JPS5927200A - 起爆方法および装置 - Google Patents

起爆方法および装置

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JPS5927200A
JPS5927200A JP58098193A JP9819383A JPS5927200A JP S5927200 A JPS5927200 A JP S5927200A JP 58098193 A JP58098193 A JP 58098193A JP 9819383 A JP9819383 A JP 9819383A JP S5927200 A JPS5927200 A JP S5927200A
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channel
circuit
detonator
ignition
impedance
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JP58098193A
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ピ−タ−・ジヨン・サンダ−ス
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04Arrangements for ignition
    • F42D1/045Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05Electric circuits for blasting
    • F42D1/055Electric circuits for blasting specially adapted for firing multiple charges with a time delay

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  • Alarm Systems (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
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  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Looms (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多数の起爆回路に点火電流を供給することに
よって爆発を起させる1シモ気装置に関するものである
採石やさく岩のような多くの大規模な爆破作業は、爆薬
または爆薬の群をしげしば極めて僅かな時間間隔で分離
した異なった時間に爆発させる連続爆破を必要とする。
これは騒音−や振動の最少化と共に各爆発に対して自由
面をK(F持しなからJl−順序で実質的な深さの爆破
を達成できるという多くの利益をもたらす。連続爆破は
一般に多チヤネル爆発装置(MOB)を用いて行なわれ
、各チャネルは多数の起爆装置(典型例としてtま20
0個)をリンク結合する起爆回路に接続され、それで起
爆回路に供給される点火電流が起爆装置を点火するよう
にされ、要求される電流の大きさおよび性質(例えばA
C3たはDO)は起爆装置によって決められる。所望の
爆発順序を得るため、一度一連の点火操作が開始さiす
ると、異な:)fc爆薬は個々の起爆装置において花火
寸たけ電気の遅延装置を用いること、或いは好ましくは
異なった時間に異なったチャネルに点火電流を供給する
ためM OEに電気遅延装置を用いることによって異な
った時間に起爆され得る。両方の形式を組合わせて用い
ることもできる。
本件発明者は従来の装置には多数の(しばしげ危険な)
欠陥があることを確認し、そしてそれらの欠陥の内の多
くを解消する特に好凍しい形式の装置を開発した。例え
ば、実際問題として爆発で形成された破片に爆発してな
い爆薬を残して爆薬の一部だけを爆発させることは全<
−V通であり丁ぎることを見い出し、さらに危険なこと
には、爆破面は、かき乱されたとき予想できずにつぶれ
るような導火線を付けしかも爆発してない爆薬を含んで
いる不安定岩石構造を残してがけ捷たは切削曲から部分
的に切削され得るだけである。
これらの欠陥は、一つ寸たはそれ以上のチャネルに生じ
る起爆回路のしゃ断によシ最もしばしば生じるものと考
えられる。これらの起爆回路は各々接続される際にテス
トされ得るが、起爆回路を短かく保つためK MOE 
 を爆破面に近づける必要がある観点で、そのようなテ
スト操作はそれ自体明らかな危険なしではない。さらに
上述のようなしゃ断がテスト操作完了後例えば避II?
する作業者によってかき乱さitたとき生じることは知
られてない。
この発明によれば、起シ49回路から離れて位置できる
制御装置K(:および上記制?jll装置に接続されし
かも多数のチャネルを備えた少なくとも一つの多チヤネ
ル爆発装置を有し、各チャネルが起爆回路の一つに接続
する出力装置を備え、1だ制御装置から供給される電気
制ネルギを受けかつ蓄積するエネルギ蓄積装置、各チャ
ネルに接続さ!した起爆回路のインピーダンスをテスト
して起爆回路が完全であるかしゃ断されているか全検出
する装置および点火信号の受信後に予定の時間間隔で蓄
積装置に蓄積されたエネルギの少なくとも一部を各チャ
ネルの点火電流に変換するための制御装置からの点火信
号に応動する点火装置を41し、゛また制御装置が、接
続された全ての多チャネル3!JA発装置の1[17気
エネルギを求を供給するエネルギ稼と、多チヤネル爆発
装置べのチャネルの全てが完全な起爆回路を備えている
か否かを決めるため各多チャネル爆発装廿X、に質問す
る装置と、および多チヤネル爆発装置と点火装置を作動
きせる点火信号の発生装置とを有する多数の起爆回路に
点火’?lj流を供給することによって爆発を生じさせ
る起爆装fiMが提供される。
ある応用例では、実質的な数のMOE  が必要とされ
る。そのような場合に制御装置およびMOH)各々に、
各MCE  を制御装置に上って質問できるようにする
、例えば共通の伝送リングを用いて起爆回路の状態を決
めるアドレス装置を含む送受(i回路を設けるのが好ま
しい。この工つにして適当には制御装置に利して実質的
なI[4−!離であシ1(するものにわたって各Al 
OE  に別11.X+の伝送リンク(例えば71Σ線
またC:i光学繊維)を高いn用をかけて設けることは
避けられる。
実′j′i的な数のMOE が必璧とさノする応用例で
は全てのNI OE が制御装置からの点火信置に応1
IiIJ′jることを保証する問題が生じる3、この発
明の好ましい装置Kイーでは1blJ御装置は少なくと
も一つの特性周波斂で伝送する上りにされた点火信号の
発生装置をイ6hえており、咬だ質問装置は、全てのM
(jEが特性)ユ周波数の有無を検出しているか否かを
決めるようにへれ、さもVこ才た各NI U Eは’l
if性周波数周波数を検出する装置と!:¥性周波周波
数無を制御装置fffに知らせる装置r1.を4iit
えている。
好ましくはMOEはプロセッサおよびこのプロセッサに
接続されそしてこのプロセッサによって!ti制御さi
する多収のチャネルを有し、プロセラ、ザはまたチャネ
ルと1ttll Wtll装置への伝送リンクとの間の
インターフェースを成し、各チャネルl′j−それ自体
エネルギ蓄#i+<装置Nと、インビーグンステスト装
置1イと点火装置とをイntjえている。廿た好′まし
くに各点火装置は(該M O14の全てのブーヤネルに
共通に一つ用いる工すむしろ)それ自体ailt込み遅
延装置11.全備え、それで点火信号デコーダが:l1
lJ fi[ll装置からの信号に応じて点火・は号を
放出したとき各チャネルはそれ自体の遅延時間を個々に
1敵す2)ようにされる。
/ DC起爆1■流を用いる場合には、起爆装置許を点火す
2)ために十分に大きなtl「、流を発生す2)ように
間求さノする電圧より小さな1) O’;l、圧を印加
することによって起爆回路のインピーダンスをテストす
るのかが咬しく、このようなテストで1111定したイ
ンピーダンスr、I: I) O抵抗である。1「tl
様に、AC起爆知、流の供給前にテストする場合には、
交流テストt14:圧を印加−4″ることによって交流
TIT、 f+Ir、に対−4−るインピーダンス全測
定するのが好寸しい。いすノ1の」スh合においても、
公称インピ−ダンスは完41な回路所・表わし、捷た無
限に高いインピーダンスぐよしゃ断さ扛た回路全表わす
任意の起爆装的に対して電流の最適値に1(例えば製造
秦者によって)決めらノ1.得、比較的小さな′市、θ
ILでtよこのような起j、V装置を一1°Lして点火
させ得す、甘た比較的大きな電流ではj:過剰なエネル
ギン〜搬送し消散するのに不経済である。同様に、各起
爆回路に対して爆発装置チャネルによって該回路に印加
すべき最適電圧は全てσ)起か装置にfJ5j適点火電
流を発生する値である。こi]け、例えば回路の完全性
のテスト中に回路のインピーダンス全測定することによ
って決めら11召Iる。従って好オしい!i!:置でd
l、各インピーダンステスト装置昂゛け被デスト回路の
インピーダンス分定R測定するよつにさ21.、tた各
チャネルは蓄清さノ1.たエネルギの電圧′−またけ点
火電流に変換さn、た上記1■1圧の一部f、起爆回路
に予定の最適電流全供給する市、圧に調整するため測定
したインピーダンスに応動する装置Ff全備える。
公り、(1の方法で起爆回路の1わりに直列に配tit
 シたDC点火型起爆装装置、外部干渉信号に対する回
路の感応、短絡およびtlt−の起爆必麿の故βrg 
Vcよる完全な回路の故障のような種々の欠点をもって
いる。そこでこの発明でにj−好1(7〈に1変圧器鉄
心のまわりに巻か月、た二次@線に接続さ〕1だブリッ
ジ純に誘漕9さfLfr交流11j、流を用いて点火さ
11. q4jる種類の変圧器結合型起爆装置を用い、
とノ1.により、■)0点大型記爆装Hqに伴なう多く
の欠点l−1軽減さ21.得るか或いは全て避けら几イ
(Iる。特に好オしくけI OI P L 0社によっ
て開発さ)1.″マグナデツト(Mag、nadeI 
)  〃の名称で市販さノ1ているもσ)のよりなJl
;(状結合型起爆#閤がJllいら)する。
上述のような11:”1状結合型バり肪装置N’fに1
フェライトリングと共にJlいらソする。各起ス5V装
位(:jそ)1自体k(1合さったリングを(!#iλ
、各起爆装置i!’iからのり一+、”= %しjぞ〕
1の組合きったリングの寸わりで数回(典型的l/Cは
7回)ねじら、11−c二次回路を形成しでいる。’)
  l’i?Ii!の長さは、リングが各・I!A破穴
の1−1部に位fifさt]そして各リンダー回だけ辿
る一矢線ヲ介しで・塚発装置1゛1から木ンステムにエ
ネルギが供給さノするのを保証するようにさノLる。
1−述のシスチン、においで注目すべき特徴Patフェ
ライトリングの周波数選択特性にある。従って、リング
(d、約/(1)KHz以下の周波数音もつ低周波信号
および約100に11z以上の周波数をもつ高周波信号
を有効に減衰させる帯域時+′4.を(fffiえでい
る。こうし7て各起爆装置のリード線は分離さ月た閉ル
ープを構成しているので、起爆装置は漂遊電流およびア
ース漏i1 f実質的に除去する。
このようなシステムの問題点−1/!−,2J’KIl
zの周波数(フェライトリングを介して最良のエネルギ
伝達の得ら′i7る周波数範囲)でシステムのインダク
タンスのkめ点火電流が相当相失−J−ることにある。
こノ]は、主とじで使月1したフェライトリングおよび
組合さった起94装置f’+’ユニットの数並びに−・
矢線を形成する起爆回路の形状に従って変化し、総イン
ピーダンスd起爆回路の共振周波数で最小となる。従っ
て望寸しくは、起+′f装置1ffVc止しく結@き几
た起爆回路は/j〜、2 jKIlz  の範囲の共振
周波数をもち、ま7j起爆回路の共振周波数(・;1使
用し7j A、 0起爆電流の周波数に実1j+(的に
等しく、この条件からけず2Lるのが犬きくなるにつ〕
1で点火電流の損失が犬きくなる。
一定周波数で一連の共振を牛しる値の一連のコンデンサ
を挿入することによつで各回路ケ一定周波数に[何1バ
周させることができる。しかしながら、各回路のインダ
クタンスをもとの位1i?fで測定し、要求さn、た容
量k it Wし、コンデンサのストックから適当なコ
ンデンサを選択し、そしてそのコンデンサをシステムの
回路番で挿入することが心労で、f−する。この方法(
」、時間の泪費し危険であり、またコンデンリσ)スト
ックお」二び911)+者で一羽・労とする。
幸いKも、異なつf方法で間I−αをfQ’g決できる
ことが見いIllさノまた。/、2〜−24’KI+ 
 の周波数範囲C」、結仕さブまた起切装買の数の変動
にもかかわらず全での起爆回路が上訃:範囲内のどこか
に共振周波数音もつようにするたW)M OF、のヂャ
ネルの114力を容易(・′C適用できる(例えば一連
のコンデンサで)ように十分に広い。この嫡月IV」安
全=Y=件により予じめ?友めらノ]、イ(Iる。この
発11月でt、iこT1.全AC点火11’f、流の(
i14用と絹合せ、AO点火電流の周波数幻考察してい
る特定の起爆回路の共振周波数を等しぐするように調整
さ几、例えば、単一のM c Eに接続さ〕1女全ての
起爆回路を異なるようにすることができる。しかしなが
ら、こノ1らの結果を達成するために開発した装置i’
+’について記載する前に上述の最摘点火電流を供給す
るために必要な111圧は、点火電流の周波数が起爆回
路の共振周波数に近いかどうかに関係することが述べら
ノ]、るべきである。
こ几らのことを考えて、この発明の好オしい装@におい
てt」、起爆回路のインピーダンスをテストする装@け
、起1$装置を点火するの(で必要な電流よシ小さな電
流でしかも起爆回路の共振周波数を少なくとも含む周波
数の交流テス)(N号を起爆回路に供給する可変周波数
発生装置および共振周波数でインピーダンスを検出する
ようにさ′iまたインピーダンス検出装置をイテし、点
火装jkfニf:実ダク的に起爆回路の共振周波数で点
火室、流奮発生する可変周波スタ装(1グを備えている
。こtlに関して、テスト装置6および点火装置は好廿
しくは、少なくともテスト電流が点火TL流より極めて
小さくなけ〕1.ばならない限り組合さつfc回路が異
なるが同じ周波数発生装置を利用する。
甘た代りにテスト信号を可変周波数とし、点火電流の周
波数全共振周波数にロックしてもよい。
従って特に奸才しい装置では、テスト装置の可変周波数
発生装置−1予定の周波数範囲(最も′lJで当には/
 ! −23KHz  )を走査するテスト信号を発生
ずるようにさ1、テスト装置はまたテスト48号の周波
数の変化で起爆回路のインピーダンスの変化をモニタし
そノドによりインピーダンスが最小となる周波数全検出
する装置16’ t  このA>小インピーダンスお上
びit>小インピータンスの牛じみ周波数(共振周波数
)を測定する装置、および測定したインピータンスが供
給さ2’L f(周波数の節、曲内で最小とならない梠
会を指示する装置ト′7を有し、寸fr点火装9’、i
 &:j点火111′、bllの周波数をテスト装置1
・1で決する起簿回路の共振周波数に固定す2・ゾロク
ラム可fit宅な装置名を’ lff1えている。
代りの手段は、自11ij的にテスト電流お」、ひ点火
’It、流の両方全検出して回路の共振周波数に固定す
ることにある。こ)1.は、テスト装(6が起爆回路か
らのフィードバックを有し、また周波数発生装置がフィ
ー1′バツクに応動してテスト信号の周波数をループの
共振周波数に固定させるようにti、7成した装置6で
達成さ21.得る。従って点火装置1りは同じ周波数に
固定するようにプログラムさt1得るがまたは動作上動
的であり得そしてテスト(i号に用いた方法と同様な方
法でフィードバックに応動しイ■る。
こnK関連して各M OEの各チャネルに一つづつ有効
に用いられ得る単一チャネルj奏発拉猶d:Ge1le
r 、 WilsonおよびP1icl+t8によって
考案さ几開発さ21.たものであり、例えば英国特許第
ざ//り、236号に開示さjている。
1:記の全ての用意にもかかわらず、しばしばオペレー
タにはわからずに任意の一つのチャネルが爆発し得ない
ことがあυ得る。そのため容易に付加さJ1得る安全対
策は各M (1+4チーYネルに点火信号に応じて点火
1征流を供給しない場合全検出する装@ケ設け、そして
任意のチャネルが故障していることを指示する装f6を
備えた制御装置1々を設けることにある。さらに好寸し
くは各M OJuには故障したチャネル全確認−4−る
装置が設けらit2、寸た制御装置にはそのような確認
全表示する4ム僅″が設けら]する。
この発明を添附図面((示す特定の実施例について例示
する。
2]1/図に(・−i爆発装置システムを概略的に示す
このシステムは、制餌1装首および多数の多チヤネル爆
発装置P1(そのうちの二つをMOI弓/、八tCJ>
、+で示す)から成っている。二つの多チヤネル爆発装
置の各々(rよ10個の出力チャネルを伽えておp1各
出力チャネルi;J:、マグナデット点火回路に接続さ
れている。多チャネル爆発装f?X、を作動するtk力
は接続ケーブルの二つのコアを介して制御装置から供給
される。制御装置と多チヤネル爆発装置との間の制御信
号は、第3のコアで搬送される。
第1図にはマグナデット点火回路を詳イ111に示す。
出力チャネル!=7は、ある長さの点火ケーブル!−λ
を介し”でマグナデット主回路に接続されている。主回
路λ−3には三つのマグナデット起爆装置ニー弘が示さ
れている。マグナデット起爆装置はまわりにワイヤを数
巻回巻かれたフェライトリング1−!から成り、そして
規格の電気起爆装置λ−乙に接続されている。
主回路は、フェライトリングを一度77け通9、従って
変流麗を形成している。
次にε1(3図を参照すると、マグナデット点火回路の
等節回路線図が示さitて九−9、MCJI:E  の
出力に接続されている。点火り゛−プルおよび主ワイヤ
回路は抵抗3−.2.%−よびインダクタンス3−3で
示さi17、また主回路について述べたマグナデットは
抵抗3−弘ふ・よびインダクタンス3−6で示されてい
る。インダクタンス3−3は、典型例としてd l O
〜t00MH(D値をもち、t fc ijE抗3−.
2はj〜10Ωの値をもつ。同様に、11L抗3−4/
−はN×O/2jΩ(Nは起爆装置1q、の数)の値を
もち、インダクタンスJ −、rj=J、N X 、2
. 、、t M。
の値をもつ。フェライトリングは周波数選択性であり、
そして/3〜2 、t Kl−It の周波数範囲に丸
!−で最適エネルギー伝達特性をもっている。従ってマ
グナデット点火回路の誘導特性は重要であることが認め
らノLる。
誘導作用を除去するため、出力チャネルは直列コンデン
サJ−4を備えて」?シ、このコンデンリ゛ほ、形成さ
れた直列共振回路が/!〜、27KHzの共振周波数を
もつように適当な1直をもっている。
次に24TV図を参照するとs :l1lJ呻装置のブ
ロック線図が示さitでいる。この制7卸装置eユ、命
令を受k)そしでオペレーターにデータを表示するのに
用いらノ1.るマイクロコンピユークーの近くに設ケラ
iする。このマイクロコンピュータ−tj: 、 これ
らの命令を多グ゛ヤイ、ル爆発装置用の!fi1月叶メ
ツセージに変換し、それを周波数ジットキー伺(FSK
)データ変復調装置を介しでI’ti U Eに伝達す
る。命令メツセージの承認は状態・It¥報と共にF 
S K  変復:v1間装置を介してM OEから逆に
受けられる。点火を開始させる命令は、点火1言号罠調
器を介して制T卸装簡がらMCE に伝達さノしる。制
i+ill装置′tx:l、−よびMCJBIIC対す
る′11℃力は、充電可能なパソデリーパックによって
供給される。
第、f−1区には、制御装置のマイクロコンピュータ−
の杆部を示す。第3図においてtso<l−マイクロプ
ロセッサ!−/のgl(アドレススペースは、2線−4
1,線デコーダJ’−,4/にょって四つに分割される
。二つの出力は、!−コにおいてcl、KP It O
Mを選択するのに用いられる。第3の出方はI10レジ
スタを選択し、そして最後の出刃は二つの几AM 装置
j−3.j−弘を選択する。
Ilo レジスタの選択は二つの3 胚! −r 線デ
コータ’′j′−7,ターとによって行なわれる。3線
−j線デコーダ、t−rは、■込み動作に対するレジス
タを選択し、一方、3ISlil−j線しジスタオー7
は読取り動作に対するレジスタを選択する。
第を図には、スイッチ感知ふ・よび表示4・装置′を示
す。四つのスイッチの状態は、スイッチ状態レジスタが
アドレスされたとき発生される読取りスイッチLを介し
てデータ母線に転送さ)1.る。
tつのランプはランプレジスタt−λによって制萌1さ
れる。母線上のデータは、負荷ランプIIによってレジ
スタに負荷される。レジスタからの出力はり゛−リント
ントランジスタアレイ7−Jを制御し、このトランジス
タアレイは、ランプをイ」勢スルためスイッチを接地さ
せる。
2′l’、”、 7図VC7−3.. 7’−Jテ示す
数値表水製fkcけ表示レジスタによって制fit(I
さtLl 表示すべき+30 Dデータは、L OA、
 I)  I) I S P  Hによってラッチ伺7
8、分デコーダ7−/、7−(lに9荷される。二”り
のトランジスタアレイ7−.2.7−!((ユ、大規模
な■、ED  表示装置を作動するのに必要な電bIC
ブーストを供給する。
一連のIlo ′は第g図において工業規格0M08U
ART、l’−Jによってなさhる。供給すべき一連の
データは、送信機レジスタがアドレスされたとき発生さ
れるLOAD  TRANS  HKよってデータ母線
から、UA几Tへ負荷される。送信jp l/ジスタが
空になると、送信機割り込みがなされる場合にIRQを
介して割シ込み要求を発生するT B 1口3が現われ
る。
受信した信号はデータ)v!備(1)几)13号を発生
し、この信号はIRQを介して割り込み要求を発生する
。データは、受信機レジスタがアドレスされたとき発生
される几HAD  J[UIIVID几 Lによって受
信機からプロセッサに読取られる。
ボー速度発生装置j−jtは、送信機および受信機のク
ロック信号並びにマイクロプロセツサのクロック信号を
発生する。
受信機エラー標識およびその他の状、:加情報0.L、
UA几T制預」lレジスタ♂−/、ざ−ユ、r−t、t
が読取動作において、アドレスさfLると、き発生さ!
しる几PhD UA几T  0ONT  Lによってプ
ロセッサに読取られる。送信機の遊び割り込みの制61
11は、制御レジスタのg−/を設足することによって
なされる。
変復調装置送信機の制御は、訓rS  +fl−’lを
セット′またはりセットすることによってなされる。
制御装置とMOIBとの両方に用いたデータ変復調装置
id:第2図に示し、そして万能低速変復調装置MC/
4/−4t/、2に基づいている。この装置はF S 
K変8■13−復調を行なうためデジタル技術を用いて
いる。伝送すべきデータは直列形態で復a7J器に供給
され、この復調器はI M Hz、の発振器基準からi
[弦波をデジタル的に合成する。
合成された正弦波は、高調波内容をもち、これはV極帯
域フィルタ増幅器ターλによって除去さ!1.る。
送信(畿部(7) jiυ作?:i Jl、T S  
iC上ッテ制御’ll −J il、る。
高いときにVまこの信号しJ: 9− /の送イ菖機部
と、ター!の出力段との両方をf′−D;Jいノ阪)。
低いときにζ′1,2−/の送イ舊(是部はしゃ1厨さ
ハ1、ターフの出力段C」−フローディ゛・′グされる
紐で受りたデータは、受信フィルタター3でろ波智i1
1、そして1.M3// 比較器げ一グでカ形C皮に入
換さ)する。この方形波(は変βシ1凋装[1・1−デ
ツプにイ1(給さ〕72、徨、il、l、lさノコ1一
連の一シ゛−イlイ11け苓発生する。受iiI L 
tc lグlj yl l皮ノ:I)i ’1%i l
コニ、pB 、;r ノ1、M、3//比軸R;)ター
!によっで測定される。受信した搬送波の振幅が限界値
以下に下がるプも含に一一一、連の出刃に11711/
ベノしにTpfjむ1される。
絹70図にb[、制征]装置f’イ、丸・よびItl 
CI−; ノ両;’i f’: /IJいしれる送信フ
ィルタの韮]部を7Jjず。
第1/図には制御装置およびM OINの両方に用いら
れる受信フィルタの細部を示ず。
制御装置の点火信月送信機t」二組7・、2しjに’w
ニーj0点点火信置は、Xl+、 、2.201 1A
IiiQ生’K11i / 2−/によって発生される
この■0の発振周波数はビンタにおける論理l/ペルに
よって決められる。ビンタが点火スイッチによって低レ
ベルにあるときは、周波数は予備周波数から点火周波数
にシフトする。
ビン!に発生された正弦波は増幅器/、2−.2で増幅
される。この増幅器の出力段は、出力が高レベルのとき
その出力を発生するF I It、 E  几′rs 
によってオン、オフされる。
各MCE  に用いた点火信号デコーダは第13図に示
す。
制御装置によって伝送された点火信号は、帯域フィルタ
/3−3によってデータから分離さノし、そしてX几、
!、2i/ FSK 1klX器/3−.21Cヨッ’
t−デーコーディングされる。この装置f’j: IJ
−帯域内で入力信号を追跡する位相ロックループであり
、しがもF S K  復調を行なう電圧比較器である
。別個の直角位相検出器は搬送波検出を行なう。比較器
からの出力は搬送波検出信号と加算され、FIIJDL
信号を形成する。
制6111装摺1の’71j、’力供給部、蓄電池パン
クおよび蓄電池充電器は第1弘図に示す。制御装置およ
び多ヂャネルm発装置に対するtlL力は7.2個の密
封型のく・1)−酸蓄1ft池によつで供給さiする。
これらの蓄1Ji)池e」、制御装置に絹込まり、そし
てA、]ilみ充1(を器によって主回路から再充11
Lさiし得る。制御装置に対する低電圧供給しよ、2F
Vのタップから、十/、2V卦、1: 0: −1−J
 Vを供給する二つの3端子調整器へ供給さ)1.る。
各MOEのI”fff成(jl、第1j図にブロック線
図で示す。爆発装置の設則はマイクロズロセツザボ−1
・に基づかれ、点火のためチャネルモジュールを用煮し
、そしてまた爆発装置と制預1j装置との間のデータ伝
送も処理する。伝送または受信すべきデータは、データ
変復調装置によって周波数コード化、デコード化される
プロセッサとチャネルモジュールとの間の伝送は、rビ
ット二方向データIυ線を介して行なわれる。各チャネ
ルモジュールには各チャネルモジュール内で制御レジス
タを特定するサブアドレス操作によってイひ線上のアド
レスが割り当てらり、る。
第、2J−図にブロック線図形式で示す名ヂャネルモジ
ュールは、自蔵型の単一ヂャネル爆発装置であシ、この
爆発装置はU」力点大周波数、出力」?よびチャネル遅
延に対して01゛Uて)゛ログラトツれイ4)る。各チ
ャネルはインピーダンス1li11足回路を備え、この
回路はOPUに」二ってチャネルモジュールを正しい点
火周波数卦よび出力に同1d7Jさせるために用いられ
得る。
プロセツザ自体は、ナヤネルモジュールを点火できない
。しかしながらそれは各デートネルモジュール内の点火
flilJ御装置庇を作動したシしやlIノr したり
でき、′また主制御装置にこfl、らの状態を知らせる
ことができる。チャネルモジュールの点火は点火信号組
n1.を器によって並列に行なわれる。各モジュールは
トリガされると、ノ′ロセツザおよび他の出力モジュー
ルに無関係に作動して、それらの遅延カウンタがゼロに
なったとき゛点火する。
実際の点火信号は、データ変復調装置7自1で用いられ
k=つに対して別個の周波数を用いて周波数シノドキー
さり、る。点火信号は予備周波数で形成さシしる。そし
て従A1爆発装置&:J: 、この周波数を受けている
かをチェックするため調査される。満足なMIM tE
、後、周波数を点火周波数に変えることによって点火が
行なわれる。
変復d1□を装置、点火復調器、01’U および各チ
ャネルモジュール内のインピータンス測定回路に対する
電力は切換型式の電源によって行なわれる。
各チャネルモジュール内の点火回路に対する電力t」、
各チャネルモジュール内の別個の電)−′V、調整器か
ら供給される。
SMPSは、/jOVVc、!、−ける電流F v 7
1c相当減少するように電力変換を行なう。
第12図に示すM OEプロセツザボードは、tsot
iマイクロゾロセッザ、記憶装置、一連の線インターフ
ェースおよびチャネルモジュール母線イ:/ ターフ1
−スを備えている。乙jOぐマイクロプロセッサ/6−
/のざにアドレススペースは、λ線−弘線デコーダ/6
−6によって四Qに分割さノLる。二つの最も重要な出
力は、4’KP几OM7名−2を選択するのに用いられ
る。次の出力はIlo  レジスタを選択し、′−!た
Jυ後の出力は二つのRAM 装置/l、−、3./l
、−弘を選択する。
ilo  l−”ジスタの選択tJ: 、二つの3線−
g線デコーダ/l、−7,/乙−rによって行なわJL
1デコーダ/1−1fよ11込み動作に対してレジスタ
を選択し、またデコーダ/l−7は読取り動作に対して
レジスタを選択する。
It(OE  プロセッサによって1nI々のモジュー
ルをfltl)御する装置鳳は第17図に示し、この装
置は次のように作動する。プロセッサとチャネルモジュ
ールとの間の伝送は、にビットアドレスデータ母線を介
して行なわれる。この母線に宵込まれるべきア17レス
ま念はデータは、チャネルI10  レジスタが書込み
動作中にアドレスされるときに発生さiしるLOAD 
Ilo I(によって/7−.2にラッチされる。デー
タは、几EAD  Ilo  Lが読取り周期中にアド
レススペースによって現わtLるとき、/7−/を介し
て母線から読取られる。
チャネルモジュール母線の制御Qよ、チャネルモジュー
ル制御し・ノスタ/7−3を負Mすることによって行な
われる。このレジスタのビットφ(−j:、/7−1の
3状態出力を制御−ノーる。ヒツト/ハ几1〕制御線を
伺勢し、ビット、2は〜’V It、 flill償1
1P泉をイマ1勢し、寸たビット3ばLA flill
省千線をイ;1勢する。
アト1/ス従ってデータの完全なIJjノJ 170J
切における制t++Vビットシーケンスは次の通9であ
る。
LA   Wit   il   j状態遊び   φ
 φ φ  φ アドレス出し  φ   φ   φ   φ負荷アド
レス  /   φ   φ   φデ“−夕出し  
φ  φ  φ   φ負荷データ   φ   / 
  φ   φ読取少周期における制御ピットシーケン
スは次の通りである。
Ti A   ”VV IN   I’L l)   
3状態遊び     φ φ φ  φ アドレス出し         φ    φ   φ
    φ負荷アドレス         /    
φ   φ    φ送信機オフ          
φ    φ   φ    l母線へのデータ読取り
     φ   φ   /     l母線からの
データ読取り    φ    φ   φ    /
遊び     φ φ φ  φ これら二つのシーケンスにおいてfI線はプロセッサの
伝送で放置される。読取りシーケンメ中に母線は、両送
信機の過渡状態を避けるようにチャネルモジュール端部
が作動される前にプロセッサ端部をし−で断することに
よって注意深く作動される。
次に第it図を参照すると、MOE番号は読取り動作に
よって0ONT/MOBレジスク/r−3に読取られる
。M OE番号はM OEの二進数にビットφ−jを接
続することによって設定される。このレジスタ7.1’
−Jのビット6.7は二つの点火信刊FI[/ 、FI
R,E −2の状態を与える。
初期の遅延は読取−り動作によって]゛φレジスタ/ 
I−/ K読取られる。初期の遅延はビットの一つφ−
7を高くしまた他のビットを低くすることによって設定
される。このビット位置に相応した遅延値はプログラム
の表から選択される。
チャネル間の遅延は読取りitυ作によってT’ Dレ
ジスタ選択’−,2に読取られる。チャネル間の遅延は
ビットの−っφ−7を高くし他のビットを低くすること
によって設定される。このビット位置に相応した遅延値
はプログラムの表から選択される。
アナログデータ母線における電圧はgピットA、/Dt
g−t、t#ICよって2進形に変換される。この変換
は Al1)制御レジスタへの書込み動作によって発生
されるLOAD A、/D II Vcよって開始さi
する。
A/DからのデータはA / D制御レジスタへの読取
り動作中に発生される几EAI)A/DLによってデー
タ母線に送られる。
チャネルモジュールアドレス/データ母線転移は第1り
図に示す回路によって行なわれるウチャネルモジュール
およびレジスタ選択はプロセッサによってアドレス/デ
ータ母線にアドレスを出すことによって行なわれる。ビ
ット!、、(1,3,,2はチャネルモジュールを選択
し、また−ツ)/、φはモジュール内のレジスタを選択
する。チャネルモジュールアドレスがS E Lφ〜S
EL 3によって設定されたチャネル番号に整合すると
きには大きさ比較器/7−/の出力は高い。
アドレスを決めた後、負荷アドレス信号L Aはプロセ
ッサによって現われ、これは♂ットφ、/を一2線−4
を線デコーダlターjにラッチしそしてS E T、フ
リップフロップlターλを設定スル、プロセッサからデ
ータを転移する場合、プロセッサはデータをアドレス/
データ母線に供給し、そしてそれの確立後、SET、I
(にょる加7?−操作後2線−V線デコーダlターjを
作mルて適当な負荷信号を発生させるWDを供給する。
プロセッサへのデータ転移においてはプロセッサはS 
E L Hによる加算操作に続いて第2θ図に示すよう
にデータ母線へのデータセβクタに入力をゲートするr
L Dを供給する。レジスタ選択はラッチされたアドレ
スビットA D Lφ、 A、I)L / Kよって行
なわれる。
各M OEチャネルモジュールの制佃1 )lr−Fは
第一27図に示1′ようにそれ自体の周波数発生装置を
:J11持している。
この日ソードはd、00ムIH2の水晶発振器を備えて
おり、この水晶発振器は遅延発生装置およびはlr −
2K、 11z′Jのステップでts 〜、2.5′K
)Izの方形波を発生するプログラム可能々周波数発生
装買−27−7の両方に供給−する。この周波数発生装
置がらの出力はJ) 0イン2々−夕およびテスト信号
発生装置、をイ」 申も“・=!−る。
このテスト46号発生装置は定電流発生装置ノ/、−,
2,−2/−3から成り、出力変圧器のテスト電流巻線
にj OmAの方形波を供給する。主巻線を1黄切って
発生された電圧は一2/−グによってDCに変換され、
そしてアナログデータセレクタ、2/−jを介してアナ
ログデータ母線に供給され、プロセッサA/D によっ
て−進形に変換される。
電流源の正確な値はそれを基小抵抗に接続することによ
って見い出される。点火中、出力は、テスト電流巻線が
この段階でi、p、oVとなる際に基準抵抗に接続され
る。
この回路はオ目当な電流を消費するのでこの回路への電
力はi’Es’L”  ON  LVCよって匍]側l
される。
プロセッサはこの回路を用いて起爆装置点火回路のイン
ピーダンスと周波数との関係を作らせ、インピーダンス
は共振周波数で鋭い最小値Cτ落ちる。プロセッサは最
小インピーダンスをもたらす点火周波数を選択し、そし
てこの最小の値f尾ノ1にづいてコンデンサの要求され
た電圧を選択する。
チャネルモジュールで要求された点火進延は従属の?刀
期に2J、−,2,,2,2−J 、 2.2−J−に
よって形成されたダウンカウンタにプログラムさノLる
このダウンカウンタを駆動する/ IITA のクロッ
ク信号はプレスケーラ22−7によって供給される。
チャネルモジュール間の位相同期化は、点火信号がFI
[1,]8  ON  Ifを設定するまでこのプレス
ケーラをリセット状態に保つことによって達成される。
ダウンカウンタがゼロになると、このダウンカウンタは
FIRE  ff  、2.2−1および従って、中安
定回路22−7を設定し、1j−,2jKHz の信号
をI) 0イン/々−夕入力にゲートさせる。
点火回路の用意は二つの信号FIRE  ENABLE
/ 、PIF’tE  ENABLI’8 2によって
行なわれる。
これらの二つの信号は制御レジスタビットλ、3を論理
値lで負荷させることによって発生される。
一度用意されると点火回路は、FII’1.F、/か寸
たはFIRE、2のいずれかが低くなってFIILEO
N  ff  2.2−’I  を設定させそしてシー
ケンスを開始させるまで待模している。
チャネルから流れる記爆装置の点火電流は小型の変流器
、22−J”によって監視され、この変流器の出力は整
流されそして3波される。点火電流が満足な値のもので
あれば、フィルタの出力におけるDoレベルは点火後1
0.mF4でチャネルOKff 2.2−タを十分に設
定できる。
このffの状態は全てのM O、Eの点火後制御装置に
送られる。いかなる故障チャネルも制御装置第、23図
には起爆装置の点火電流を発生するDo−AOインメ々
−夕の細部を示す。この装置はプッシュプル形態に配列
した二対の電力トランジスタから成っている。
EIII、1シ 信号が低いときにはこれら二対の電力
トランジスタのペース駆動はしゃ断される。
F I It E @号が高い場合には、 4toり3
ゲー トの両方が作動され、 / j−,25KH2の
発振器出力がペース駆動回路に供給され、また第一のゲ
ートは必要な位相反転を行なう。
コンデンサ/々ンクの充電回路は第、2tI−図に示す
この充電回路はLM  7.23 wc圧調整器λグー
/およびこの電圧調整器に対するT(工圧基塾を切換え
るアナログデータセレクター2グー−から成っている。
チャネルモジュール制御レジスタのビットφンを・φφ
、φi、iφ、ii  でそれぞれ負荷することによっ
てO■、、12■、JJV、弘よ■の5「圧を選択する
ことができる。コンデンザ/々ンクの充電中、充電電流
はトランジスター24t−Jを用いてLM  723潤
整器を止めることKよってJ’ OmAに制限される。
チャネルモジュールに対する低電圧供給(咳トランジス
ター!クーj、お工び3端子調B B7.2グーグによ
って調整される。
【図面の簡単な説明】
m1図は制御装@詮よびこれに接続された多数〕M O
E +7)うちの二つを示す爆発装置システムの全体の
概略図、第2図はマグナデット点火回路を示す図、第3
図はマグナデット点火回路の等価回路を示す図、IM<
z図は制御装置のブロック線図、taj−z図は制御装
置に用いられたマイクロコンぎユータの細部を示す図、
第り〜l/図は制御装置およびMOlうに用いられたデ
ータ変復調装置、送(iフィルタおよび受信フィA・夕
をそれぞれ示す図、第12図は制御装置点火信号送信機
を示す図、第13図1d M OF、点火信号受信機を
示す図、 第1F図は制御装置の電1源および蓄電池充
電器を示す図、第tS図はへ(01i:のブロック線図
%m/4図はへICBプロセッサのアドレスデコーダを
示す図、第17図はMOgチャネルモジュール母線制御
回路を示す図、第1I図はM OE番号および遅延設定
回路を示す図、第1り〜−22図はM CEチャネルモ
ジュールアドレスデコーダ、データセレクタ、周波数発
生装置および点火遅延カウンタをそれぞれ示す図、第一
23図は点火用カを供給するDO−AOインノマータを
示す図、第、21図はへjOEチャネルモジュール電圧
調整器を示す図、第、25図はチャネルモジュールのブ
ロック線図である。 図中、l−/・・・制御装置、/=、2・・・起爆回路
、/−3・・・チャネル、ゲート・・質問装置、グーよ
・・・エネルギ源、/、jr−/グ・・・点火装置、−
,2J’ −J・・・起爆回路、、!j−7・・・エネ
ルギ蓄積装置。 図面の!了’ Wi(内容に変更なし)/ニアg、2 〜・3・ 手続補正書(方式) 昭和58年 9月12日 特許庁長官殿 1、−!J+件の表示 昭和58年 特許願 第98193号 2発明の名称 起爆方法および装置 3、 ′f+l1il二をする者 名称   イ、ンばリアル・ケミカル。インダストリー
ス・ヒーエルシー 4、代理人 〒105住所 東京都港区西新橋1丁目1番15号物産
ビル別館 電話(591) 02616、補正の対象 別紙の通り

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、 点火信号発生器を備えしかも起爆回路(/−,2
    )から離れて位置できる制御装置(/−/)、および上
    記制御装置(/−/)に接続されしかも多数のチャネル
    (/−3)を備えだ少なくとも一つの多チヤネル爆発装
    置(/、−,2)を有し、各チャネルが起爆回路の一つ
    に接続する出力装fべ、全備え、各多チヤネル爆発装置
    が点火信号の受信後に予定の時間l1−1]隔で各起爆
    回路に点火電流を放電するための制御装置(/−/)か
    らの点火信号に応動する点火装餡(/J、−/4’)を
    備え、接続された多数の起爆回路に点火電流を供給する
    ことによって爆発を生じさせる装置において、各多チヤ
    ネル爆発装置は制御装置(/−/)から供給される電気
    エネルギを受けかつ蓄積するエネルギ蓄積装置(Jj−
    7)および各チャネル(1−3)に接続された起爆回路
    (,211)のインピーダンス゛をテストする装置を有
    し、咬た制御装置(/−/)は、接続された全ての多チ
    ヤネル爆発装置の電気エネルギ要求を供給するエネルギ
    源(tI−、t)および多チヤネル爆発装置のチャネル
    の全て(/〜3)が完全な起爆回路を備えているか否か
    を決めるAめ各多チヤネル爆発装置に質問する装置(<
    ’−,,/)を有することを特徴とする起爆装置。 ユ 制御装置(/−/)が少なくとも一つの特性周波数
    を伝送するようにされた点火信号発生器(41−−3)
    を備え、質問装置が上記特性周波数の存在を多チヤネル
    爆発装置(/−,2)の全てで検出しているが否かを決
    めるようにされ、また各多チャネル爆発装W:(/−2
    )が上記特性周波数の存在を検出する装置(/j−弘)
    および上記特性周波数の存在を制御装置(/−7)へ知
    らせる装置(/−P−3)を備えている特許請求の範囲
    第7項に記載の装置、。 3 各多チヤネル爆発装置(/ 、2 )がプロセッサ
    (/j、−1)およびこのプロセッサ(/J−/)に接
    続されかつこのTI′ロセッザ(11−/) によって
    制御される多数のチャネル(/J−2)を有し、また上
    記ゾμセツザ(/!−1)がチャネル(/−3)と制御
    装置(/−/)への伝送リンク(/j−1:)との間の
    インターフェースを行ない、チャネル(/−3)の各々
    がそれ自体のエネルギー蓄積装置(2!−7)および点
    火装置(21−,2)とを備えている/iゲ許請求の範
    囲第1項または第1項に記載の装置。 久 各チャネルがそれ自体組込みインピーダンステスト
    装置(,1t−1)を備えている/I’4j )f’l
    ’蛸求の範囲第3項に記載の装置。 !、 各チャネルがそれ自体組込み遅延装置(2よ−−
    2)を備えている特許請求の範囲第3項せたけ第V項に
    記載の装@4゜ t、 各インピーダンステスト装W<2−t−A)がテ
    ストした回路のインピーダンスを定景測定するようにさ
    れ、また各チャネル(/−J)が蓄積されたエネルギー
    の電圧を訓読するための測定したインピーダンスまたは
    点火電流に変換された電圧の比例分に応動する装部:(
    2j−/)を有し、上記電圧に対して起爆回路に予定の
    最適電流を発生させる特許請求の範囲第1〜j項のいず
    れか一つに記載の装置。 Z 起爆回路が変流電流によって点火される種類の起爆
    装置に結合された変圧器である特WI:ti(I求の範
    囲第1..2,3.4’、タ、2項のいずれか一つに記
    載の装置。 g、 起爆回路がフェライトリング(2−3)を介して
    電気起爆装置に結合される’i’l’ rt請求の範、
    凹第1項に記載の装置。 り、 起爆回路のインピーダンスをテストする装置が起
    爆装置を点火するのに必要な電流よジ低い電流および起
    爆回路の共振周波数を少なくとも含む周波数で交流テス
    ト信号を起爆回路に供給する可変周波截発生装置(!j
    −,?)と、テスト信号周波数の変化で起爆回路のイン
    ピーダンスの露化を監視し、それによりインピーダンス
    が最小となる時の周波数を検出するようにされたインピ
    ーダンス検出装置(2j−1) と、この最小インピー
    ダンスおよびそれの生じるときの共振周波数である周波
    数を測定する装置と、実質的に起爆回路の共振周波K(
    (で点火型?lUを発生する装置(、,2J−t )と
    を有する特n′「請求のf?jl囲第7項第7項寸g 
    、gi +C記載の装置Nf、。 io、多チヤネル爆発装置の各チャネル(/−3)が点
    火信号に応じて点火電流を供給しない巧1合を検出する
    装置(,2,t−7)を(l:itえ、才だ制御装置が
    任意のチャネルの故障していることを指示する装置(A
    −,2)を(ijjiえでいる特許請求の範囲第/、2
    ゜3 、4’ 、 J’、 A 、 7. I 、 F
    JJ[)イーj’JLか一ツkAPa載の装置。 //、各起爆回路を少なくとも一つの多チヤネル爆発装
    置(/−2)のチャネル(/−1)(こ接昌−し、上記
    多チヤネル爆発装置A’r: (/ −2) f:起爆
    回路から離れて位詐、シた制π111装置(/−/)に
    接続し、そして点火信号の受信後の予定の時開間隔で各
    起歩≠回路へ点火電流を放出するため制御装置(i−i
    )からの点火信号に点火装置(/、1t−7)を応動さ
    せることから成る多数の起爆回路に点火型bICを供給
    して爆発を起させる方法において、各多チヤネル爆発装
    置が制御装置(/−/)によって供給された電気エネル
    ギを受けて蓄積する答方1性蓄積装置(、、zt   
     1−7)と、各チャネルに接続さil、た起曇回h1
    11のインピーダンスをテストする装置I¥(,2j−
    J と、制御装置(/−/)K起爆回路インピーダンス
    を伝送−r ル装gt (/’−3) ト’cイにシ、
    t fc :1iil ?jll ’A If<r−(
    ’−/)が、それに接続された全での多チヤネル爆発装
    置の電気エネルギ請求を満たすエネルギ源げ−よ)と、
    各多チャネル矯発装置(l−λ)に質関して多チャネル
    幾発装置t7.のチャネル(/−3)の全てが完全な起
    爆回路を備えているか否かを決める装f1り:(F−/
    )と、オペレータに故障起爆回路をもつ全てのチャネル
    を伝える装UM、 (弘−1/−)とを肩し、上記エネ
    ルギ源(グーよ)から上記エネルギ蓄積装置L′(: 
    (−2j −7)に′riL気エネルギを13(給し、
    」二記起3N回路(−2−,2)のインピーダンスをテ
    ストし、各多チヤネル爆発装置(/−,2)を質関し、
    そして点火イa号を発生して上記点火装置(16−/4
    1)を作動し上記起爆回路に点火電流を供給させること
    を特徴とする起爆方法。 12 起爆回路(,2−,2)が5q気起爆装置に結合
    さノ1−た変圧器であり、各起爆回路のインピーダンス
    が起爆回路の共振周波数を少なくとも含む周波数で起爆
    回路に交流テスト信号を供給しそして共振周波数でイン
    ピーダンスを検出することによってテストされ、そして
    点火電流が実5Q的に起爆回路の共振周波数で点火装置
    f’j、’ (/ 、t −74t )から供給さhる
    特許請求の範囲第1j項に記載の方法。
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