length of the resistance wire 16, the amount of the igniting agent 17, or the distance between the igniting agent 17 and the explosive agent 12 is relatively adjusted. Then, the resistance wire 16 should not be disconnected by the blast current that is energized or the combustion heat of the igniting agent 17.
(B) In FIG. 3, the connection location of the capacitor 24 is changed between the connection point B and the connection point D.
(C) In FIG. 3, a coil is used instead of the resistor 22, and a resistor is used instead of the capacitor 24.
[0062]
Further, the technical idea grasped from the embodiment will be described below.
(1) Loading an explosive into a tubular body with a bottom, sealing the opening of the tube with a plug to form a sealed space, and extending a pair of conductors through the plug to the sealed space Then, the ends of both extended wires are connected with resistance wires, the igniting agent is supported on the resistance wires, a blasting current is passed through the resistance wires to generate heat, and the igniting agent is burned with the heat. A method of detonating an electric detonator that explodes the detonator by heat and breaks the resistance wire due to the explosion. By this method, the explosive can be reliably exploded and the resistance wire can be disconnected by the explosion. Therefore, by detecting the disconnection of the resistance wire, it is possible to detect the detonation of the electric detonator with good time accuracy.
(2) The electric detonator according to claim 1, wherein the resistance value of the resistance wire is 0.1 to 10Ω. If comprised in this way, Joule heat will be generated by energizing the blast current to the resistance wire, the igniting agent will be burned by that heat, and the explosive will be exploded without breaking the resistance wire due to the heat of combustion. Can do.
(3) The electric detonator according to claim 1, wherein the resistance wire has a cylindrical shape and a diameter of 40 to 100 µm. According to this configuration, the strength of the resistance wire can be maintained, and the resistance wire can be disconnected by detonation of the explosive without causing the resistance wire to be disconnected by blasting current or burning of the ignition agent.
(4) The electric detonator according to claim 1, wherein the resistance wire is formed of platinum, a platinum alloy, nichrome or tungsten. With this configuration, it is possible to easily obtain a resistance wire having an appropriate electric resistance and strength and a high melting point.
(5) The detonator according to claim 2, wherein the circuit includes a resistance in series and parallel to a resistance wire, and a differential circuit that detects a voltage change at both ends of the parallel resistance. According to this configuration, it is possible to accurately detect the detonation of the electric detonator with a device that has a small number of parts and is small and highly reliable.
[0063]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the electric detonator of the first invention, with a simple configuration, the resistance wire is disconnected by the initiation of the explosive without breaking the heat generated by the blast current or the combustion heat of the ignition agent. be able to.
[0064]
In addition, according to the detonator of the second invention, the electric detonator can be reliably detonated, and the detection at the time of detonation of the electric detonator can be performed with good time accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric detonator according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an electric detonator, a disconnection detection circuit, and a power supply circuit.
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a circuit for detecting disconnection of a blasting current path.
4A is a graph showing the relationship between voltage and time, FIG. 4B is a graph showing time change of voltage, and FIG. 4C is a graph showing time change of voltage after rectification.
FIG. 5 is an electric circuit diagram illustrating a breakage detection circuit of a blasting current path according to the second embodiment.
6A is a graph showing the relationship between voltage and time, FIG. 6B is a graph showing time change of voltage, and FIG. 6C is a graph showing time change of voltage after rectification.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric detonator, 11 ... Tube, 12 ... Explosive agent, 13 ... Embolization, 14 ... Sealed space, 15 ... Leg wire as a conducting wire, 16 ... Resistance wire, 17 ... Ignition agent, 20 ... Disconnection detection circuit

Claims (2)

有底筒状の管体(11)と、該管体(11)内に装填された起爆薬(12)と、前記管体(11)の開口部を密閉して密閉空間(14)を形成する塞栓(13)と、該塞栓(13)を挿通して密閉空間(14)内まで延長された一対の導線(15)と、該延長された両導線(15)の端部にのみ接続された抵抗線(16)と、該抵抗線(16)上に支持された点火薬(17)とからなる電気雷管であって、
前記抵抗線(16)は、白金、白金合金、ニクロム又はタングステンで形成され、直径が40〜100μmであり、抵抗値が0.1〜10Ωであり、該抵抗線(16)に通電された発破電流により発熱し、その熱で点火薬(17)が燃焼し、この燃焼熱により起爆薬(12)が爆発し、その爆発により断線するものである電気雷管。
A bottomed tubular tube (11), an initiator (12) loaded in the tube (11), and an opening of the tube (11) are sealed to form a sealed space (14). The embolus (13) to be connected, the pair of conductors (15) extending through the embolus (13) and extending into the sealed space (14), and the ends of both the extended conductors (15) are connected An electrical detonator comprising a resistance wire (16) and an igniter (17) supported on the resistance wire (16) ,
The resistance wire (16) is made of platinum, platinum alloy, nichrome or tungsten, has a diameter of 40 to 100 μm, has a resistance value of 0.1 to 10Ω, and is blasted when the resistance wire (16) is energized. An electric detonator that generates heat by an electric current, burns the igniter (17) with the heat, explodes the explosive (12) due to the heat of combustion, and is disconnected by the explosion.
請求項1に記載の電気雷管の導線(15)に接続された断線検出回路(20,40)と、該断線検出回路(20,40)に接続された発破電源回路(30)とからなり、
前記断線検出回路(20,40)が、前記電気雷管の抵抗線(16)と並列に接続された抵抗(22)と、該抵抗(22)に一端が接続され他端がダイオード(25)と並列に接続された抵抗(23)と、両抵抗(22,23)の間に接続されたコンデンサ(24)と、該コンデンサ(24)と抵抗(22)の接続点と接続され他端が発破電源端子(29)に接続された抵抗(28)とからなり、電気雷管の導線(15)に所定の発破電流を通電するとともに、電気雷管に発破電流を通電する発破電流通路の断線を検出して信号を発生する回路を備えた起爆装置。
A disconnection detection circuit (20, 40) connected to the conductor (15) of the electric detonator according to claim 1, and a blasting power circuit (30) connected to the disconnection detection circuit (20, 40),
The disconnection detection circuit (20, 40) includes a resistor (22) connected in parallel with the resistance wire (16) of the electric detonator, one end connected to the resistor (22), and the other end connected to a diode (25). A resistor (23) connected in parallel, a capacitor (24) connected between both resistors (22, 23), and a connection point between the capacitor (24) and the resistor (22) and the other end blasted. It consists of a resistor (28) connected to the power supply terminal (29), and conducts a predetermined blast current to the electrical detonator conductor (15) and detects a break in the blast current passage that conducts the blast current to the electrical detonator. A detonator equipped with a circuit that generates a signal.
JP19882895A 1995-08-03 1995-08-03 Electric detonator and detonator to detonate it Expired - Lifetime JP3653811B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19882895A JP3653811B2 (en) 1995-08-03 1995-08-03 Electric detonator and detonator to detonate it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19882895A JP3653811B2 (en) 1995-08-03 1995-08-03 Electric detonator and detonator to detonate it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0942900A JPH0942900A (en) 1997-02-14
JP3653811B2 true JP3653811B2 (en) 2005-06-02

Family

ID=16397599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19882895A Expired - Lifetime JP3653811B2 (en) 1995-08-03 1995-08-03 Electric detonator and detonator to detonate it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3653811B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100829918B1 (en) * 2006-06-14 2008-05-16 주식회사 플라즈마토건 A termite cartridge apparatus using strip
DE102012010608A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 Trw Airbag Systems Gmbh Lighter and method of making a lighter for a gas generator
KR101865778B1 (en) * 2017-12-27 2018-06-08 국방과학연구소 Measuring apparatus for fire-time of fuze and method thereof
CN109458887B (en) * 2018-12-27 2023-10-20 山西宸润隆科技有限责任公司 Digital safe electric detonator based on high-voltage plasma ignition tool energy-gathering detonation
KR102118820B1 (en) * 2019-01-01 2020-06-03 서정수 Detonator
WO2020195328A1 (en) * 2019-03-26 2020-10-01 株式会社ダイセル Method for producing nanodiamond dispersion composition, and nanodiamond dispersion composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0942900A (en) 1997-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6435095B1 (en) Linear ignition system
US4261263A (en) RF-insensitive squib
EP0675262B1 (en) A perforating gun having a plurality of charges
US5027707A (en) Electric primer with reduced RF and ESD hazard
US6164208A (en) Igniter for vehicle airbag inflator
US4378738A (en) Electromagnetic and electrostatic insensitive blasting caps, squibs and detonators
US4311096A (en) Electronic blasting cap
US3291046A (en) Electrically actuated explosive device
US3062143A (en) Detonator
US4994125A (en) Electric primer with intrinsic conductive mix
CA1154630A (en) Binary electroexplosive device
JP3653811B2 (en) Electric detonator and detonator to detonate it
JPH0114517B2 (en)
WO1992010718A1 (en) Firing arrangements
EP0127340A2 (en) An electric detonator
US5144893A (en) Safe ordnance initiation system
US5355800A (en) Combined EED igniter means and means for protecting the EED from inadvertent extraneous electricity induced firing
JPH01102300A (en) Electronic type time delay detonator
US4036139A (en) Electrically initiated fuse ignitor
US3518943A (en) Stable electrically ignitable explosive charges
US2963971A (en) Initiator assembly
US2086532A (en) Electric blasting initiator
US6497180B1 (en) Electric actuated explosion detonator
EA009339B1 (en) Safe electrical initiation plug for electric detonators
RU2716179C1 (en) Method of multi-focal electric explosive initiation of detonation in blasting explosive

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080311

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080311

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090311

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100311

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100311

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110311

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120311

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130311

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140311

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term