Устройство электрического взрывания

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях. Устройство электрического взрывания содержит электровзрывную сеть, источник питания, переключатель, преобразователь напряжения и конденсатор-накопитель, катушку индуктивности, первый и второй электронные коммутаторы, блок контроля источника питания, датчик напряжения заряда конденсатора-накопителя, датчик тока катушки индуктивности, микроконтроллер с аналогово-цифровым преобразователем и блок индикации. Конденсатор-накопитель последовательно соединен с первым электронным коммутатором, электровзрывной сетью, катушкой индуктивности и датчиком тока катушки индуктивности, образуя контур, и параллельно с датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и преобразователем напряжения. Источник питания через переключатель, второй электронный коммутатор связан с катушкой индуктивности, электровзрывной сетью и с блоком контроля источника питания. Микроконтроллер соединен с блоком контроля источника питания, блоком индикации, преобразователем напряжения, первым и вторым электронными коммутаторами, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и датчиком тока катушки индуктивности. Блок индикации устройства снабжен тремя светодиодами. Данное устройство электрического взрывания позволит повысить надежность инициирования, безопасность и безотказность систем электрического взрывания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях.

Известен конденсаторный взрывной прибор СВМ-2, содержащий электровзрывную сеть, источник постоянной электродвижущей силы (ЭДС), преобразователь напряжения, устройство контроля исправности прибора, накопительный конденсатор и переключатель (см. А.И.Лурье. Электрическое взрывание зарядов. М., Недра, 1973 г., стр.90-94).

Недостатком указанного устройства является зависимость протекающих токов через электровзрывную сеть от ее входного сопротивления, что приводит к снижению надежности электрического взрывания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является конденсаторный взрывной прибор КВП-1/100М (см. А.И.Лурье. Электрическое взрывание зарядов. М., Недра, 1973 г., стр.86-88), включающий электровзрывную сеть, источник питания, переключатель, конденсатор-накопитель и преобразователь напряжения. Конденсатор-накопитель при помощи преобразователя напряжения заряжается до заданного напряжения (600 В), затем через переключатель подсоединяется к электровзрывной сети и разряжается на нее, обеспечивая тем самым инициирование.

Недостатком данного устройства является протекание слишком больших токов через электродетонаторы (ЭД) электровзрывной сети в случае их малого количества, что снижает надежность инициирования из-за возможности предварительного расплавления мостиков накаливания наиболее чувствительных ЭД, а в случае слишком большого числа ЭД уменьшается величина тока через ЭД, что также может привести к отказам.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности инициирования, безопасности и безотказности систем электрического взрывания.

Решение технической задачи достигается тем, что известное устройство электрического взрывания, содержащее электровзрывную сеть, источник питания, переключатель, преобразователь напряжения и конденсатор-накопитель, согласно изобретению дополнительно снабжено катушкой индуктивности, первым и вторым электронными коммутаторами, блоком контроля источника питания, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя, датчиком тока катушки индуктивности, микроконтроллером с аналогово-цифровым преобразователем и блоком индикации, причем конденсатор-накопитель последовательно соединен с первым электронным коммутатором, электровзрывной сетью, катушкой индуктивности и датчиком тока катушки индуктивности, образуя контур, и параллельно с датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и преобразователем напряжения, а источник питания через переключатель, второй электронный коммутатор связан с катушкой индуктивности, электровзрывной сетью и с блоком контроля источника питания, при этом микроконтроллер связан с блоком контроля источника питания, блоком индикации, преобразователем напряжения, первым и вторым электронными коммутаторами, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и датчиком тока катушки индуктивности.

Блок индикации устройства снабжен тремя светодиодами.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема устройства электрического взрывания.

Устройство состоит из электровзрывной сети 1, источника питания 2, переключателя 3, преобразователя напряжения 4, конденсатора-накопителя 5, катушки индуктивности 6, первого 7 и второго 8 электронных коммутаторов, блока контроля источника питания 9, датчика напряжения заряда конденсатора-накопителя 10, датчика тока катушки индуктивности 11, микроконтроллера 12 с аналогово-цифровым преобразователем и блока индикации 13 со светодиодами 14, 15, 16. Причем конденсатор-накопитель 5 последовательно соединен с первым электронным коммутатором 7, электровзрывной сетью 1, катушкой индуктивности 6 и датчиком тока катушки индуктивности 11 и параллельно с датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя 10 и преобразователем напряжения 4. Источник питания 2 через переключатель 3 связан со вторым электронным коммутатором 8 и с блоком контроля источника питания 9, при этом микроконтроллер 12 соединен с блоком контроля источника питания 11, блоком индикации 13, преобразователем напряжения 4, первым 7 и вторым 8 электронными коммутаторами, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя 10 и датчиком тока катушки индуктивности 11. Электровзрывная сеть 1 подсоединена посредством клемм 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии переключатель 3, первый 7 и второй 8 электронные коммутаторы разомкнуты. При включении переключателя 3 микроконтроллер 12, который выполняет функции центрального блока управления, конфигурируется в соответствии с программой, помещенной во внутреннюю память, и передает сигнал на блок индикации 13, светодиоды которого в данном состоянии не горят (выключены). Источник питания 2 подключается к блоку контроля источника питания 9. При напряжении источника питания 2 ниже минимально допустимого значения светодиод 14 блока индикации 13 начинает гореть прерывисто, показывая, что для дальнейшей работы устройства необходима подзарядка аккумуляторов источника питания.

При напряжении источника питания 2 выше минимально допустимого значения с блока контроля источника питания 9 сигнал поступает на микроконтроллер 12, который передает его на блок индикации 13, и светодиод 14 начинает светиться постоянно. Одновременно преобразователь напряжения 4 начинает заряжать конденсатор-накопитель 5. С изменением напряжения конденсатора-накопителя 5 датчик напряжения заряда конденсатора-накопителя 10 изменяет выходной код аналогово-цифрового преобразователя микроконтроллера 12, при этом светодиод 15 блока индикации 13 по мере увеличения заряда конденсатора-накопителя 5 увеличивает частоту вспышек, и при достижении заданного значения напряжения на конденсаторе-накопителе 5 его свечение становится непрерывным. Микроконтроллер 12 открывает второй электронный коммутатор 8. Сигнал, пропорциональный току, протекающему через катушку индуктивности 6, снимается с датчика тока катушки индуктивности 11 и поступает на аналогово-цифровой преобразователь микроконтроллера 12. По мере накопления энергии в катушке индуктивности 6 частота вспышек светодиода 16 блока индикации 13 увеличивается, и при достижении заданного значения тока его свечение становится непрерывным, т.е. для инициирования сигнала выполнены три необходимых условия: 1 - Е≥Енорм; 2 - Uc≥Uc норм; 3 - IL≥IL норм, где Е - ЭДС источника питания, Енорм - минимально допустимая ЭДС источника питания, Uc - напряжение заряда конденсатора-накопителя, Uc норм - минимально допустимое напряжение конденсатора-накопителя, IL - ток в катушке индуктивности, IL норм - минимально допустимый ток в катушке индуктивности.

Затем микроконтроллер 12 дает команду на прекращения работы преобразователя напряжения 4, размыкает второй электронный коммутатор 8 и замыкает первый электронный коммутатор 7. Энергия, накопленная в катушке индуктивности 6 и конденсаторе-накопителе 5, направляется в электровзрывную сеть 1. Ток в первый момент времени не превышает заданного значения в катушке индуктивности 6, так как предлагаемое устройство электрического взрывания по принципу действия является источником тока, а не источником ЭДС, что практически исключает возможность предварительного срабатывания электродетонаторов электровзрывной сети 1 независимо от их количества. Кроме того, сигналы светодиодов 14, 15 и 16 блока индикации 13 позволяют наблюдать за состоянием устройства от момента его включения до момента срабатывания электровзрывной сети 1, что повышает безопасность проведения электровзрывных работ.

Использование предлагаемого устройства электрического взрывания по сравнению с прототипом позволит повысить надежность инициирования, безопасность и безотказность систем электрического взрывания.

1. Устройство электрического взрывания, содержащее электровзрывную сеть, источник питания, переключатель, преобразователь напряжения и конденсатор-накопитель, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено катушкой индуктивности, первым и вторым электронными коммутаторами, блоком контроля источника питания, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя, датчиком тока катушки индуктивности, микроконтроллером с аналого-цифровым преобразователем и блоком индикации, причем конденсатор-накопитель последовательно соединен с первым электронным коммутатором, электровзрывной сетью, катушкой индуктивности и датчиком тока катушки индуктивности, образуя контур, и параллельно с датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и преобразователем напряжения, а источник питания через переключатель, второй электронный коммутатор связан с катушкой индуктивности, электровзрывной сетью и с блоком контроля источника питания, при этом микроконтроллер связан с блоком контроля источника питания, блоком индикации, преобразователем напряжения, первым и вторым электронными коммутаторами, датчиком напряжения заряда конденсатора-накопителя и датчиком тока катушки индуктивности.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок индикации снабжен тремя светодиодами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области создания средств инициирования и может быть использовано при взрывных работах для короткозамедленного взрывания зарядов взрывчатых веществ, в том числе в рудниках и шахтах, опасных по газу и пыли.

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при разработке и изготовлении конденсаторных взрывных приборов для инициирования электродетонаторов и электровоспламенителей.

Изобретение относится к взрывным работам, в частности к способам электрического инициирования и к электрическим средствам инициирования взрывчатых материалов (ВМ) и зарядов на их основе, применяемых в промышленности.

Изобретение относится к областям народного хозяйства, где используется энергия взрыва. .

Изобретение относится к производству взрывных работ. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в нефтяных и газовых скважинах, а также в любой горнорудной промышленности при электровзрывании.

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

Изобретение относится к средствам взрывания взрывчатых веществ с использованием электродетонаторов и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, использующих энергию взрыва.

Изобретение относится к безопасным устройствам, предназначенным для электрического инициирования жидких взрывчатых веществ (ЖВВ) как индивидуальных, так и многокомпонентных, типа панкластитов

Изобретение относится к патронам для дробления породы. Патрон содержит дробящий пороховой заряд и запальный капсюль с запальным пороховым зарядом в гильзе запального устройства, которая не обладает механической прочностью, которая бы требовалась для взрыва запального порохового заряда на открытом воздухе при воспламенении. В патроне для дробления породы также имеется гильза запального узла, которая окружает гильзу запального устройства, когда патрон для дробления породы заряжен. Совместно узел, который окружает дробящий пороховой заряд и который содержит гильзу запального устройства, и гильза запального узла имеют достаточную прочность для образования достаточного давления в узле для взрыва запального порохового заряда и образования факела пламени, а также воздействия на гильзу запального узла давлением и факелом пламени, при этом указанный факел пламени воспламеняет дробящий пороховой заряд. Изобретение позволяет изготавливать патроны, которые способны воспламеняться без использования детонатора, содержащего любое детонирующее вещество. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях. Устройство включает кабель, выполненный с плоскими электродами, и взрывающийся пленочный мостик, а также дополнительно снабжено замедляющим элементом, инициирующим взрывчатым веществом и основным взрывчатым веществом, которые выполнены в виде пленок и соединены последовательно. При этом плоские электроды подключены к взрывающемуся пленочному мостику, выполненному в виде пленки из смеси взрывчатого вещества и токопроводящего порошкообразного материала. Мостик соединен с замедляющим элементом. Достигается снижение сложности изготовления устройства и его себестоимости, а также повышение эффективности, безопасности и безотказности взрывных работ. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области производства взрывных работ, к устройствам для электрического инициирования зарядов, предназначенным для использования в шахтах, опасных по пыли и газу. Взрывной конденсаторный прибор содержит корпус с выходными зажимами для подключения взрывной цепи, размещенные в корпусе источник питания, ключ питания с магнитоуправляемым контактом, преобразователь напряжения, к которому подключен конденсатор-накопитель, электронно-управляемые ключи формирования взрывного импульса, узлы контроля сопротивления взрывной цепи и напряжения на конденсаторе-накопителе и блок управления. Для инициирования прибора служит съемный ключ, размещаемый в соответствующем гнезде на корпусе прибора и оснащенный упругим элементом, закрепленным на корпусе ключа, отжимающим установленный в гнезде ключ от корпуса прибора. В корпусе ключа размещены постоянный магнит, воздействующий на магнитоуправляемый контакт ключа питания, при прижатии установленного в гнезде съемного ключа к корпусу прибора с силой, превышающей силу упругого элемента, и микропроцессор, в памяти которого зашит код программы работы прибора. Микропроцессор выполнен с возможностью соединения с блоком управления прибора посредством беспроводного канала связи и с возможностью бесконтактного питания от индуктивного источника питания, размещенного в корпусе прибора и соединенного с блоком управления. Изобретение позволяет исключить возможность несанкционированного запуска прибора посторонним магнитом при обеспечении высокой взрывозащищенности, стабилизировать параметры взрывного импульса в широком диапазоне температур и расширить возможности изменения энергетических параметров взрывного импульса путем изменения программы съемного ключа. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ. Инициирующее устройство содержит гильзу с замедляющим зарядом, выполненным из трех частей, при этом одна из крайних частей выполнена в виде колпачка, снаряженного бризантным взрывчатым составом, скорость горения которого превышает скорость горения состава промежуточной части, выполненной с участками разного сечения, с размещением участка большего сечения со стороны колпачка. Другая крайняя часть и промежуточная часть выполнены из одного и того же зажигательного состава. Промежуточная часть выполнена с участками разного сечения, участок меньшего сечения размешен в плотно установленной в гильзе втулке, высоту которой подбирают в зависимости от требуемого времени замедления, а участок большего сечения примыкает к втулке и выполнен диаметром, соответствующим диаметру гильзы, превышающим не менее чем в два раза диаметр участка меньшего сечения. Способ сборки включает поэтапное формирование замедляющего заряда, которое начинают с формирования крайних частей. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологичности сборки при обеспечении высокой надежности срабатывания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх