專利名稱：防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種引爆電雷管的一種裝置，特別是適于有沼氣和煤礦井下之用途的防爆發(fā)爆器。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的各種類型的發(fā)爆器的放電開關(guān)，均采用機械式開關(guān)。由于發(fā)爆器放電電流有幾十安培，常發(fā)生放電開關(guān)接點燒毀現(xiàn)象，降低該裝置使用壽命。而供電時間又是由機械或小型繼電器控制，其準確度差。如果供電時間超過4ms，將會因起礦山瓦斯爆炸，給國家財產(chǎn)造成不應(yīng)有的損失。另外調(diào)試及批量生產(chǎn)也很困難。如現(xiàn)煤礦正在使用的MFB系列發(fā)爆器就存在上述問題。
本發(fā)明的目的是針對上述情況，提供一種用電子電路來控制放電開關(guān)及供電時間，從而延長使用壽命，增加可靠性和安全性的防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器。
本發(fā)明是通過下述方式完成的當(dāng)現(xiàn)場電雷管連接完成后，將兩根引線接到發(fā)爆器輸出端子上，這時閉鎖網(wǎng)絡(luò)電路開始檢測外接負載電阻，如外接負載電阻滿足設(shè)計要求即在允許值范圍，則發(fā)爆器振蕩電路開始振蕩，并給充電電容充電。電容充電到額定電壓時，發(fā)爆器放炮指示燈亮。將開關(guān)打到放炮位置，無觸點開關(guān)控制電路動作，電容器向負載(電雷管)放電引爆。當(dāng)供電時間等于或小于4ms時，供電時間限制電路動作，放掉充電電容余下電壓，則完成一次放炮過程。
本發(fā)明的特點是1、由于采用可控硅做為放電開關(guān)，允許浪通電流大50-200A，延長了該裝置的使用壽命。2、供電時間設(shè)計為電子電路，保證了供電時間的準確性，增加了該裝置的可靠性和安全性，并且調(diào)試方便，有利于大批量生產(chǎn)。3、技術(shù)指標(1)最大額定引爆發(fā)數(shù)50，(2)輸出沖能≥8.7A2ms，(3)供電時間≤4ms，(4)充電時間≤10s，(5)最大輸出電壓≥900v，(6)具有無觸點及網(wǎng)絡(luò)閉鎖功能。


圖1為本發(fā)明電原理方框圖。
圖2為本發(fā)明電原理圖。
圖3為本發(fā)明無觸點開關(guān)及控制電路電原理圖。
圖4為本發(fā)明供電時間限制電路電原理圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明最佳實施例作詳細的說明參見附圖1、2，本發(fā)明是由電源電路(1)、閉鎖網(wǎng)絡(luò)電路(2)、振蕩器(3)、充電電路(4)、無觸點開關(guān)及控制電路(5)、供電時間限制電路(6)組成。
電源電路(1)由4節(jié)2號電池供電，經(jīng)開關(guān)S1-1送到LM317三端穩(wěn)壓器，使之輸出3v電壓供閉鎖網(wǎng)絡(luò)雙比較器LM193及v9、v10和測試回路電源。輸出電壓由電阻R28調(diào)整。當(dāng)開關(guān)打開充電位置時，即S1-1S1-2接通，電源通過繼電器K的常閉接點KN及電阻R18點燃V11綠色發(fā)光二極管。
閉鎖網(wǎng)絡(luò)電路(2)的檢測回路通過開關(guān)S1-2與輸出并聯(lián)。在電雷管接通后，檢測回路測試出負載電阻在允許的范圍內(nèi)1-12只雷管，開關(guān)S3-1S3-2打到第一擋，13-27只雷管，S3-1S3-2打到第二擋，28-50只雷管，S3-1S3-2打到第三擋。即雙比較器M193輸出高電平，使V9V10導(dǎo)通，繼電器K動作，KN斷開，KNc接通V12紅色發(fā)光二極管，振蕩器起振。如外回路出現(xiàn)開路短路及開關(guān)S3-1S3-2位置與實際電雷管數(shù)不符時，V9V10輸出低電平，繼電器K不動作，V12不亮，V1停振不工作。R16偏流電阻，R12、R22、R23、R24為調(diào)整上限基準輸入，R11、R25、R26、R27為調(diào)整下限基準輸入，R14與電雷管構(gòu)成取樣回路，加在比較器LM193的2、5腳。
振蕩器(3)是由線圈T和三極管V1及電阻R1R2組成振蕩電路，振蕩頻率700-1300HZ。線圈T的鐵芯采用E7磁芯，用φ0.1高強漆包線繞制。初級1-2繞組為35圈，3-4繞組30圈為回授圈，次級5-67-8兩個繞組，分別為750圈和30圈。5-6繞組為充電交流繞組，7-8線圈為控制極繞組。
充電電路(4)插接在振蕩器和無觸點開關(guān)及控制電路中間，交流電壓經(jīng)C1倍壓V2V3二極管整流后，加到兩只串聯(lián)電容C3-1C3-2上。當(dāng)電壓大于900V時，調(diào)整電阻R20，使氖燈Ne亮，即充電完成。
參見附圖3，無觸點開關(guān)及控制電路(5)是由兩只可控硅串聯(lián)后一端連接到充電電容C3-1的正極上，另一端做為輸出端，V7-1控制柵經(jīng)V13與V7-2控制柵相連，構(gòu)成無觸點開關(guān)?？刂齐娐酚衫@組7-8輸出交流電壓，經(jīng)二極管V4整流給C2電容充電，充電電壓可達4-50V，放炮開關(guān)S2的一端接到V13正極與V7-2控制柵極公共端相連，另一端與電容C2正極連接。當(dāng)S2閉合時C2上的充電電壓加到可控硅的控制柵極，可控硅導(dǎo)通，高壓經(jīng)可控硅到電雷管構(gòu)成回路引爆。為了減小可控硅漏電流，在V7-1的控制柵極上加裝一只二極管V13?？煽毓柽x擇CR6AM12，其峰值耐壓為1000-2000V，浪涌電流為50-200A的塑封器件。
參見附圖4，供電時間限制電路(6)的放電回路是兩只可控硅串聯(lián)電阻R4后，并聯(lián)到充電電容兩端?？刂齐娐返墓ぷ麟妷篤。由輸出電壓經(jīng)電阻R8R9分壓取得V。取值為25-45伏，最佳為40-42伏，V。通過電阻R21R7給電容C4充電，C4電壓上升，使V6的eb1結(jié)導(dǎo)通，C4通過R5放電，當(dāng)R5壓降達到4V時，觸發(fā)V5-1V5-2導(dǎo)通，電容C3-1C3-2通過R4V5-1V5-1放電，從而達到控制時間的目的。它的時間常數(shù)由R21R7C4，決定，由下列公式計算
T＝RC ln 1/(1-η)R＝R7+R21＝10KΩC＝0.1-0.47μF取C為0.47μFη＝0.7則T≤4mS該電路是保證無觸點開關(guān)導(dǎo)通時，在4mS以內(nèi)將C3-1 C3-2電容電壓放掉。另一方面要滿足輸出沖能8.7A2mS的要求，為保證可控硅可靠工作，加入可控硅的脈沖幅度為4-10v，觸發(fā)電路輸出的漏電流產(chǎn)生的電壓不應(yīng)超過0.25v，以免發(fā)生誤觸發(fā)，觸發(fā)脈沖前治時間小于10μS。
權(quán)利要求
1.一種防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器，它是由電源電路(1)由電池供電，經(jīng)開關(guān)S1-1送到LM317三端穩(wěn)壓器，使之輸出3V電壓供閉鎖網(wǎng)絡(luò)雙比較器LM193及V9、V10和測試回路電源，輸出電壓由電阻R28調(diào)整，閉鎖網(wǎng)絡(luò)電路(2)的檢測回路通過開關(guān)S1-2與輸出并聯(lián)。在電雷管接通后，檢測回路測試出負載在允許的范圍內(nèi)，即雙比較器M193輸出高電平，使V9V10導(dǎo)通，繼電器K動作，KN斷開，KNc接通V12紅色發(fā)光二極管，振蕩器起振，振蕩器(3)是由線圈T和三極管V1及電阻R1R2組成振蕩電路，振蕩頻率700--1300HZ，充電電路(4)插接在振蕩器和無觸點開關(guān)及控制電路中間，交流電壓經(jīng)C1倍壓V2V3二極管整流后，加到兩只串聯(lián)電容C3-1C3-2上。當(dāng)電壓大于900V時，調(diào)整電阻R20，使氖燈Ne亮，其特征在于無觸點開關(guān)及控制電路(5)是由兩只可控硅串聯(lián)后一端連接到充電電容C3-1的正極上，另一端做為輸出端，V7-1控制柵經(jīng)V13與V7-2控制柵相連，構(gòu)成無觸點開關(guān)，控制觸發(fā)電壓由繞組7-8輸出交流電壓，經(jīng)二極管V4整流C2濾波后取得，放炮開關(guān)S2的一端接到V13正極與V7-2控制柵公共端相連，另一端與電容C2正極連接，當(dāng)S2閉合時C2上的充電電壓加到可控硅的控制柵極，可控硅導(dǎo)通，高壓經(jīng)可控硅到電雷管構(gòu)成回路引爆，供電時間限制電路(6)的放電回路是兩只可控硅串聯(lián)電阻R4后，并聯(lián)到充電電容兩端，控制電路的工作電壓V。由輸出電壓經(jīng)電阻R8R9分壓取得，V。通過電阻R21R7給電容C4充電，C4電壓上升，使V6的eb1結(jié)導(dǎo)通，C4通過R5放電，當(dāng)R5壓降達到4V時，觸發(fā)V5-1V5-2導(dǎo)通，電容C3-1C3-2通過R4V5-1V5-1放電。
2.如權(quán)利要求1所述的防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器，其特征在于，為減小可控硅漏電流，在V7-1的控制柵極上加裝一只二極管V13。
3.如權(quán)利要求1所述的防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器，其特征在于，供電時間限制電路的控制電路的工作電壓V。取值為25-45伏，電容C4取值為0.1-0.47μF。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種防爆閉鎖式無觸點發(fā)爆器，它是由電源電路(1)、閉鎖網(wǎng)絡(luò)電路(2)、振蕩器(3)、充電電路(4)、無觸點開關(guān)及控制電路(5)、供電時間限制電路(6)組成。其特點是1.由于采用可控硅作為放電開關(guān)，允許浪涌電流大50—200A，延長了該裝置的使用壽命。2.供電時間設(shè)計為電子電路，保證了供電時間的準確性，增加了該裝置的可靠性和安全性，并且調(diào)試方便，有利于大批量生產(chǎn)。
文檔編號H03K3/57GK1074533SQ9211327
公開日1993年7月21日 申請日期1992年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月5日
發(fā)明者金永善, 蔡德源, 辛滌凡, 孟慶有 申請人:遼源市電子儀器廠