устройство электрического взрывания

Формула изобретения

Устройство электрического взрывания, содержащее электровзрывную сеть, источник электродвижущей силы, переключатель, блок контроля исправности прибора, накопитель энергии, катушку индуктивности с транзисторным ключом, соединенную через переключатель с источником электродвижущей силы, а через эмиттер транзисторного ключа с входом блока контроля исправности прибора, выход которого соединен с одним из выходов схемы 2И-НЕ и ждущим мультивибратором, который через триггер соединен с другим входом схемы 2И-НЕ, а ее выход соединен с базой транзисторного ключа, при этом параллельно катушке подключен диод через электровзрывную сеть, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности проведения электровзрывных работ, в него дополнительно введены узел задержки, схема совпадения, формирователь линейно-изменяющегося напряжения и схема управления транзисторным ключом в виде схемы 2И, при этом выход схемы 2И-НЕ соединен с входом узла задержки, первым входом схемы совпадения и с базой транзисторного ключа через первый вход узла управления транзисторным ключом, причем последовательно соединены узел задержки, схема совпадения вторым входом, формирователь линейно-изменяющегося напряжения и второй вход схемы управления транзисторным ключом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к взрывным работам, а именно к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, в военном деле и в других областях.

Известно устройство электрического взрывания, содержащее электровзрывную сеть, источник электродвижущей силы, переключатель, блок контроля исправности прибора, накопитель энергии, катушку индуктивности с транзисторным ключом, соединенную через переключатель с источником электродвижущей силы, а через эмиттер транзисторного ключа с входом блока контроля исправности прибора, выход которого соединен с одним из входов схема 2И-НЕ и ждущим мультивибратором, который через триггер соединен с другим входом схемы 2И-НЕ, а ее выход соединен с базой транзисторного ключа, при этом параллельно катушке подключен диод через электровзрывную сеть (СССР а.с. 1127394 от 13.04.83 г. кл. F 4201/04).

Недостатком этого устройства является возможность отказов электродетонаторов в случае протекания тока через транзисторный ключ менее заданного.

Целью изобретения является повышение безопасности проведения электровзрывных работ.

Цель достигается тем, что в устройство электрического взрывания, содержащее электровзрывную сеть, источник электродвижущей силы, переключатель, блок контроля исправности прибора, накопитель энергии, катушку индуктивности с транзисторным ключом, соединенную через переключатель с источником электродвижущей силы, а через эмиттер транзисторного ключа с входом блока контроля исправности прибора, выход которого соединен с одним из входов схемы 2И-НЕ и ждущим мультивибратором, который через триггер соединен с другим входом схемы 2И-НЕ, а ее выход соединен с базой транзисторного ключа, при этом параллельно катушке подключен диод через электровзрывную сеть, дополнительно введены узел задержки, схема совпадения, формирователь линейно-изменяющегося напряжения и схема управления транзисторным ключом в виде схемы 2И, при этом выход схемы 2И-НЕ соединен с входом узла задержки, первым входом схемы совпадения и с базой транзисторного ключа через первый вход узла управления транзисторным ключом, причем последовательно соединены узел задержки, схема совпадения вторым входом, формирователь линейно-изменяющегося напряжения и второй вход схемы управления транзисторным ключом.

На чертеже изображена функциональная схема устройства электрического взрывания.

Устройство состоит из источника электродвижущей силы 1, переключателя 2, катушки индуктивности 3, транзисторного ключа 4, блока контроля исправности прибора 5, которые соединены последовательно. Выход блока контроля исправности прибора 5 связан с первым входом схемы 2И-НЕ 6 и ждущим мультивибратором 7, выход которого через триггер 8 соединен со вторым входом схемы 2И-НЕ 6. Выход схемы 2И-НЕ 6 связан с узлом задержки 9, первыми входами схемы совпадения 10 и схемы управления транзисторным ключи в виде схемы 2И. Узел задержки 9, схема совпадения 10, посредством своего второго входа, формирователь линейно-изменяющегося напряжения 12, схема управления транзисторным ключом 11 через свой второй вход и база транзисторного ключа 4, соединены последовательно. Параллельно катушке индуктивности подключен диод 13 через электровзрывную сеть 14.

Устройство работает следующим образом. Узел задержки 9 выдает сигнал логической единицы через время t с момента появления положительного сигнала на выходе схемы 2И-НЕ 6. Причем время t выбрано больше времени необходимого как на переходные процессы включения и отключения транзисторного ключа, так и времени запуска ждущего мультивибратора 7.

При включении переключателя 2 транзисторный ключ 4 открывается, так как на выходах блока контроля исправности прибора 5, ждущего мультвибратора 7, триггера 8, узла задержки 9, схемы совпадения 10 появляются сигналы логического нуля. А на выходах схемы 2И-НЕ 6 формирователя линейно-изменяющегося напряжения 12 и схемы управления транзисторным ключом 11 имеется сигнал логической единицы. Происходит накопление энергии в катушке индуктивности 3 и запуск узла задержки 9. При определенном значении тока, протекающего через катушку индуктивности 3, блок контроля исправности прибора 5 выдает световой сигнал о готовности прибора к инициированию, а также сигнал логической единицы, который поступает как на первый вход схемы 2И-НЕ, так и на вход ждущего мультивибратора 7, который запускается и перебрасывает триггер 8. На выходе триггера 8 появляется логическая единица. Наличие на входах схемы 2И-НЕ 6 единичных сигналов определяет его нулевой сигнал. Такой же нулевой сигнал появится и на выходе схемы управления транзисторным ключом 11, который закрывает транзисторный ключ 4. Накопленная в катушке индуктивности 3 энергия выделяется на электровзрывной сети 14 через диод 13, причем начальное значение тока в электровзрывной сети не зависит от ее сопротивления и однозначно определяется первоначально заданным значением тока в катушке индуктивности 3. Если же к моменту времени t, фиксируемого появлением сигнала логической единицы, на выходе узла задержки 9, ток в катушке индуктивности 3 не достиг установленного значения, что определяется нулевым сигналом на выходе блока контроля исправности прибора 5 и соответствующим единичным сигналом на выходе схемы 2И-НЕ 6, то появившимся единичным выходным сигналом схемы совпадения 10 запускается формирователь линейно-изменяющегося напряжения 12. Имеющееся на его выходе положительное напряжение, начинает уменьшаться по линейному закону. Такое же пропорциональное уменьшение положительного напряжения наблюдается и на выходе схемы управления транзисторным ключом 11. Транзисторный ключ начинает постепенно закрываться, плавно уменьшая ток в катушке индуктивности 3. Диод 13 открыться не сможет, а следовательно, тока в электровзрывной сети не возникает. Тем самым ликвидируется возможность несанкционированного взрыва.

Экспериментальные исследования устройства электрического взрывания показали, что по сравнению с прототипом устройство обеспечивает повышение безопасности проведения электровзрывных работ за счет того, что исключается способность работы транзисторного ключа в переходном режиме и протекания в электровзрывной сети токов менее ноpмированных величин, что исключает отказы электродетонаторов.