ДЕТОНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2003 года по МПК F42B3/10 F42C19/08 

Изобретение относится к разработке средств инициирования зарядов взрывчатого вещества (ВВ) с программируемой временной задержкой.

Известно детонирующее устройство, содержащее корпус, в котором размещены заряды бризантного и инициирующего ВВ, узел воспламенения, электронный модуль, выполняющий функцию задержки инициирования [1].

Упомянутое устройство имеет существенные недостатки.

Устройство не защищено от несанкционированной подачи высокого напряжения на вход устройства. При монтаже взрывной сети для нормальной работы устройства необходимо строгое соблюдение полярности подключения устройства к линии, что затруднительно в полевых условиях, а ошибка, связанная с переполюсовкой устройства, приводит к отказу устройства в момент инициации.

Задачей настоящего изобретения является создание программируемого детонирующего устройства, которое позволило бы осуществлять точное по времени взрывание и дистанционную проверку работоспособности устройства, повышение защищенности устройства от несанкционированных воздействий, устранение необходимости соблюдать полярность подключения устройства к линии.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном детонирующем устройстве, содержащем корпус и размещенные в нем последовательно заряд прессованного бризантного вещества насыпной плотности, заряд инициирующего вещества и узел воспламенения, выполненный в виде металлической спирали, соединенный с электронным модулем, подключенным к двупроводной линии зарядки-управления и включающим микропроцессор, имеющий индивидуальный идентификационный номер, накопительную емкость, к которой подключена цепочка последовательно соединенных узла воспламенения и ключа подрыва, с линией зарядки-управления соединен выпрямитель-удвоитель, выполненный на стабилитроне, диоде и защитной высоковольтной емкости, к накопительной емкости подключен понижающий стабилизатор, выход которого подключен ко входу питания микропроцессора, вход управления ключа подрыва подключен к первому сигнальному выводу микропроцессора, к накопительной емкости также подключена цепочка последовательно соединенных зарядного резистора, измерительного ключа и измерительной емкости, общая точка соединения измерительного ключа и измерительной емкости подсоединена ко второму сигнальному выводу микропроцессора, управляющий вход измерительного ключа соединен с цепью питания микропроцессора, двунаправленный согласователь уровней соединен одним входом-выходом с третьим сигнальным выводом микропроцессора, другим входом-выходом - через защитную емкость с линией зарядки-управления.

Описание устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 обозначено: 1 - корпус, 2 - заряд прессованного бризантного ВВ, 3 - бризантное ВВ насыпной плотности, 4 - инициирующее ВВ, 5 - узел воспламенения, б - электронный модуль, 7 - выводы электронного модуля.

На фиг.2 обозначено: СЗ - защитная емкость, ДС - стабилитрон, Д - диод, СН - накопительная емкость, УВ - узел воспламенения, КП - ключ подрыва, R - зарядный резистор, КИ - ключ измерительный, СИ - измерительная емкость, ПС - понижающий стабилизатор, СУ - согласователь уровней, МП - микропроцессор.

Устройство работает следующим образом.

По двупроводной линии зарядки-управления от блока управления поступает последовательность знакопеременных импульсов одинаковой амплитуды. Выпрямитель-удвоитель выпрямляет поступающее импульсное напряжение и заряжает накопительную емкость. Защитная емкость выполняет двоякую функцию, с одной стороны, она необходима для нормальной работы удвоителя, с другой стороны, она является гасящей в случае появления на входе устройства несанкционированного высокого напряжения. Стабилитрон ДС также выполняет двоякую функцию, с одной стороны, он играет роль обычного диода при штатной работе выпрямителя, с другой стороны, он является ограничителем напряжения, благодаря которому напряжение на накопительной емкости остается в допустимых пределах даже в случае появления повышенного напряжения на линии зарядки-управления.

Команды управления с линии зарядки-управления поступают на микропроцессор через двунаправленный согласователь уровней. Команда управления закодирована с помощью ЧМ манипуляции. Поэтому для правильности приема команд не требуется соблюдение определенной полярности подключения устройства к линии. Информация от микропроцессора в линию передается с помощью согласователя уровней. При передаче "1" согласователь закорачивает линию, при передаче "0" переходит в высокоимпедансное состояние.

Понижающий стабилизатор служит для снижения напряжения на накопительной емкости до напряжения, необходимого для нормальной работы микропроцессора. Измерительная цепочка служит для дистанционного контроля напряжения на накопительной емкости. Измерение напряжения на накопительной емкости осуществляется следующим образом. На втором сигнальном выводе микропроцессора на короткое время устанавливается "0", напряжение на измерительной емкости СИ обнуляется. После этого второй вывод микропроцессора переводится в высокоимпедансное состояние. Измерительный ключ КИ при этом открыт. Через зарядный резистор происходит зарядка измерительной емкости. По времени зарядки этой емкости определяется значение напряжения на накопительной емкости. МП отслеживает момент достижения порогового напряжения на измерительной емкости. После выполнения измерения второй вывод микропроцессора переводится в состояние "1", КИ при этом закрыт. Процедура измерения напряжения осуществляется дистанционно по команде с блока управления. В случае необходимости с помощью КИ можно осуществлять ускоренную разрядку накопительной емкости, удерживая "0" на втором выводе МП.

Работа с устройствами в полевых условиях осуществляется следующим образом.

После монтажа взрывной сети с помощью блока управления опрашиваются все устройства, подключенные к сети, с целью контроля напряжения накопительной емкости и соответствия задержки каждого устройства регламенту. В случае необходимости задержка устройства может быть перепрограммирована дистанционно. После выполнения процедуры контроля с блока управления подается общая команда на подрыв. По получении этой команды микропроцессоры устройств отключаются от линии, отсчитывают время задержки и замыкают ключи подрыва.

Использованные источники информации
1. Патент РФ 2147365, опубликован Бюл. 10, 10.04.2000, приоритет от 15.06.1998 г., МПК: F 42 В 3/10, F 42 С 19/08.

Изобретение относится к средствам инициирования зарядов взрывчатого вещества с программируемой временной задержкой. Технический результат: повышение точности времени срабатывания, возможность дистанционной проверки устройства, повышения помехозащищенности. Технический результат достигается за счет того, что детонирующее устройство содержит корпус и размещенные в нем последовательно заряд прессованного бризантного вещества насыпной плотности, заряд инициирующего вещества и узел воспламенения, выполненный в виде металлической спирали, соединенный с электронным модулем, подключенным к двупроводной линии зарядки-управления и включающим микропроцессор, имеющий индивидуальный идентификационный номер, накопительную емкость, к которой подключена цепочка последовательно соединенных узла воспламенения и ключа подрыва. С линией зарядки-управления соединен выпрямитель-удвоитель, выполненный на стабилитроне, диоде и защитной высоковольтной емкости. К накопительной емкости подключен понижающий стабилизатор, выход которого подключен ко входу питания микропроцессора, вход управления ключа подрыва подключен к первому сигнальному выводу микропроцессора. К накопительной емкости также подключена цепочка последовательно соединенных зарядного резистора, измерительного ключа и измерительной емкости, общая точка соединения измерительного ключа и измерительной емкости подсоединена ко второму сигнальному выводу микропроцессора. Управляющий вход измерительного ключа соединен с цепью питания микропроцессора, двунаправленный согласователь уровней соединен одним входом-выходом с третьим сигнальным выводом микропроцессора, другим входом-выходом - через защитную емкость с линией зарядки-управления. 2 ил.

Детонирующее устройство, содержащее корпус и размещенные в нем последовательно заряд прессованного бризантного вещества насыпной плотности, заряд инициирующего вещества и узел воспламенения, выполненный в виде металлической спирали, соединенный с электронным модулем, подключенным к двупроводной линии зарядки-управления и включающим микропроцессор, имеющий индивидуальный идентификационный номер, накопительную емкость, к которой подключена цепочка последовательно соединенных узла воспламенения и ключа подрыва, отличающееся тем, что с линией зарядки-управления соединен выпрямитель-удвоитель, выполненный на стабилитроне, диоде и защитной высоковольтной емкости, к накопительной емкости подключен понижающий стабилизатор, выход которого подключен ко входу питания микропроцессора, вход управления ключа подрыва подключен к первому сигнальному выводу микропроцессора, к накопительной емкости также подключена цепочка последовательно соединенных зарядного резистора, измерительного ключа и измерительной емкости, общая точка соединения измерительного ключа и измерительной емкости подсоединена ко второму сигнальному выводу микропроцессора, управляющий вход измерительного ключа соединен с цепью питания микропроцессора, двунаправленный согласователь уровней соединен одним входом-выходом с третьим сигнальным выводом микропроцессора, другим входом-выходом - через защитную емкость с линией зарядки-управления.