UA58137A

UA58137A - Device for distant control of electrical detonator

Info

Publication number: UA58137A
Application number: UA2002108009A
Authority: UA
Inventors: Борис Маврович Бондаренко; Олексій Борисович Бондаренко
Original assignee: Дніпропетровський Національний Університет Залізничного Транспорту
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2003-07-15

Abstract

Device for distant control of electric detonator relates to explosion technique. The device comprises photo-sensitive elements and power source. To improve performance characteristics, it additionally includes electrical scheme placed with the power source in common housing, which is made together with spool; voltage stabilizer, this is made on connected in series diode, resistor, stabilitron, comparison scheme, this is made of connected in series photo-master of useful signal and photo-master of outer illumination, and connected with effective signal amplifier to the output of which electronic key is connected, this is made on two thyristors with different power. At the end part of the scheme there is installed indicator of registration of the electron key switch-on. In parallel to the power source there is installed blinking indicator of power switch-on. This devie has a holder for direction fixation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до вибухової техніки, а саме до електродетонаторів, а також до пристроїв і 2 електричних кіл управління ними.The invention relates to explosive equipment, namely to electric detonators, as well as to devices and 2 electrical circuits for their control.

Винахід направлено на розв'язання існуючої проблеми бездротового виконання ввімкнення електричного кола зі значної відстані за допомогою лазерного променя та забезпечення гарантованого недопущення несанкціонованого вибуху.The invention is aimed at solving the existing problem of wirelessly turning on an electric circuit from a considerable distance using a laser beam and ensuring guaranteed prevention of an unauthorized explosion.

Пристрій може бути застосований для дистанційно керованого вибуху, а також в галузях народного 710 господарства, де необхідно дистанційно бездротове виконувати операцію вмикання електричного кола.The device can be used for remote-controlled explosion, as well as in sectors of the national 710 economy, where it is necessary to remotely and wirelessly perform the operation of turning on the electric circuit.

Відома конденсаторна підривна машинка КПМ-1, яка характеризується використанням розподіляючої мережі з електродетонаторів і дроту, який їх з'єднує, а також магістралі, яка складається з двох дротів, та зв'язує розподіляючу мережу з джерелом струму за допомогою кнопки підриву ("Основьї взрьівного дела", под ред. Б.А.The KPM-1 capacitor blasting machine is known, which is characterized by the use of a distribution network of electric detonators and a wire that connects them, as well as a main line, which consists of two wires, and connects the distribution network to the current source with the help of a detonation button ("Basic explosive case", under the editorship of B.A.

Зпова, М.: Воениздат, МО СССР 1974 с.85). 12 Але при використанні магістральних дротів, які мають, як правило, велику довжину, існує небезпека передчасного вибуху зарядів від струмів, які знаходяться в грунті і в самих дротах. Це вимагає вживання складних заходів для їх захисту. Зі збільшенням довжини електричної лінії в ній трапляється загублення енергії джерела струму, що веде до не спрацювання електродетонатора.Zpova, M.: Voenizdat, Ministry of Defense of the USSR 1974 p.85). 12 But when using trunk wires, which are, as a rule, long, there is a danger of premature explosion of charges from the currents that are in the ground and in the wires themselves. This requires the use of complex measures to protect them. As the length of the electric line increases, the energy of the current source is lost in it, which leads to the failure of the electric detonator.

Найближчим аналогом до винаходу, що заявляється є схема комбінованого електричного і світлового управління електродетонатором, яка містить в собі джерело електричної енергії, електричне коло управління, мостову схему з фоточутливими елементами, комутатор імпульсу управління, світловипромінювальний елемент, світловод (а.с. СРСР Мо1820184 А1 кл Е42С19/12, 1993р.)The closest analogue to the claimed invention is a scheme for combined electric and light control of an electrodetonator, which includes a source of electric energy, an electric control circuit, a bridge circuit with photosensitive elements, a control pulse switch, a light-emitting element, a light guide (a.s. USSR Mo1820184 A1 cl E42С19/12, 1993)

Але описана схема має свої недоліки, серед котрих такі як: джерело енергії зв'язане з електродетонатором за допомогою довгої електричної мережі управління, а також прокладеного паралельно їй світловода, що 29 вимагає зайвого часу для його прокладення та необхідність вживання заходів для їх захисту від механічною « розриву. Також в деяких випадках потрібно укриття місця знаходження підривника від розкривання, що неможливо здійснити через наявність електромережі і світловода. Крім цього, таке управління має значну вагу і вартість.But the described scheme has its drawbacks, among which are the following: the energy source is connected to the electric detonator by means of a long electrical control network, as well as a fiber optic cable laid parallel to it, which 29 requires extra time for its laying and the need to take measures to protect them from mechanical "break Also, in some cases, it is necessary to cover the location of the detonator from disclosure, which cannot be done due to the presence of an electrical network and a light conductor. In addition, such management has considerable weight and cost.

Технічною задачею, що вирішується заявляємим винаходом, є улаштування джерела струму і електричного - ключа вибуху, безпосередньо з електродетонатором, відмова від електромережі управління на користь со лазерного променя, що забезпечує простоту, надійність, перешкодозахист, неможливість визначення місця знаходження підривника та оперативність застосування. --The technical problem solved by the proposed invention is the arrangement of the current source and the electric explosion key, directly with the electrodetonator, the rejection of the control power grid in favor of the laser beam, which ensures simplicity, reliability, interference protection, the impossibility of determining the location of the detonator and the efficiency of use. --

Суть винаходу полягає в тому що він містить фоточутливі елементи і джерело живлення та додатково в Ге) ньому є електрична схема з стабілізатором напруги, а корпус має цівку. Всі елементи схеми: фотодавачі, 3о джерело живлення і цівка розміщені в загальному корпусі. Стабілізатор напруги виконаний на послідовно о з'єднаних: діоді, резисторі, стабілітроні. Схема зрівняння виконана на послідовно з'єднаних фотодавачі корисного сигналу і фотодавачі зовнішнього освітлення. Схема зрівняння з'єднана з підсилювачем корисного сигналу. ДО виходу підсилювача підключений електронний ключ виконаний на двох тиристорах різної потужності. «The essence of the invention is that it contains photosensitive elements and a power source, and additionally in Ge) it has an electrical circuit with a voltage stabilizer, and the case has a nozzle. All elements of the scheme: photo sensors, a 3-volt power supply and a fuse are placed in the general case. The voltage stabilizer is made of the diode, resistor, zener diode connected in series. The equalization scheme is made on the serially connected photosensor of the useful signal and the photosensor of external lighting. The equalization circuit is connected to the amplifier of the useful signal. The electronic key connected to the output of the amplifier is made of two thyristors of different power. "

На кінцевій ділянці схеми встановлено індикатор реєстрації вмикання електронного ключа. Паралельно джерелу З живлення встановлено миготливий індикатор вмикання живлення. Пристрій має кронштейн для фіксації с напрямку.An electronic key activation registration indicator is installed at the end of the scheme. A flashing power-on indicator is installed parallel to the power supply. The device has a bracket for fixing from the direction.

Із» Графічна частина заявки пояснює суть винаходу, що заявляється. На фіг.1 зображено пристрій у повздовжньому перетині, на фіг.2 - електрична схема пристрою, на фіг.3 - фото пристрою у зібраному вигляді, на фіг.4 - фото пристрою у розібраному на елементи вигляді.From" The graphic part of the application explains the essence of the claimed invention. Fig. 1 shows the device in a longitudinal section, Fig. 2 shows the electrical diagram of the device, Fig. 3 shows a photo of the device in assembled form, Fig. 4 shows a photo of the device disassembled into elements.

Пристрій для дистанційного управління електродетонатором, що заявляється, складається з корпусу - 1, і-й батареї живлення - 2, електророз'єма підключення елементу живлення - 3, накривки корпусу пристрою - 4 з о кнопкою перевірки - 5, та електророз'ємом підключення електродетонатора -6, плати з елементами схеми - 7, з'єднуючих дротів - 8, фокусуючої лінзи - 9, цівки до корпусу - 10, змінної цівки до корпусу -11, другої - накривки корпусу -12, кріплення - 13. со 20 Схема пристрою складається з індикатора вмикання живлення 14, стабілізатора напруги на діоді 15, резисторі 16, стабілітроні 17, схеми порівняння на фотодавачі зовнішнього освітлення 18 і фотодавачі тм корисного сигналу 19, підсилювача сигналу на транзисторі 21, резисторах 22 і 23; електронного ключа на тиристорах 25,27 і резисторі 24; індикаторі реєстрації вмикання електроного ключа 26.The device for remote control of an electric detonator, which is claimed, consists of a housing - 1, a power battery - 2, an electrical connector for connecting a power element - 3, a device housing cover - 4 with a check button - 5, and an electrical connector for connecting an electric detonator -6, boards with circuit elements - 7, connecting wires - 8, focusing lens - 9, fuse to the body - 10, replaceable fuse to the body -11, the second - body cover -12, fasteners - 13. со 20 Scheme of the device consists of a power-on indicator 14, a voltage stabilizer on a diode 15, a resistor 16, a zener diode 17, a comparison circuit on a photosensor of external lighting 18 and a photosensor of the useful signal 19, a signal amplifier on a transistor 21, resistors 22 and 23; electronic key on thyristors 25,27 and resistor 24; electronic key activation registration indicator 26.

Опис роботи електричної схеми пристрою розглянемо в трьох випадках. Перший випадок - при відсутності 29 сигналу лазерного генератора. Крізь транзистор 21 (фіг.2) підсилювача сигналу, виконаного на резисторі 22, в. транзисторі 21, резисторі 23 тече струм, недостатній для відкриття тиристора 25 першого каскаду електронного ключа, виконаного на тиристорах 25, 27. Конденсатор 20 демпфірує можливі кидки напруги, які виникають на базі транзистора 21. Другий випадок - з приходом сигналу лазерного генератора на давач корисного сигналу 19, опір останнього падає, на базу транзистора 21 вступає високий потенціал, який його відкриває, тече струм крізь 60 резистори 22, 23 і транзистор 21.We will consider the description of the electrical circuit of the device in three cases. The first case is when there is no 29 signal of the laser generator. Through the transistor 21 (Fig. 2) of the signal amplifier made on the resistor 22, in. a current flows through transistor 21 and resistor 23, which is insufficient to open thyristor 25 of the first stage of the electronic key made on thyristors 25, 27. Capacitor 20 dampens possible voltage jumps that occur at the base of transistor 21. The second case is when the laser generator signal arrives at the useful transmitter signal 19, the resistance of the latter drops, a high potential enters the base of transistor 21, which opens it, current flows through 60 resistors 22, 23 and transistor 21.

Падіння напруги на резисторі 22 забезпечує відкриття тиристора 25 першого каскаду електронного ключа, який в свою чергу відкриває тиристор 27 другого каскаду електронного ключа. Резистором 24 вибирають режим вмикання тиристора 25. Перший каскад електронного ключа на тиристорі 25 необхідний для забезпечення високої чутливості схеми підсилення на транзисторі 21. Другий каскад електронного ключа на тиристорі 27 бо необхідний для можливості вмикання навантаження великої потужності та керується першим каскадом. З відкриттям тиристора 27 на роз'ємі 6 підключення електродетонатора напруга стає рівною напрузі живлення.The voltage drop across the resistor 22 ensures the opening of the thyristor 25 of the first stage of the electronic key, which in turn opens the thyristor 27 of the second stage of the electronic key. The resistor 24 selects the switching mode of the thyristor 25. The first stage of the electronic key on the thyristor 25 is necessary to ensure high sensitivity of the amplification circuit on the transistor 21. The second stage of the electronic key on the thyristor 27 is necessary for the possibility of switching on a high-power load and is controlled by the first stage. With the opening of the thyristor 27 on connector 6 of the electrodetonator connection, the voltage becomes equal to the supply voltage.

Індикатор 26 реєстрації вмикання електронного ключа показує спрацювання схеми після вступу сигналу (використовується при перевірці пристрою). Третій випадок - при вступі перешкоди у вигляді підвищенняElectronic key activation registration indicator 26 shows the activation of the circuit after the signal is received (used when checking the device). The third case is when there is an obstacle in the form of an increase

Загального освітлення починає спрацьовувати схема зрівняння на фотодавачах 18, 19. Опір давача зовнішнього освітлення 18 падає і низький потенціал вступає на базу транзистора 21 та підзапирає його, транзистор 21 відкриється лише при перевищенні напруги запирання на базі транзистора 21, котре станеться з приходом додаткового корисного сигналу на фотодавач 19.In general lighting, the equalization scheme on the photo sensors 18, 19 begins to work. The resistance of the external lighting sensor 18 drops and a low potential enters the base of the transistor 21 and closes it, the transistor 21 will open only when the blocking voltage at the base of the transistor 21 is exceeded, which will happen with the arrival of an additional useful signal on photo sensor 19.

Стабілізатор напруги забезпечує стабільність напруги живлення схеми в межах 7,6 В, при напрузі джерела 7/0 живлення від 8 до 158 (але схема працює з 6,0 В). В якості індикатора вмикання живлення 14 застосовано миготливий світлодіод червоного кольору, він може використовуватися як маяк для великих відстаней і вночі.The voltage stabilizer ensures the stability of the supply voltage of the circuit within 7.6 V, when the voltage of the 7/0 supply source is from 8 to 158 (but the circuit works with 6.0 V). A flashing red LED is used as the power-on indicator 14, it can be used as a beacon for long distances and at night.

Цівка до корпусу - 10 (фіг,4) забезпечує напрямок фотоприймача на випромінювач сигналу , що дозволяє застосувати прилад лише тому користувачу з лазерним пультом та оптичним пристроєм, котрий знаходиться в визначеному секторі, кут якого залежить від розмірів цівки 10 (11), та котрий точно знає місце знаходження /5 Встановленого лазерного замикача. Фокусуюча лінза - 9 збирає розсіяний промінь на давач корисного сигналу.The thread to the body - 10 (fig. 4) ensures the direction of the photo receiver to the signal emitter, which allows the device to be used only by a user with a laser remote control and an optical device, who is in a certain sector, the angle of which depends on the size of the thread 10 (11), and which knows exactly the location of /5 Installed laser circuit breaker. Focusing lens - 9 collects the scattered beam on the transmitter of the useful signal.

Заявлений пристрій забезпечує високу чутливість приймача, надійний перешкодозахист від несанкціонованого спрацювання, використання напруги живлення в межах 6-15 В, перевірку джерела живлення за роботою індикатора вмикання, використання індикатора вмикання живлення в якості маяка, для великих відстаней і вночі, роботу індикатора реєстрації вмикання електронного ключа при спрацюванні схеми. Крім цих 2о переваг, загальна конструкція забезпечує збір всіх елементів пристрою в єдиному корпусі, що представляє собою автономний функціональнозакінчений прилад. На відстанях менш 150 метрів можливо використання приладу без фокусуючої лінзи, що спрощує конструкцію, орієнтацію приладу за допомогою штатива та фіксацію його в напрямку дії лазерного променя, що гарантує індивідуальне користування. Оператором в якості джерела лазерного випромінювання та оптичного прицільного пристрою може бути використана гвинтівка з лазерним та оптичним прицілом одночасно, або бінокль одночасно з лазерною указкою.The claimed device provides high sensitivity of the receiver, reliable interference protection against unauthorized operation, use of a power supply voltage within 6-15 V, verification of the power source by operation of the power-on indicator, use of the power-on indicator as a beacon, for long distances and at night, operation of the electronic power-on registration indicator key when the circuit is activated. In addition to these 2 advantages, the general design ensures the collection of all device elements in a single body, which is an autonomous functionally completed device. At distances of less than 150 meters, it is possible to use the device without a focusing lens, which simplifies the design, orienting the device using a tripod and fixing it in the direction of the laser beam, which guarantees individual use. The operator can use a rifle with a laser and an optical sight at the same time, or binoculars with a laser pointer as a source of laser radiation and an optical aiming device.

Застосування винаходу дозволяє надійно дистанційно виконувати операцію вмикання електричного кола на « відстанях 100 метрів вдень та більш 200 метрів уночі, використовуючи просте схемне та конструкційне рішення.The application of the invention allows to reliably remotely perform the operation of turning on the electric circuit at distances of 100 meters during the day and more than 200 meters at night, using a simple schematic and structural solution.

Пристрій для дистанційного управління електродетонатором готовий до серійного випуску і може бути виготовлений на будь-якому радіозаводі або радіоцеху. ї- соThe device for remote control of the electric detonator is ready for mass production and can be manufactured at any radio factory or radio workshop. ate

Claims

The formula of the invention "- Device for remote control of an electric detonator, which contains photosensitive elements, source (2,0) C5 Power supply, which is distinguished by the fact that it additionally contains an electrical circuit, which, together with the energy source, is placed in a common housing, made together with with a flux, a voltage stabilizer made of a series-connected diode, a resistor, a zener diode, an equalization circuit made of a series-connected photosensor of a useful signal and a photosensor of external lighting, and connected to an amplifier of a useful signal, to the output of which an electronic key is connected , made on two thyristors of different power, and an electronic key activation registration indicator is installed on the final section of the circuit, also parallel to the power source, a blinking power on indicator is installed, while the device has a bracket for fixing the direction. ;"

1 (ee) - about 50 what

R 60 b5