NO770360L - Anordning for oeket beskyttelse mot uoensket tenning av elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller andre sprengstoffer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning, benyttet som en separat enhet, eller innebygget som del av en elektrisk detonator (tenner) for dynamitt eller annet sprengstoff, hvor detonatoren i seg selv kan være av kjent type eller basert på kjent prinsipp, slik at den nødvendige elektriske spenning som må påtrykkes detonatoren må overstige en på forhånd valgt terskelverdi for at elektrisk strøm skal kunne flyte gjennom detonatoren, hvorved detonatoren blir mindre utsatt for uønsket påvirkning, med fare for feilaktig an-tennelse, fra fremmede elektriske eller elektromagnetiske systemer.

En elektrisk detonator av vanlig utforming er skjematisk bygget opp som vist på fig. 1. En tråd el.lign. (1) er omgitt av en liten mengde sprengstoff (2) som detonerer hvis tråden antar en temperatur som tilsvarer tenntemperaturen for sprengstoffet. Tråden, som bæres av en isolert holder (3), oppvarmes ved tilførsel av en elektrisk strøm fra tilledninger (4), via ledende sjikt (5) på den isolerende holder. Tenning betinger at det tilføres en energimengde som overskrider det minimum som er bestemt av den enkelte detonator-type. En detonator, som eksempelvis har en tråd (1) med motstand 1 ohm, vil tenne hvis det gjennom tråden flyter en strømstyrke på eksempelvis 0,5 A. ifølge Ohms Lov vil en strømstyrke på 0,5 A

kunne frembringes ved at det over tråden med motstand 1 ohm legges en spenning som er:

Ved tilsiktet tenning tilveiebringes den nødvendige elektriske energi fra en tenninnretning, som vanligvis har en rikelig margin hva angår levert strømstyrke og spenning.

Det er kjent at uønsket tenning kan finne sted ved at den for tenning nødvendige spenning, som i dette eksempel er 0,5 V, blir påtrykket detonatoren ved induksjon eller elektrostatisk påvirkning el.lign. fra omkringliggende kabler eller ledninger, eller ved atmosfærisk påvirkning etc, eller ved forskjellige former for feil i elektrisk isolasjon.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å redusere detonatorens ømfintlighet overfor uønskede elektriske påvirkninger, uten at detonatorens karakteristiske egenskaper forøvrig blir vesentlig forandret.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det i detonatorens

elektriske krets innkobles spenningsavhengige elementer som nødven-diggjør at detonatoren, for å få tilstrekkelig strømgjennomgang for tenning, tilføres en spenning som ligger over en på forhånd fastlagt terskelverdi.

En detonator med tråd kan, som et elektrisk system betrak-tet, tegnes skjematisk som vist på fig. 2, hvor detonatortråden vises som en elektrisk motstand (1). Med de tallverdier som er benyttet i forannevnte eksempel vil denne motstanden ha verdien 1 ohm, hvorved en påtrykket spenning U = 0,5 V vil gi en strøm-styrke på I = 0,5 A, som er tilstrekkelig for tenning.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det spenningsavhengige element som innkobles i serie med detonatortråden kan være en Zenerdiode, koblet som vist på fig. 3. En Zenerdiode, som i og for seg er en kjent komponent i elektronikken, har som en av sine karakteristika den såkalte Zenerspenning, hvis størrelse varierer fra type til type. Hvis Zenerspenningen er, eksempelvis 5 V, vil det medføre at det gjennom detonatoren på fig. 3, med den polaritet som er vist, ikke flyter noen vesentlig strøm hvis den påtrykte spenning U er mindre enn 5 V. Hvis spenningen overstiger terskel-verdien 5 V vil det flyte en strøm gjennom Zenerdioden og detonatorens tråd. Ved en påtrykket spenning U på ca. 5,5 V vil strøm- styrken bli 0,5 V, slik at tenning finner sted. Zenerspenningens verdi er avhengig av den konstruktive utforming av.Zenerdioden, og verdier innenfor et stort område lar seg fremskaffe.

Hvis polariteten blir snudd, i forhold til den polaritet som er angitt på fig. 3, vil kretsen ikke virke slik som beskrevet. For å fremskaffe en spenningsterskel, som er uavhengig av polariteten, anvendes to Zenerdioder, som vist på fig. 4. Når tilkoblingspunktet (a) har en positiv spenning vil Zenerdiode (2) virke som beskrevet. Zenerdiode (3) vil praktisk talt ikke ha noen innvirkning på kretsens egenskaper. Når tilkoblingspunkt (b) er positivt virker Zenerdiode (3) tilsvarende den tidligere beskrivelse, mens Zenerdiode (2) er praktisk talt uten virkning. Man har derved oppnådd en beskyttelse som virker uavhengig av polariteten for de spenninger som skyldes uønsket påvirkning.

Masseproduserte Zenerdioder, med egnede karakteristika, beregnet til bruk i elektronisk utstyr, finnes på markedet, og kan tilkobles de vanligst forekommende detonatorer av kjent utførelse, hvorved man kan oppnå den tilsiktede, ekstra beskyttelse. Zenerdioder kan også parvis bygges inn i en egnet kapsel for tilkobling til detonatorer av vanlig type. Siden en Zenerdiode har små fysiske dimensjoner, spesielt ved den foreliggende anvendelse hvor det kun er kortvarig strømgjennomgang ved tenning, kan to Zenerdioder også innbygges i detonatorene som diskrete enheter, eller de kan utgjøre en integrert del av holderen (3) på fig. 1, hvorved to Zenerdioder utgjøre en del av en komplett detonator.

På fig. 5 er en av Zenerdiodene, nemlig (3), erstattet av en vanlig diode. Hvis punktet (a) er positivt virker kretsen som tidligere beskrevet. Hvis punktet (b) er positivt vil man ikke få noen strømgjennomgang gjennom dioden så lenge spenningsverdien ligger under den verdi som er nødvendig for destruksjon av dioden. Denne spenningsverdi kan, for dioder av aktuell størrelse, være

1000 V eller mer. Ved denne kobling oppnår man en særlig effektiv beskyttelse mot uønsket påvirkning ved spenninger av en bestemt polaritet.

Claims (6)

1. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, hvorved detonatoren oppnår en forbedret beskyttelse mot utilsiktet tenning ved uøn-sket, ytre påvirkning av elektriske eller elektromagnetiske feno-mener, karakterisert ved at det til detonatorer av kjente typer tilkobles spenningsavhengige elementer.

2. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, som.angitt i krav 1, karakterisert ved at de spenningsavhengige elementer er Zenerdioder, koblet i motsatt retning, hvorved den spenning som er nødvendig for å drive en strøm gjennom detonatoren må over-skride en terskelverdi, bestemt av de karakteristiske egenskaper ved de anvendte Zenerdioder.

3. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, som angitt i krav 1, karakterisert ved at Zenerdiodene enkeltvis tilkobles detonatoren eksternt.

4. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, som angitt i krav 1, karakterisert ved at Zenerdiodene parvis bygges sammen til en enhet som tilkobles detonatoren eksternt.

5. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, som angitt i krav 1, karakterisert ved at Zenerdiodene kan bygges inn, og utgjøre en del av selve detonatoren.

6. Anordning for tilkobling til elektriske detonatorer (tennere) for dynamitt eller annet sprengstoff, som angitt i krav 1, karakterisert ved at en av Zenerdiodene kan erstat-tes av en vanlig diode, hvorved det gis en særlig effektiv beskyttelse mot uønsket påvirkning som gir spenning med en bestemt polaritet.