Kj級靜電放電裝置的製作方法
2023-06-07 11:05:51
專利名稱:Kj級靜電放電裝置的製作方法
(一) 技術領域：
本實用新型涉及一種靜電放電裝置，特別是用於引爆φ0.01-0.2mm的電阻絲的4.5-9.0KV、1-20KJ級的靜電放電裝置。
(二) 背景技術現有的靜電放電裝置的能量為12.5 J-50J，只用於同步引爆埋在起爆藥中的14發φ0.01-0.02mm的橋絲雷管。其中美國用於NND-211和ARC-211雷管引爆的靜電放電裝置為5KV、4μF，即50J。中國用於起爆核彈的同步雷管引爆的靜電放電裝置為2.5KV、4μF，即12.5J。
由於現有的靜電放電裝置的能量太低，為了減少能量損失而採用細的橋絲和152.4mm之內的短的同軸電纜導線，並把橋絲埋在起爆藥之中等方法。所以現有的靜電放電裝置的應用範圍非常有限。要想擴大靜電放電裝置的應用範圍、取消電火工品的橋絲點火藥，實現對現有的電火工品引爆和點火方式的改革，就必須研製出高能量的靜電放電裝置。
(三)
發明內容
本發明的目的是提供一種KJ級的靜電放電裝置，以彌補現有爆炸橋絲雷管發火所用的靜電放電裝置能量的不足，擴大靜電放電裝置的應用範圍。KJ級靜電放電裝置由直流電源、電流表、電壓表和電容器構成，其中的電容器是由多個電容器串聯組成的電容器組；直流電源輸出的正極端接電容器組Cg1的正極端，直流電源輸出的負極端接Cg1的負極端，電流表A、K2a常閉接點串接在直流電源與電容器組Cg1之間。電壓表V與電容器組Cg1中的電容器並接，Cg1的正極通過K2b常閉接點與電容器組Cg2正極連接，Cg1的負極通過K2c常閉接點與電容器組Cg2負極連接；Cg2的正極還通過K2b常開接點與Cg1的負極連接，Cg1正極經開關K3接輸出a端，Cg2負極接輸出b端。其中K2a、K2b、K2c均為同軸聯動開關K2的接點。
本實用新型所提供的KJ級靜電放電裝置的最高放電能量為20KJ，是現有同類裝置能量的400倍。它可以通過並聯或串聯方法，同時引爆0.01-0.04mm的橋絲100發。用它引爆的橋絲可以裝配在距離火工品裝藥表面的1-3mm處，不接觸藥劑即可。由於它放電的能量高，完全可以克服引爆線路的能量損失，所以不需要採用同軸電纜導線。用它引爆火工品可以採用普通銅單芯塑料皮導線，其導線長度電阻值不超過橋絲電阻值為限。用它引爆瞬發雷管時，導線長度不超過20m，可以達到1μS的同步效果。它還能夠可靠地點燃點火藥、延期藥、煙火藥和發射藥。用它引爆的火工品不需要裝配橋絲點火藥。
(四)
圖1為攜帶式靜電放電裝置的電路原理圖；圖2為固定式靜電放電裝置的電路原理圖；(五) 具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
按使用電源不同分為兩種系列，一種是電池或蓄電池作為電源的攜帶式系列；另一種是220V或380V交流電源的固定式系列。其中攜帶式系列的能量在2KJ以內，固定式系列的能量可達20KJ以上。下面就兩種系列之差異分別加以說明。圖1為攜帶式1KJ靜電放電裝置的電路原理圖，它是用於30發火工品1μS同步引爆或點火的裝置。直流電源是由電池組E、振蕩電晶體BG1、高頻變壓器T1和整流二極體Dz構成，電池組E的正極接入T1初級線圈的中心抽頭，負極接地；T1初級線圈的正端經電阻R1接BG1的基極，BG1集電極接T1初級的負端，並經電容C1接地；T1次級線圈正端接有整流二極體Dz，負端接地。其中電池組E由12節5安時的鎳鎘蓄電池串聯組成，共12伏，E正極接轉換開關K1，K1可分別連接T1初級、充電器或懸空；電阻R1為510歐姆，振蕩電晶體BG1為DD0313、電容器C1為1μF/160V，整流二極體Dz為2DL15。K1是電源開關，接通後直流電通過R1、BG1、C1和高頻變壓器T1的初級線圈，構成高頻振蕩電路，在T1次級產生高壓脈衝電流。經過二極體Dz整流之後使其形成了高壓4500V直流脈衝電流。此電流經過電流表A(0-25mA)進入兩個電容器組Cg1、Cg2進行電量貯存。Cg1、Cg2均由10個耐壓450V、容量560μF的電解質極性電容器串聯組成，電壓表V經K2a常開接點與Cg1並接。當電量貯存近飽和時，電流表A指示接近零，此時電容器貯存的電量為1.1KJ左右(如果需要2KJ能量時，可以分別在Cg1和Cg2分路上各並聯一個與其相同的電容器組。為了攜帶方便，一般不採用質量大、容量高的電容器)。當電流表A指針不再變動或微有下降時，按下同步按鈕開關K2，此時電壓表V接通，指示出其中一組電容靜電位數值，用於計算放電裝置的最大輸出能量。同時貯電時並聯的兩電容器組轉變為串聯，使靜電位增大一倍，即由4.5KV變成9KV。然後檢查預爆或預點燃的火工品的導線與放電裝置的輸出端點a或b聯接是否正常，如無誤即按下K3起爆按鈕開關，此時預爆或預點燃的火工品便在1μS之內被同步引爆或點火。
圖2為固定式20KJ靜電放電裝置的電路原理圖，直流電源是由交流電源接入升壓變壓器T2初級，T2次級經橋式整流後輸出直流電壓。220V或380V交流電源接在升壓變壓器T2初級，在T2次級產生5KV左右交流電壓，DZ是橋式整流線路，四個橋臂均由5個1N4007二極體串聯組成。整流後的直流電壓在4.5KV左右，R2為5K歐的限流電阻，是為了保護二極體和變壓器的正常運行而設置的。電路中電容器組Cg1、Cg2和開關接點K2a、K2b、K2c、K3的連接與攜帶式相同，開關K2、K3為接觸繼電器。A為0-1000mA的電流表，隨著電容貯電錶值逐漸下降，當電容靜電位升至近4.5KV時，表值接近零。此時停止貯電，按下接觸繼電器按鈕，Cg1和Cg2各由10個耐壓450KV、容量10000μF的電解質極性電容串聯組成，在接觸繼電器動作之後，Cg1和Cg2由並聯轉為串聯，即20個電容器串聯起來。V為0-1000V的直流電壓表，它與20個串聯電容器中的2個並聯，表值所示為總電位的1/10，以表值的10倍來計算放電裝置的最大能量。在詳細地檢查預引爆線路無誤時，立即按下大功率接觸繼電器按鈕，K3接通，在1μS的時間內完成引爆。它可以同時引爆100發同步雷管，也可以同時點燃100發延期雷管或電點火管等。尚可以引爆φ0.2mm，長100mm的粗電阻絲，用做超硬材料粉末的合成或聚晶的能源。
權利要求
1.一種KJ級靜電放電裝置，由直流電源、電流表、電壓表和電容器構成，其特徵是其中的電容器是由多個電容器串聯組成的電容器組；直流電源輸出的正極端接電容器組Cg1的正極端，直流電源輸出的負極端接Cg1的負極端，電流表A、K2a常閉接點串接在直流電源與電容器組Cg1之間；電壓表V與電容器組Cg1中的電容器並接，Cg1的正極通過K2b常閉接點與電容器組Cg2正極連接，Cg1的負極通過K2c常閉接點與電容器組Cg2負極連接；Cg2的正極還通過K2b常開接點與Cg1的負極連接，Cg1正極經開關K3接輸出a端，Cg2負極接輸出b端；其中K2a、K2b、K2c均為同軸聯動開關K2的接點。
2.根據權利要求
1所述的KJ級靜電放電裝置，其特徵是所說的直流電源是由電池組E、振蕩電晶體BG1、高頻變壓器T1和整流二極體D1構成，電池組E的正極接入T1初級線圈的中心抽頭，負極接地；T1初級線圈正端經電阻R1接BG1的基極，BG1集電極接T1初級的負端，並經電容C1接地；T1次級線圈正端接整流二極體Dz，負端接地。
3.根據權利要求
2所述的KJ級靜電放電裝置，其特徵是所說的電池組為蓄電池組。
4.根據權利要求
1所述的KJ級靜電放電裝置，其特徵是所說的直流穩壓電源是由交流電源接入升壓變壓器T2初級，T2次級經橋式整流後輸出直流電壓。
5.根據權利要求
1所述的KJ級靜電放電裝置，其特徵是所說的開關K2、K3為按鈕開關。
6.根據權利要求
1所述的KJ級靜電放電裝置，其特徵是所說的開關K2、K3為接觸繼電器。
專利摘要
本實用新型公開了一種用於引爆φ0.01－0.2mm的電阻絲的KJ級靜電放電裝置，它由直流電源、電流表、電壓表和電容器組構成，直流電源輸出端經K2a常閉接點、電流表A接電容器組Cg1的兩端，電壓表V與電容器組並接，Cg1的正極通過K2b常閉接點與電容器組Cg2正極連接，Cg1的負極通過K2c常閉接點與電容器組Cg2負極連接；Cg2的正極還通過K2b常開接點與Cg1的負極連接，Cg1正極經開關K3接輸出a端，Cg2負極接輸出b端。其中K2a、K2b、K2c均為同軸聯動開關K2的接點。KJ級靜電放電裝置的最高放電能量為20KJ，是現有同類裝置能量的400倍。它可以通過並聯或串聯方法，同時引爆0.01－0.04mm的橋絲100發。尚可用作超硬材料粉末的合成或聚晶的能源。
文檔編號F42D1/04GKCN2539136SQ02211582
公開日2003年3月5日 申請日期2002年4月29日
發明者張連山 申請人:張連山導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan