Способ оценки опасности блуждающих токов при электровзрывании и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК F42D5/00 

Изобретение относится к взрывному делу, в частности к способам и устройствам, обеспечивающим безопасность при подготовке и ведении взрывных работ электрическим способом.

Целью изобретения является повышение надежности выделения и достоверности оценки опасных значений.

Указанная цель, в способе оценки опасности блуждающих токов при электровзрывании, при котором входные сигналы блуждающих токов преобразуют, сравнивают с опорным уровнем, регистрируют превышающие сигналы и отображают результат в цифровом виде, достигается тем, что входные сигналы интегрируют с постоянной времени, изменяющейся от длительности действия сигнала по зависимости, пропорциональной выражению

т - в

где К8 - минимальный импульс тока, воспламенения электродетонатора;

- величина амплитудного значения блуждающего тока;

Т - время действия амплитудного значения блуждающего тока; а сравнение разнополярного интегрального сигнала производят по разнополярному уровню.

Указанная цель, в устройстве, содержащем входной преобразователь, соединенные последовательно блоки сравнения с опорным уровнем напряжения, регистрации сигналов, превышающих опорный уровень и отображения результата наблюдения, достигается тем, что входной преобразователь выполнен в виде нелинейного интегрирующего звена с постоянной времени, изменяющейся по зависимости гиперболического вида от длительности сигнала, а последовательно соединенный с ним блок сравнения - в виде разнополярного дискриминатора.

Нелинейное преобразование дало возможность делать оценку всех приходящих импульсных сигналов блуждающих токов по импульсу воспламенению KB I2t при разных значениях тока 1 и времени действия t, а также с достаточной степенью точности приблизиться к нелинейной зависимости I f{t) нагревательного элемента электродетонатора при условии постоянства Кв.

Двуполярное сравнение устранило необходимость введения операции выпрямления, при которой на начальном участке характеристики выпрямительных диодов имеется нелинейность, вводящая погрешность в процессе последующей оценки блуждающих токов.

Сущность способа в связи с поставленными целями определяется в оценке всех

приходящих на вход устройства блуждающих токов непосредственно по величине импульса воспламенения при разных значениях величин тока и времени действия при импульсном характере сигналов и по вели0 чине безопасного тока для длительных, что повышает надежность выделения и достоверность оценки по сравнению с переводом в какие-либо эквивалентные величины (например, площадь импульса генератора как

5 в прототипе с паузами между ними как при оценке превышения безопасного тока).

Кроме того, предлагаемый способ оценки опасности блуждающих токов обеспечит объективную оценку воздействия не только

0 одиночных импульсов малой скважности, но и пачки от двух и более (в том числе ступенчато нарастающих или спадающих не до ну- ля) импульсов, которые каждый в отдельности не представляет опасности, а

5 следуя друг за другом без интервалов или с интервалом меньшим постоянной времени разряда конденсаторов интегратора, которая равна постоянной времени заряда интегратора и равными постоянной времени

0 нагрева и остывания нагревательного элемента злектродетонатора, может привести к преждевременному срабатыванию электродетонатора от блуждающих токов.

На чертеже представлена блок-схема

5 устройства, работающего в соответствии с предложенным способом.

Схема содержит входной делитель 1 сигналов блуждающих токов, нелинейный интегратор 2, состоящий из резисторов 3,4,

0 5 и конденсаторов 6, 7, двуполярный дискриминатор 8 на базе двух операционных усилителей и источников опорного напряжения 9, 10, блоки счета, дешифрации 11 и цифровой индикации 12 результата наблю5 дений. Нелинейное интегрирующее звено 2 служит для преобразования входного блуждающего тока в напряжение пропорциональное произведению квадрата амплитуды напряжения (тока) нз время действия на вы0 ходе интегрирующего звена 2.

Для определения постоянных интегрирования зависимость I f(t) при одном и том же Кв разбита на участки и по касательной к каждому участку определяется постоянная

5 времени интегратора. Достижение этих величин постоянным времени производится подбором элементов 3-7.

Схема работает следующим образом. Блуждающий ток, проходя через входной делитель тока I создает на своих элементах падение напряжения часть которого поступает на элементы 3-7 интегратора 2.

В начальный момент времени после прихода блуждающего тока заряд конденсатора 7 происходит через конденсатор 6 и резисторы 4 и 3. После заряда конденсатора 6 заряд идет только через резистор 3. Если напряжение на выходе нелинейного интегратора 2 и следовательно, конденсатора превысило опорное положительной или от- рицательной полярности то соответствующий операционный усилитель (верхний или нижний по чертежу) на выходе будет иметь команду на счет очередного импульса и цифровую индикацию. Этим оканчивается цикл счета очередного импульса тока опасного уровня. Процесс достижения сигнала превышающего опорное напряжение зависит одновременно от амплитуды и времени ее действия. При большей входной амплиту- де конденсатор 7 зарядится за меньшее время до уровня опорного, при меньшей входной амплитуде для достижения уровня опорного напряжения требуется большее воемя и эта зависимость пропорциональна I при разных сочетаниях I и t блуждающего тока.

Таким образом при разных амплитудах пришедших сигналов блуждающих токов учитывается разное время достижения уровня опорного напряжения двуполярного дискриминатора.

С приходом на вход устройства следующего импульса опасного уровня цикл счета возобновится.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

1. Способ оценки опасности блуждающих токов при электровзрывании, при

котором входные сигналы блуждающих токов преобразуют, сравнивают с опорным уровнем, регистрируют превышающие сигналы и отображают результат в цифровом виде, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности оценки, входные сигналы интегрируют с постоянной времени, изменяемой от длительности действия сигнала по зависимости, пропорциональной выражению

т-Ј I2

где К - минимальный импульс тока воспламенения электродетонатора;

I - величина амплитудного значения блуждающего тока;

Т - время действия амплитудного значения блуждающего тока, а сравнение разнополярного интегрального сигнала производят по разнополярному опорному уровню.

2.-Устройство для оценки опасности блуждающих токов при электровзрывании, содержащее входной преобразователь, соединенные последовательно блоки сравнения с опорным уровнем опорного напряжения, регистрации сигналов, превышающих опорный уровень и отображения результата наблюдений, отличающееся тем, что входной преобразователь выполнен в виде нелинейного интегрирующего звена с постоянной времени, изменяющейся по зависимости гиперболического вида от длительности сигнала, а последовательно соединенный с ним блок сравнения - в виде разнополярного дискриминатора.

Изобретение относится к взрывному делу, в частности к способам и устройствам, обеспечивающим безопасность при подготовке и ведении взрывных работ электрическим способом, к способу оценки опасности блуждающих токов при электровзрывании. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности оценки благодаря учёту длительных и импульсных блуждающих токов любой полярности и вида за весь период наблюдений. Сущность изобретения заключается в том, что все входные сигналы перед сравнением интегрируют, при этом в устройство оценки кроме делителя и блоков сравнения 8 и индикации 12 введено интегрирующее звено 2, соединенное с Делителями 1 и двуполярным дискриминатором 8. 2 с.п.ф-лы, 1 ил, (Л G