ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОР

Полезная модель относится к области взрывных работ, в частности, к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях.
8
Известен электродетонатор, содержащий мостик накаливания и гильзу с размещенными в ней усилительным зарядом и инициатором (патент РФ №2150671, МПК F42C 19/12, F42B 3/10, опубл. 10.06.00).
Недостатком данного электродетонатора является возможность его инициирования от постороннего электрического импульса и от импульсов блуждающих токов.
8
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является высокочастотный электродетонатор, содержащий мостик накаливания и взрывчатое вещество (см. а.с.SU №1820181, МПК 19/08, F42D 3/00, опубл. 07.06.93).
Недостатком прототипа является повышенная чувствительность пьезофильтра к физическому воздействию, ограниченная величина полосы пропускания и ее неравномерность приводят к эффекту «сглатывания» полезного сигнала.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение безопасности и безотказности систем электрического инициирования зарядов взрывчатых веществ.
Решение технической задачи достигается тем, что известный высокочастотный электродетонатор, содержащий мостик накаливания и взрывчатое вещество согласно полезной модели, дополнительно снабжен катушкой индуктивности и емкостным элементом, образующих LC-контур, с резонансной частотой, равной частоте импульса инициирования, при этом мостик накаливания, катушка индуктивности, емкостный элемент соединены последовательно.
Данный высокочастотный электродетонатор позволит повысить безопасность и безотказность в работе с электровзрывными сетями.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена эквивалентная схема высокочастотного электродетонатора.
Устройство состоит из последовательно соединенных мостика накаливания 1, расположенного внутри взрывчатого вещества 2, катушки индуктивности 3 и емкости 4, входные клеммы 5 которого подключены к прибору взрывания (на фиг. не изображен). Катушка индуктивности 3 и емкость 4, образуют LC- контур, настроенный на определенную частоту.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно настраивали параметры катушки индуктивности 3 и емкости 4 таким образом, чтобы образуемые ими LC-контур имел резонансную частоту равную частоте импульса инициирования. После настройки LC-контура, его подключали к мостику накаливания 1, который размещен во взрывчатом веществе 2. После чего на входные клеммы 5 подавали импульс инициирования от прибора взрывания, при этом мостик накаливания 1 воспламенял взрывчатое вещество 2.
Резонанс - резкое возрастание амплитуды переменного тока при совпадении собственной частоты колебаний в колебательном контуре и частоты внешнего переменного напряжения. Степень возрастания амплитуды тока зависит от величины активного сопротивления R.
При присутствии в цепи переменного тока одновременно емкости 4 и катушки индуктивности 3, и при равенстве емкостного и индуктивного сопротивлений наступает резонанс (условие резонанса). Полное сопротивление цепи складывается из активного, емкостного и индуктивного и определяется по формуле:
,
где R - активное сопротивление,
L - индуктивность,
С - емкость,
ω - частота импульса.
В момент резонанса , т.е. между L и С должно выполняться соотношение .
И
И
При частоте импульса инициирования f отличного от частоты, на которую настроен LC-контур, данный импульс энергии не сможет дойти до электродетонатора из-за большого реактивного сопротивления LC-контура и процесс инициирования будет невозможен. При частоте импульса f совпадающей с резонансной частотой LC-контура, сопротивление контура будет минимальным и инициализирующий импульс будет беспрепятственно проходить к электродетонатору.
Таким образом, использование LC-контура настроенного на определенную частоту, исключает возможность преждевременного взрыва из-за втекания в электровзрывную цепь блуждающих токов, токов наводки, и повышает безопасность проводимых электровзрывных работ.
Последовательный LC-контур, настроенный на частоту испытательного напряжения, мало отличающуюся от частоты основных составляющих блуждающего тока (постоянной или близкой к 50 Гц), будет беспрепятственно пропускать блуждающие токи, создавая с одной стороны угрозу отказа, а с другой стороны угрозу преждевременного взрыва.
При выборе частоты испытательного напряжения такой, чтобы она существенно отличалась от частот гармоник, составляющих блуждающий ток, то резонансный LC-контур электродетонатора будет представлять собой для таких частот большое сопротивление. При частоте испытательного напряжения не менее чем в 10 раз превышающей максимальную частоту блуждающего тока (максимальную частоту основных его гармоник), он не проникает в электродетонатор и не влияет на результат инициирования.
Использование предлагаемого электродетонатора высокочастотного по сравнению с прототипом позволит повысить безопасность и безотказность систем электрического инициирования зарядов взрывчатых веществ.