УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОРОВ Советский патент 1946 года по МПК F42C21/00 

Предлагаемое изобретение касается способа определения импульса воспламенения электровоспламенителей и электродетонаторов путем измерения (времени воспламенения при протекании постоянного тока неизменной силы. Устройство для измерения импульса воспламенения выполняется по типу электронного измерительного прибора, индикатор которого (включается в момент включения цепи электродетонатора и выключается автоматически в момент воспламенения последнего. Отличительной особенностью устройства является, согласно изобретению, то, что для выключения баллистического гальванометра, используемого в качестве указанного индикатора, применена схема, состоящая из электронной лампы, на вход которой подано напряжение с электродетонатора, двух каскадно включенных трансформаторов, преобразующих выходное напряжение указанной лампы в два острых импульса, и двух каскадно включенных тиратронов, на вход которых подаются указанные импульсы, и которые служат для создания импульса, включающего баллистический гальванометр.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого дана схема устройства, а на фиг. 2 показаны кривые изменения токов и напряжений в различных частях устройства.

Если через электровоспламенитель пропустить постоянный ток неизменной силы и при этом снять осциллограмму напряжения на его зажимах, то эта осциллограмма будет иметь вид наклонном ломаной линии (фиг. 2а): от момента t₀ включения тока до некоторого момента tb падение напряжения нарастает одним темпом, а начиная с момента tb и дальше - другим, и притом значительно более высоким.

При неизменной силе тока, рост падения напряжения может быть объяснен только увеличением сопротивления мостика электровоспламенителя, вызываемым повышением его температуры.

Резкое изменение темпа нарастания падения напряжения, а стало быть и температуры мостика, в момент tb, может быть объяснено только тем, что от момента включения тока до момента tb повышение температуры мостика происходит только за счет теплоты, выделяемой током, а начиная с момента tb до перегорания мостика - за счет теплоты, выделяемой как током, так и горением зажигательной головки электровоспламенителя. Отсюда следует, что момент tb в который происходит резкий изгиб осиллограммы, является моментом, начала воспламенения зажигательной головки электровоспламенителя, т.е. время, истекшее с момента включения тока до момента t и является временем воспламенения.

Произведение же из этого времени на квадрат силы тока дает импульс воспламенения исследуемого электровоспламенителя.

В предлагаемом устройстве (фиг. 1) для измерения времени воспламенения (tb) применяется баллистический гальванометр.

Работа схемы происходит, следующим образом. При замыкании ключа K₁ одновременно подается известный неизменный ток (I) в электровоспламенитель ЭВ и известный неизменный ток (i) в баллистический гальванометр БГ. Ток, подаваемый в гальванометр, проходит через трехэлектродную электронную лампу ЭЛ-1, у которой к моменту замыкания ключа K₁ сеточное напряжение равно нулю.

По море разогревания током мостика ЭВ падение напряжения U на нем будет расти, как это показано на фиг. 2а.

Этот рост падения напряжения будет вызывать изменение анодного тока i₃ в цели электронной лампы ЭЛ-2, работающей на прямолинейной части характеристики (фиг. 2б).

Нарастающий анодный ток будет вызывать во вторичной обмотке ненасыщенного трансформатора Тр-1 некоторую электродвижущую силу е₁, величина которой будет зависеть от темпа нарастания анодного тока. Вследствие этого в момент замыкания ключа K₁ и в момент, когда изменится темп роста падения напряжения, будет иметь место резкое нарастание е₁. В остальное время, вследствие неизменности темпа роста анодного тока, она будет оставаться постоянной (фиг. 2в).

Электродвижущая сила e₁ в своей цепи будет вызывать некоторый ток i₁, характер изменения которого показан на фиг. 2г.

В свою очередь, изменение тока i₁ будет вызывать во вторичной обмотке трансформатора Тр-2 некоторую электродвижущую силу е₂. При этом эта э.д.с. будет возникать только в момент замыкания ключа К₁ и в момент изменения темпа нарастания падения напряжения на зажимах ЭВ (фиг. 2д).

Первый импульс е¹ ₂ этой э.д.с. вызовет зажигание тиратрона Тир-1, однако, вследствие своей недостаточности, он не сумеет вызвать зажигания второго тиратрона Тир-2, к которому для этой цели подведено более низкое анодное напряжение.

Тотчас же после зажигания тиратрона Тир-1 начнется зарядка конденсатора С; при этом напряжение U_c на этом конденсаторе будет во времени нарастать и притом так, как это показано на фиг. 2е.

Схема собрана так, чтобы напряжение U складывалось с е₂ и на сетку второго тиратрона Тир-2 подавалась бы их сумма. Однако такое сложение даст заметный результат только при появлении второго импульса е₂′′ электродвижущей силы.

Элементы схемы рассчитываются так, чтобы сумма U_c+е₂′′ была больше е₂′ и чтобы она была достаточной для зажигания Тир-2.

Таким образом при появлении второго импульса е₂′′, который наступит в момент изменения темпа нарастания падения напряжения на зажимах ЭВ, произойдет зажигание второго тиратрона Тир-2. В результате к сетке электронной лампы ЭЛ-1, находящейся в цепи гальванометра, будет приложен отрицательный потенциал, который немедленно запрет эту лампу, что вызовет размыкание цепи гальванометра.

При этом выключение гальванометра произойдет как раз в тот момент, когда наступит изменение темпа нарастания падения напряжения на зажимах ЭВ, т.е. в тот момент, когда начнется горение зажигательной головки ЭВ.

Таким образом предлагаемая схема включает баллистический гальванометр в момент включения цепи ЭВ и выключает его в момент начала горения зажигательной головки ЭВ, т.е. она задает продолжительность прохождения тока через гальванометр, равную времени воспламенения tb.

Искомое время воспламенения равно:

где С - баллистическая постоянная гальванометра, а α - первый отброс гальванометра. Так как по условию ig=const, то, обозначая

, получим t_в=С′ α,

т.е. искомое время воспламенения равно первому отбросу баллистического гальванометра, умноженному на постоянный коэфициент. Для определения же импульса воспламенения - конечной цели испытания - потребуется лишь измеренное время воспламенения умножить на квадрат тока, проходившего во время испытания через ЭВ.

1. Устройство для измерения импульса воспламенения электровоспламенителей и электродетонаторов, выполненное по типу электронного измерительного прибора, индикатор которого включается в момент включения цепи электродетонатора и автоматически выключается в момент воспламенения последнего, отличающееся тем, что для выключения, используемого в качестве указанного индикатора, применена схема, состоящая из электронной лампы Эл-2, на вход которой подано напряжение с зажимов испытуемого электродетонатора, двух каскадно включенных трансформаторов, преобразующих выходное напряжение лампы Эл-2 в два острых импульса, и двух каскадно включенных тиратронов, на вход которых подаются указанные импульсы и которые служат для создания импульса, выключающего баллистический гальванометр.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся применением электронной лампы Эл-1 в качестве прибора, выключающего гальванометр, для чего на вход ее подано выходное напряжение второго тиратрона.

3. Форма выполнения устройства по п. 1 отличающаяся тем, что на выходе первого тиратрона включен конденсатор, включенный на вход второго тиратрона последовательно с сопротивлением, на которое подается напряжение со входа первого тиратрона, для обеспечения выключения гальванометра лишь при импульсе, возникающем в момент воспламенения электродетонатора.