RU2581175C1 - Device for initiating of unified pyrotechnic device - Google Patents

Device for initiating of unified pyrotechnic device Download PDF

Info

Publication number
RU2581175C1
RU2581175C1 RU2014154215/03A RU2014154215A RU2581175C1 RU 2581175 C1 RU2581175 C1 RU 2581175C1 RU 2014154215/03 A RU2014154215/03 A RU 2014154215/03A RU 2014154215 A RU2014154215 A RU 2014154215A RU 2581175 C1 RU2581175 C1 RU 2581175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outputs
microcontroller
inputs
group
relay switch
Prior art date
Application number
RU2014154215/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Борисович Егоров
Виталий Иванович Гуськов
Игорь Владимирович Цетлин
Константин Сергеевич Кирсанов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2014154215/03A priority Critical patent/RU2581175C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581175C1 publication Critical patent/RU2581175C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Relay Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: unified pyrotechnic device initiation systems.
SUBSTANCE: device for blasting pyro aid comprises a power source, to the negative terminal of which is connected to one output of electronic key electroexplosive network, a microcontroller, a relay switch unit galvanic separation, electromagnetic relays, each winding of which is connected through a respective power amplifier with a first group of outputs of the microcontroller. Second group of outputs of the microcontroller is connected to a group of address inputs of the relay switch, an information input coupled to the first output of the electrical isolation, and the outputs are connected to the control inputs of the electronic switches and other terminal connected to the switching contacts of electromagnetic relays, make contacts are connected to the first terminals electroexplosion networks, the second terminals of which are combined and connected to the positive terminal of the power source. Second output of the galvanic isolation is connected to the negative terminal of the energy source, and inputs - to the strobe output of the microcontroller. Relay switch comprises a power amplifier which inputs are a group of address inputs of the relay switch and outputs connected to the windings of electromagnetic relays, which contacts are appropriately connected to each other and connected to the data input and outputs a relay switch.
EFFECT: invention improves the noise immunity.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств.The invention relates to systems for initiating pyromedicines.

Известно реле времени (см. патент РФ № 2072628, «Реле времени», Л.Б. Егоров, Г.И. Шишкин, опубл. в БИ №3, 27.01.97, H03K 17/28), содержащее трехканальный формирователь импульсов, три усилителя мощности, три электромагнитных реле и три элемента совпадения. Каждое электромагнитное реле имеет две группы контактов и обмотку, подключенную к выходу соответствующего усилителя мощности. Замыкающий контакт второй группы каждого электромагнитного реле является выходом соответствующего канала реле времени. Переключающий контакт второй группы контактов первого, второго и третьего электромагнитных реле соединены с замыкающим контактом первой группы контактов соответственно третьего, первого и второго электромагнитных реле. Переключающие контакты первых групп контактов всех электромагнитных реле объединены, а размыкающие контакты подключены к шине питания. Входы первого, второго и третьего усилителей мощности подключены к выходам соответствующих элементов совпадения, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего каналов формирователя импульсов, а вторые входы подключены к дублирующим выходам соответственно второго, третьего и первого каналов формирователя импульсов. Данное устройство выполнено трехканальным, реализующим дублирование по формуле «1-2, 2-3, 3-1», но может быть выполнено и в многоканальном исполнении с дублированием по формуле «1-2, 2-3, …, n-1».Known time relay (see RF patent No. 2072628, "Time relay", LB Egorov, GI Shishkin, publ. In BI No. 3, 01/27/97, H03K 17/28) containing a three-channel pulse generator, three power amplifiers, three electromagnetic relays and three matching elements. Each electromagnetic relay has two groups of contacts and a winding connected to the output of the corresponding power amplifier. The closing contact of the second group of each electromagnetic relay is the output of the corresponding channel of the time relay. The switching contact of the second group of contacts of the first, second and third electromagnetic relays are connected to the make contact of the first group of contacts of the third, first and second electromagnetic relays, respectively. The switching contacts of the first contact groups of all electromagnetic relays are combined, and the opening contacts are connected to the power bus. The inputs of the first, second, and third power amplifiers are connected to the outputs of the corresponding coincidence elements, the first inputs of which are connected to the outputs of the first, second, and third channels of the pulse shaper, and the second inputs are connected to the duplicate outputs of the second, third, and first channels of the pulse shaper. This device is made three-channel, implementing duplication according to the formula "1-2, 2-3, 3-1", but can be performed in multi-channel execution with duplication according to the formula "1-2, 2-3, ..., n-1" .

Недостатком данного устройства является низкая точность времени выдачи выходных импульсов, что связано с большой задержкой срабатывания электромагнитных реле, разбросом указанной задержки как технологическим, так и связанным с изменением напряжения питания, а также наличием дребезга контактов. Другим недостатком данного устройства является низкая надежность, что связано со срабатыванием контактов электромагнитных реле при большом токе нагрузки и связанным с этим ускоренным износом контактов.The disadvantage of this device is the low accuracy of the output pulse time, which is associated with a large delay in the operation of electromagnetic relays, the spread of this delay, both technological and associated with a change in the supply voltage, as well as the presence of contact bounce. Another disadvantage of this device is its low reliability, which is associated with the operation of the contacts of electromagnetic relays at high load currents and the associated accelerated wear of the contacts.

Известен сетевой прибор взрывания (см. патент РФ № 2202766, «Сетевой прибор взрывания», К.Х. Пагиев, Ю.С. Петров, А.А. Маслов, опубл. 20.04.2003, F42D 1/055), содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, устройства замедления в виде тиристорных ключей К1…Кn, каждое из которых подсоединено к соответствующей электровзрывной сети, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, два аналого-цифровых преобразователя и устройство ввода и отображения информации. Тиристорные ключи К1…Кn подсоединены к преобразователю напряжения и к электровзрывной сети, а к управляющим входам тиристорных ключей К1…Кn подключен микроконтроллер. Между преобразователем напряжения и тиристорными ключами К1…Кn подключены последовательно датчик тока и параллельно датчик напряжения. Выходы датчиков тока и напряжения подключены к входам аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подсоединены к входам микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно-запоминающего устройства и устройство контроля и защиты прибора, к входам которого подключены аналого-цифровой преобразователь, преобразователь напряжения и тиристорные ключи К1…Кn.Known network blasting device (see RF patent No. 2202766, "Network blasting device", K.Kh. Pagiev, Yu.S. Petrov, A.A. Maslov, publ. 04/20/2003, F42D 1/055) containing a microcontroller acting as a central control unit, a deceleration device in the form of thyristor switches K1 ... Kn, each of which is connected to a corresponding electric explosion network, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device for monitoring and protection of the device, a current sensor, a voltage sensor, two analog -digital converter and device Your input and display information. The thyristor switches K1 ... Kn are connected to the voltage converter and to the electric explosion network, and the microcontroller is connected to the control inputs of the thyristor switches K1 ... Kn. A current sensor and a voltage sensor are connected in series between the voltage converter and the thyristor switches K1 ... Kn. The outputs of the current and voltage sensors are connected to the inputs of analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the inputs of the microcontroller, the other inputs of which are connected to an input and display information device, a random access memory unit and a device control and protection device, to the inputs of which are connected an analog-digital converter, voltage converter and thyristor switches K1 ... Kn.

Недостатком данного устройства является низкая устойчивость к разрядам статического электричества и электромагнитным наводкам в электровзрывных сетях, так как имеется гальваническая связь выходов устройства с внутренними цепями устройства, что может приводить к сбоям микроконтроллера.The disadvantage of this device is its low resistance to static discharges and electromagnetic interference in electric explosion networks, since there is a galvanic connection between the device outputs and the internal circuits of the device, which can lead to malfunctions of the microcontroller.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore is selected as a prototype.

Достигаемым техническим результатом является повышение помехоустойчивости.Achievable technical result is increased noise immunity.

Для достижения технического результата в прибор для подрыва пиросредств, содержащий источник энергии, к минусовой клемме которого подключены одни выводы электронных ключей, электровзрывные сети и микроконтроллер, новым является то, что дополнительно введены релейный коммутатор, блок гальванической развязки, электромагнитные реле, обмотка каждого из которых соединена через соответствующий усилитель мощности с первой группой выходов микроконтроллера, вторая группа выходов которого соединена с группой адресных входов релейного коммутатора, информационный вход которого соединен с первым выходом блока гальванической развязки, а выходы подключены к управляющим входам электронных ключей, другие выводы которых соединены с переключающими контактами электромагнитных реле, замыкающие контакты которых соединены с первыми выводами электровзрывных сетей, вторые выводы которых объединены и подключены к плюсовой клемме источника энергии, второй выход блока гальванической развязки подключен к минусовой клемме источника энергии, а входы - к стробирующим выходам микроконтроллера.To achieve a technical result, a device for detonating a pyromedicine containing an energy source, to the negative terminal of which are connected one electronic key output, an electric blast network and a microcontroller, new is the addition of a relay switch, a galvanic isolation unit, electromagnetic relays, and windings of each of which connected through the corresponding power amplifier to the first group of outputs of the microcontroller, the second group of outputs of which are connected to the group of address inputs of the relay comm ator, the information input of which is connected to the first output of the galvanic isolation unit, and the outputs are connected to the control inputs of electronic keys, the other terminals of which are connected to the switching contacts of electromagnetic relays, the closing contacts of which are connected to the first outputs of electric explosion networks, the second outputs of which are connected and connected to the positive the terminal of the energy source, the second output of the galvanic isolation unit is connected to the negative terminal of the energy source, and the inputs to the gate outputs of the microcontrol Lera.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет повысить помехоустойчивость прибора за счет гальванической развязки микроконтроллера от выходов устройства.The specified set of essential features allows to increase the noise immunity of the device due to the galvanic isolation of the microcontroller from the outputs of the device.

На фиг. 1 приведена схема прибора для подрыва пиросредств, на фиг. 2 - схема релейного коммутатора.In FIG. 1 is a diagram of a device for detonating a pyromedicine, in FIG. 2 is a diagram of a relay switch.

Прибор для подрыва пиросредств содержит источник энергии 1, к минусовой клемме которого подключены одни выводы электронных ключей 2-1, …, 2-n, электровзрывные сети 3-1, …, 3-n, микроконтроллер 4, релейный коммутатор 5, блок гальванической развязки 6, электромагнитные реле 7-1, …, 7-n, обмотка каждого из которых соединена через соответствующий усилитель мощности 8-1, …, 8-n с первой группой выходов микроконтроллера 4. Вторая группа выходов микроконтроллера 4 соединена с группой адресных входов релейного коммутатора 5, информационный вход которого соединен с первым выходом блока гальванической развязки 6, а выходы подключены к управляющим входам электронных ключей 2-1, …, 2-n, другие выводы которых соединены с переключающими контактами электромагнитных реле 7-1, …, 7-n, замыкающие контакты которых соединены с первыми выводами электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n, вторые выводы которых объединены и подключены к плюсовой клемме источника энергии 1. Второй выход блока гальванической развязки 6 подключен к минусовой клемме источника энергии 1, а входы - к стробирующим выходам микроконтроллера 4.The device for detonating fireworks contains an energy source 1, to the negative terminal of which are connected one of the terminals of electronic keys 2-1, ..., 2-n, electric blasting networks 3-1, ..., 3-n, microcontroller 4, relay switch 5, galvanic isolation unit 6, electromagnetic relays 7-1, ..., 7-n, the winding of each of which is connected through a corresponding power amplifier 8-1, ..., 8-n to the first group of outputs of the microcontroller 4. The second group of outputs of the microcontroller 4 is connected to the group of address inputs of the relay switch 5, the information input of which is connected n with the first output of the galvanic isolation unit 6, and the outputs are connected to the control inputs of electronic keys 2-1, ..., 2-n, the other terminals of which are connected to the switching contacts of the electromagnetic relays 7-1, ..., 7-n, the closing contacts of which are connected with the first terminals of the electric blasting networks 3-1, ..., 3-n, the second terminals of which are connected and connected to the positive terminal of the power source 1. The second output of the galvanic isolation unit 6 is connected to the negative terminal of the energy source 1, and the inputs to the gate outputs of the microcontroller 4 .

Релейный коммутатор содержит усилители мощности 9-1…9-n, входы которых являются группой адресных входов релейного коммутатора, а выходы подключены к обмоткам электромагнитных реле 10-1…10-n, контакты которых соединены соответствующим образом между собой и подключены к информационному входу и выходам релейного коммутатора.The relay switch contains power amplifiers 9-1 ... 9-n, the inputs of which are a group of address inputs of the relay switch, and the outputs are connected to the windings of the electromagnetic relays 10-1 ... 10-n, the contacts of which are connected respectively to each other and connected to the information input and relay switch outputs.

Прибор для подрыва пиросредств (см. Фиг. 1) работает следующим образом.The device for undermining pyromedicines (see Fig. 1) works as follows.

Команды на подрыв пиросредств формируются в моменты времени, определяемые программой микроконтроллера. С упреждением на интервал времени, превышающий время срабатывания электромагнитного реле и дребезга его контактов, микроконтроллер 4 формирует сигнал на срабатывание электромагнитного реле 7-i (где i=1, 2, …, n). Одновременно микроконтроллер 4 формирует код адреса i на группе адресных входов релейного коммутатора 5. По истечении упреждающего интервала в заданный момент времени формируется сигнал на срабатывание электровзрывной сети 3-i (где i=1, 2, … n), проходящий через блок гальванической развязки 6 и контакты релейного коммутатора 5 на соответствующий электронный ключ 2-i. Задержка указанных цепей составляет единицы микросекунд, что в тысячу раз меньше задержек релейных цепей, составляющих единицы миллисекунд. Поэтому в тысячу раз повышается точность формирования исполнительных команд.Commands to detonate pyromedicines are formed at time points determined by the microcontroller program. With a lead time that exceeds the response time of the electromagnetic relay and the bounce of its contacts, the microcontroller 4 generates a signal to activate the electromagnetic relay 7-i (where i = 1, 2, ..., n). At the same time, the microcontroller 4 generates an address code i on the group of address inputs of the relay switch 5. After the pre-emptive interval at a given point in time, a signal is generated for the operation of the 3-i electroexplosive network (where i = 1, 2, ... n), passing through the galvanic isolation unit 6 and contacts of the relay switch 5 to the corresponding electronic key 2-i. The delay of these circuits is units of microseconds, which is a thousand times less than the delays of relay circuits, which are units of milliseconds. Therefore, the accuracy of the formation of executive teams is increased a thousand times.

Проведено макетирование прибора для подрыва пиросредств с использованием микросхемы БМК 5517БЦ2У в качестве микроконтроллера. Остальная часть устройства реализована на базе реле РЭК81, полевых транзисторов 2П7231А9, трансформаторе ТИЛ3В. Испытания макета подтвердили работоспособность заявляемого устройства и его практическую ценность.A prototype of a device for detonating a firearm was conducted using the BMK 5517BTS2U microcircuit as a microcontroller. The rest of the device is based on the relay REK81, field-effect transistors 2P7231A9, transformer TIL3V. Tests of the layout confirmed the operability of the claimed device and its practical value.

Claims (1)

Прибор для подрыва пиросредств, содержащий источник энергии, к минусовой клемме которого подключены одни выводы электронных ключей, электровзрывные сети и микроконтроллер, отличающийся тем, что дополнительно введены релейный коммутатор, блок гальванической развязки, электромагнитные реле, обмотка каждого из которых соединена через соответствующий усилитель мощности с первой группой выходов микроконтроллера, вторая группа выходов которого соединена с группой адресных входов релейного коммутатора, информационный вход которого соединен с первым выходом блока гальванической развязки, а выходы подключены к управляющим входам электронных ключей, другие выводы которых соединены с переключающими контактами электромагнитных реле, замыкающие контакты которых соединены с первыми выводами электровзрывных сетей, вторые выводы которых объединены и подключены к плюсовой клемме источника энергии, второй выход блока гальванической развязки подключен к минусовой клемме источника энергии, а входы - к стробирующим выходам микроконтроллера. A device for detonating fireworks containing an energy source, to the negative terminal of which are connected one of the electronic key leads, electric blasting networks and a microcontroller, characterized in that an additional relay switch, a galvanic isolation unit, electromagnetic relays are connected, the winding of each of which is connected through an appropriate power amplifier to the first group of outputs of the microcontroller, the second group of outputs of which is connected to the group of address inputs of the relay switch, the information input of which is connected is connected to the first output of the galvanic isolation unit, and the outputs are connected to the control inputs of electronic keys, the other terminals of which are connected to the switching contacts of electromagnetic relays, the closing contacts of which are connected to the first terminals of electric explosion networks, the second conclusions of which are connected and connected to the positive terminal of the energy source, the second the output of the galvanic isolation unit is connected to the negative terminal of the energy source, and the inputs to the gate outputs of the microcontroller.
RU2014154215/03A 2014-12-29 2014-12-29 Device for initiating of unified pyrotechnic device RU2581175C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154215/03A RU2581175C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for initiating of unified pyrotechnic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154215/03A RU2581175C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for initiating of unified pyrotechnic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581175C1 true RU2581175C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56194674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154215/03A RU2581175C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Device for initiating of unified pyrotechnic device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581175C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709637C1 (en) * 2019-02-04 2019-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Взрывпромавтоматика" Universal automated system for initiating charges of industrial explosives
RU2715277C1 (en) * 2019-05-22 2020-02-26 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Digital control system for pyrotechnics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4646640A (en) * 1983-12-22 1987-03-03 Dynamit Nobel Aktiengesellschaft Process and apparatus for chronologically staggered initiation of electronic explosive detonating devices
DE4212375C2 (en) * 1991-05-02 1994-02-03 Euro Matsushita Electric Works Explosive chain
RU2072628C1 (en) * 1993-10-06 1997-01-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Timer
RU2120188C1 (en) * 1996-10-11 1998-10-10 Юрий Петрович Савченков Device for transmission of test and control signals in local-area industrial networks
RU2202766C2 (en) * 2001-03-12 2003-04-20 Северо-Кавказский государственный технологический университет Supply-line device for blasting
RU2333459C1 (en) * 2006-11-07 2008-09-10 Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Network explosion instrument

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4646640A (en) * 1983-12-22 1987-03-03 Dynamit Nobel Aktiengesellschaft Process and apparatus for chronologically staggered initiation of electronic explosive detonating devices
DE4212375C2 (en) * 1991-05-02 1994-02-03 Euro Matsushita Electric Works Explosive chain
RU2072628C1 (en) * 1993-10-06 1997-01-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Timer
RU2120188C1 (en) * 1996-10-11 1998-10-10 Юрий Петрович Савченков Device for transmission of test and control signals in local-area industrial networks
RU2202766C2 (en) * 2001-03-12 2003-04-20 Северо-Кавказский государственный технологический университет Supply-line device for blasting
RU2333459C1 (en) * 2006-11-07 2008-09-10 Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Network explosion instrument

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709637C1 (en) * 2019-02-04 2019-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Взрывпромавтоматика" Universal automated system for initiating charges of industrial explosives
RU2715277C1 (en) * 2019-05-22 2020-02-26 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Digital control system for pyrotechnics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2581175C1 (en) Device for initiating of unified pyrotechnic device
RU2434199C1 (en) Pyro device blasting instrument
WO2015077234A3 (en) Battery fuel gauges using fet segment control to increase low current measurement accuracy
RU2606265C1 (en) Device blasting pyrotechnic device
MX2015002777A (en) Electrical power infeed system.
WO2014115017A3 (en) Inverter
RU2572854C1 (en) Timing relay for pyrotechnics explosion
RU2610610C1 (en) Device for blasting pyrotechnic
RU162321U1 (en) RELAY PROTECTION TERMINALS SYSTEM
RU2580111C1 (en) Device for initiating unified pyrotechnic device
RU2580110C1 (en) Device for initiating of unified pyrotechnic device
RU2681029C1 (en) Pyroresources connection scheme
RU2017130511A (en) CONTROL SYSTEM FOR ELECTRICAL SWITCHING DEVICE AND RELATED TO IT ELECTRICAL SWITCHING DEVICE
RU2682802C1 (en) Control device
RU2558875C1 (en) Control system of pyrotechnic devices
RU121678U1 (en) SWITCHING DEVICE
RU2493603C1 (en) Device for control and demolition of ignition cylinders
WO2012109321A3 (en) Reset and resettable circuits
RU2445300C1 (en) Apparatus for switching on pyrotechnic valve with electric ignitor
RU2223568C1 (en) Current relay
RU2284056C2 (en) Device for monitoring and explosion of explosive charge filament
JP2015076873A (en) Control method by one pulse switch
RU150322U1 (en) DEVICE FOR LOGIC PROCESSING OF SIGNALS FOR CONTROL OF ELECTROMAGNETS OF AIR BLOCKS OF PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM
UA117402C2 (en) DEBT DEVICE IN ELECTRONIC CAN
TR201902168T4 (en) Flame monitoring system.