RU2606265C1 - Device blasting pyrotechnic device - Google Patents
Device blasting pyrotechnic device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606265C1 RU2606265C1 RU2015148727A RU2015148727A RU2606265C1 RU 2606265 C1 RU2606265 C1 RU 2606265C1 RU 2015148727 A RU2015148727 A RU 2015148727A RU 2015148727 A RU2015148727 A RU 2015148727A RU 2606265 C1 RU2606265 C1 RU 2606265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electronic switch
- resistor
- output
- microcontroller
- control input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
- F42D1/045—Arrangements for electric ignition
- F42D1/05—Electric circuits for blasting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам инициирования пиросредств.The invention relates to systems for initiating pyromedicines.
Известен сетевой прибор взрывания (см. патент РФ №2202766 от 12.03.01, «Сетевой прибор взрывания», К.Х. Пагиев, Ю.С. Петров, А.А. Маслов, опубликован 20.04.03). Сетевой прибор взрывания содержит 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 напряжения и тиристорные ключи К1…Кn.Known network blasting device (see RF patent No. 2202766 from 03/12/01, "Network blasting device", K.Kh. Pagiev, Yu.S. Petrov, A.A. Maslov, published on 04.20.03). The blasting network device contains a microcontroller that performs the functions of a central control unit, a deceleration device in the form of K1 ... Kn thyristor keys, each of which is connected to a corresponding electric explosion network, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device control and protection device, a current sensor, voltage sensor, two analog-to-digital converters and a device for inputting and displaying 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 voltage converter and thyristor switches K1 ... Kn.
Недостатком данного устройства является отсутствие гальванической развязки исполнительных устройств и микроконтроллера, что может приводить к сбоям микроконтроллера в сложной помеховой обстановке.The disadvantage of this device is the lack of galvanic isolation of actuators and the microcontroller, which can lead to malfunctions of the microcontroller in a difficult jamming environment.
Известен прибор для подрыва пиросредств (см. патент РФ №2434199, «Прибор для подрыва пиросредств», Л.Б. Егоров, К.С. Кирсанов, И.В. Цетлин, опубликованный 20.11.2011, Бюл №32), содержащий источник энергии, электровзрывные сети и ключи, одни из которых подключены к плюсовой клемме источника энергии, а другие подключены к минусовой клемме источника энергии, микроконтроллер, выходы которого подключены к управляющим входам ключей соответственно. К выходу каждого ключа дополнительно подключена схема контроля, выход каждой из которых соединен с соответствующим входом микроконтроллера. Дополнительно введены диоды, при этом схемы контроля и ключи разделены на две группы. В одной группе выходы ключей соединены с анодами диодов, катоды которых через соответствующие электровзрывные сети соединены с выходами ключей другой группы соответственно. Стробирующие входы первой и второй групп схем контроля соединены с соответствующими стробирующими выходами микроконтроллера.A known device for detonating a pyromedicine (see RF patent No. 2434199, “A device for detonating a pyromedicine”, LB Egorov, KS Kirsanov, IV Tsetlin, published November 20, 2011, Bull No. 32), containing a source energies, electric blasting networks and keys, some of which are connected to the positive terminal of the energy source, while others are connected to the negative terminal of the energy source, a microcontroller whose outputs are connected to the control inputs of the keys, respectively. An control circuit is additionally connected to the output of each key, the output of each of which is connected to the corresponding input of the microcontroller. In addition, diodes were introduced, while the control circuits and keys are divided into two groups. In one group, the key outputs are connected to the anodes of the diodes, the cathodes of which are connected to the key outputs of another group, respectively, through the corresponding blasting networks. The gate inputs of the first and second groups of control circuits are connected to the corresponding gate outputs of the microcontroller.
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, что может приводить к сбоям микроконтроллера. Применение в качестве ключей электромагнитных реле обеспечивает хорошую гальваническую развязку от электровзрывных сетей, но снижает 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. Участие микроконтроллера в контроле исправности ключей приводит к многочисленности связей микроконтроллера со схемами контроля, что затрудняет обеспечение гальванической развязки известными способами, так как ведет к резкому увеличению схемных затрат, габаритов и массы устройства.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 internal circuits, which can lead to malfunctions of the microcontroller. The use of electromagnetic relays as keys provides good galvanic isolation from electric blast networks, but reduces the accuracy of the output pulses, 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 . The participation of the microcontroller in monitoring the health of the keys leads to the numerous connections of the microcontroller with the control circuits, which makes it difficult to ensure galvanic isolation by known methods, since it leads to a sharp increase in circuit costs, dimensions and weight of the device.
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 приборе для подрыва пиросредств, содержащем микроконтроллер, каждый выход которого подключен к управляющему входу каждого релейного ключа, первые выводы ключей соединены с первыми выводами электровзрывных сетей, источник энергии, к минусовой клемме которого подключен первый вывод первого электронного ключа, новым является то, что дополнительно введены первый, второй и третий резисторы, конденсатор, блок гальванической развязки и второй электронный ключ, управляющий вход которого соединен с первыми выводами конденсатора, третьего резистора и через первый резистор соединен со вторым выводом первого электронного ключа и вторыми выводами каждого релейного ключа, вторые выводы третьего резистора и конденсатора и первый вывод второго электронного ключа подключены к минусовой клемме источника энергии, к плюсовой клемме которого подключены вторые выводы электровзрывных сетей, второй вывод второго электронного ключа соединен с управляющим входом первого электронного ключа, первый вывод которого соединен с отрицательным выходом блока гальванической развязки, положительный выход которого соединен через второй резистор с управляющим входом первого электронного ключа, при этом входы блока гальванической развязки соединены с соответствующими дополнительными выходами микроконтроллера.To achieve a technical result, in a device for detonating pyromedicines containing a microcontroller, each output of which is connected to the control input of each relay key, the first conclusions of the keys are connected to the first conclusions of electric explosion networks, the energy source, to the negative terminal of which is connected the first output of the first electronic key, is new the fact that the first, second and third resistors, a capacitor, a galvanic isolation unit and a second electronic switch, the control input of which is connected to the output terminals of the capacitor, the third resistor and through the first resistor is connected to the second terminal of the first electronic switch and the second terminals of each relay key, the second terminals of the third resistor and capacitor and the first terminal of the second electronic switch are connected to the negative terminal of the power source, to the positive terminal of which the second terminals are connected electric explosive networks, the second terminal of the second electronic key is connected to the control input of the first electronic key, the first terminal of which is connected to the negative output galvanic isolation unit, the positive output of which is connected through a second resistor to the control input of the first electronic key, while the inputs of the galvanic isolation unit are connected to the corresponding additional outputs of the microcontroller.
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 ключа.In FIG. 1 is a diagram of a device for detonating a pyromedicine, in FIG. 2 is a diagram of a relay key.
Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер 1, каждый выход которого подключен к управляющему входу соответствующего релейного ключа 2-1, …, 2-n, электровзрывные сета 3-1, …, 3-n, источник энергии 4, к минусовой клемме которого подключен первый вывод первого электронного ключа 5, первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы, конденсатор 9, блок гальванической развязки 10 и второй электронный ключ 11. Первые выводы релейных ключей 2-1, …, 2-n соединены с первыми выводами электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n. Управляющий вход второго электронного ключа 11 соединен с первыми выводами конденсатора 9, третьего резистора 8 и через первый резистор 6 соединен со вторым выводом первого электронного ключа 5 и вторыми выводами каждого релейного ключа 2-1, …, 2-n. Вторые выводы третьего резистора 8 в конденсатора 9 и первый вывод второго электронного ключа 11 подключены к минусовой клемме источника энергии 4, к плюсовой клемме которого подключены вторые выводы электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n. Второй вывод второго электронного ключа 11 соединен с управляющим входом первого электронного ключа 5, первый вывод которого соединен с отрицательным выходом блока гальванической развязки 10, положительный выход которого соединен через второй резистор 7 с управляющим входом первого электронного ключа 5, при этом входы блока гальванической развязки 10 соединены с соответствующими дополнительными выходами микроконтроллера 1.The device for detonating the pyro means contains a
Релейный ключ 2-1 (2-2, …, 2-n) содержит электромагнитное реле 12, один вывод обмотки которого подключен к положительной шине 13 питания микроконтроллера 1, а другой вывод соединен с коллектором транзистора 14, эмиттер которого подключен к минусовой шине 15 питания микроконтроллера 1, а база - с выводом резистора 16, другой вывод которого является управляющим входом релейного ключа 2-1 (2-2, …, 2-n). Выводы группы замыкающих контактов электромагнитного реле 12 являются одним и другим выводами релейного ключа 2-1 (2-2, …, 2-n).The relay switch 2-1 (2-2, ..., 2-n) contains an
Прибор для подрыва пиросредств (см. Фиг. 1) работает следующим образом.The device for undermining pyromedicines (see Fig. 1) works as follows.
По определенной программе микроконтроллер 1 на своих выходах формирует импульсы команд на подрыв соответствующих электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n. Одновременно с указанными импульсами, но с задержкой на время t3, превышающее время дребезга контактов релейных ключей 2-1, …, 2-n, микроконтроллер 1 формирует сигналы на дополнительных выходах, которые проходят через блок гальванической развязки 10 и в виде импульса напряжения через второй резистор 7 поступают на управляющий вход первого электронного ключа 5. Первый электронный ключ 5 открывается, и через него и контакты соответствующего релейного ключа 2-i протекает импульс тока через соответствующую электровзрывную сеть 3-i, приводящий к ее подрыву. При этом аварийная ситуация могла бы произойти, если помимо релейного ключа 2-i открылся другой релейный ключ 2-j, например, из-за его неисправности, или из-за неисправности j-го выхода микроконтроллера 1. В этом случае произошел бы подрыв двух электровзрывных сетей. Данная ситуация исключается благодаря применению второго электронного ключа 11.According to a certain program, the
Выявление неисправности происходит следующим образом. Если схема исправна, то сумма токов утечек закрытых релейных ключей 2-1, …, 2-n, протекая через третий резистор 8, создает на нем падение напряжения ниже порога срабатывания второго электронного ключа 11. Данный ключ остается закрытым. При появлении импульса команды на одном из выходов микроконтроллера 1 с задержкой и дребезгом замыкаются контакты соответствующего релейного ключа 2-i. Через первый резистор 6 начинает протекать ток, величина которого ограничена сопротивлением указанного резистора на уровне, безопасном для электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n. При этом постоянная времени заряда конденсатора 9 выбрана такой, чтобы через время t3, когда откроется первый электронный ключ 5, напряжение на конденсаторе 9 было гарантированно ниже порога срабатывания второго электронного ключа 11. Открытый первый электронный ключ 5 сформирует импульс тока подрыва соответствующей электровзрывной сети 3-i и одновременно разрядит конденсатор 9 через первый резистор 6.Troubleshooting is as follows. If the circuit is working, then the sum of the leakage currents of the closed relay switches 2-1, ..., 2-n, flowing through the
Если неисправен хотя бы один из релейных ключей 2-1, …, 2-n или хотя бы один из выходов микроконтроллера 1, во время отсутствия команд к сумме токов утечек исправных ключей добавятся ток, протекающий через неисправный релейный ключ 2-i, величина которого ограничена сопротивлением первого резистора 6 на уровне, безопасном для электровзрывной сетей 3-i. Через время, обусловленное постоянной времени заряда конденсатора 9, напряжение на нем превысит порог срабатывания второго электронного ключа 11. Второй электронный ключ 11 откроется и заблокирует открывание первого электронного ключа 5. Таким образом, аварийная ситуация, связанная с одновременным подрывом двух и более электровзрывных сетей 3-1, …, 3-n из-за неисправности схемы, исключается.If at least one of the relay switches 2-1, ..., 2-n or at least one of the outputs of the
Гальваническая развязка, обеспеченная релейными ключами 2-1, …, 2-n и блоком гальванической развязки 10, исключает сбои микроконтроллера 1 в условия действия помех. Этому также способствует уменьшение, по сравнению с прототипом, количества связей микроконтроллера 1 с исполнительной частью прибора.The galvanic isolation provided by relay switches 2-1, ..., 2-n and the
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 ТИЛЗВ. 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 TILZV. Tests of the layout confirmed the operability of the claimed device and its practical value.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148727A RU2606265C1 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Device blasting pyrotechnic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148727A RU2606265C1 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Device blasting pyrotechnic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2606265C1 true RU2606265C1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148727A RU2606265C1 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Device blasting pyrotechnic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2606265C1 (en) |
Cited By (2)
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 |
RU2752194C1 (en) * | 2021-01-21 | 2021-07-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for detonating pyro-products |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5069129A (en) * | 1989-11-24 | 1991-12-03 | Shigeaki Kunitomo | Igniting apparatus for explosive substances |
FR2695719A1 (en) * | 1992-09-17 | 1994-03-18 | Davey Bickford | Method for controlling detonators of the type with integrated electronic delay ignition module, coded firing control assembly and coded ignition module for its implementation. |
RU2202766C2 (en) * | 2001-03-12 | 2003-04-20 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Supply-line device for blasting |
RU47508U1 (en) * | 2005-02-14 | 2005-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики" имени академика Н.А. Семихатова | DISTRIBUTED DIRECTORATE MANAGEMENT SYSTEM |
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 |
RU2434199C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Pyro device blasting instrument |
-
2015
- 2015-11-12 RU RU2015148727A patent/RU2606265C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5069129A (en) * | 1989-11-24 | 1991-12-03 | Shigeaki Kunitomo | Igniting apparatus for explosive substances |
FR2695719A1 (en) * | 1992-09-17 | 1994-03-18 | Davey Bickford | Method for controlling detonators of the type with integrated electronic delay ignition module, coded firing control assembly and coded ignition module for its implementation. |
RU2202766C2 (en) * | 2001-03-12 | 2003-04-20 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Supply-line device for blasting |
RU47508U1 (en) * | 2005-02-14 | 2005-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики" имени академика Н.А. Семихатова | DISTRIBUTED DIRECTORATE MANAGEMENT SYSTEM |
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 |
RU2434199C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Pyro device blasting instrument |
Cited By (2)
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 |
RU2752194C1 (en) * | 2021-01-21 | 2021-07-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for detonating pyro-products |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2434199C1 (en) | Pyro device blasting instrument | |
RU2606265C1 (en) | Device blasting pyrotechnic device | |
US10161765B2 (en) | Capacitive sensor, the associated evaluation circuit and actuator for a motor vehicle | |
DE102016116567A1 (en) | Electronic detonator | |
US2514434A (en) | Electrical detonator | |
RU2581175C1 (en) | Device for initiating of unified pyrotechnic device | |
US3417259A (en) | Control systems for sequentially actuating a plurality of loads | |
US3603844A (en) | Electronic delay multiperiod initiating system | |
CN111735354A (en) | Electronic detonator ignition head reliability detection circuit, method and chip | |
RU2610610C1 (en) | Device for blasting pyrotechnic | |
US9500459B1 (en) | Safing logic and fire set system with dual-mode pulse gate driver apparatus and method of use | |
RU2681029C1 (en) | Pyroresources connection scheme | |
RU2603654C1 (en) | Method for controlling pyro device blasting | |
RU2572854C1 (en) | Timing relay for pyrotechnics explosion | |
RU2580111C1 (en) | Device for initiating unified pyrotechnic device | |
CN107543463B (en) | Explosion circuit for explosion and bounce and use method | |
US3734021A (en) | Solid state fuze select circuit | |
RU2284056C2 (en) | Device for monitoring and explosion of explosive charge filament | |
RU2752194C1 (en) | Device for detonating pyro-products | |
US3878790A (en) | Seismic blaster circuit | |
RU2294017C2 (en) | Device for check-up and blasting of explosive charge filament | |
CN106026056A (en) | Anti-impact circuit for power supply equipment, power supply equipment, and Ethernet power supply system | |
RU2580110C1 (en) | Device for initiating of unified pyrotechnic device | |
RU2445300C1 (en) | Apparatus for switching on pyrotechnic valve with electric ignitor | |
RU2558875C1 (en) | Control system of pyrotechnic devices |