JPS6353479B2 - - Google Patents
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- JPS6353479B2 JPS6353479B2 JP56027932A JP2793281A JPS6353479B2 JP S6353479 B2 JPS6353479 B2 JP S6353479B2 JP 56027932 A JP56027932 A JP 56027932A JP 2793281 A JP2793281 A JP 2793281A JP S6353479 B2 JPS6353479 B2 JP S6353479B2
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Description
この発明は起動より発火に至る時間を時間的に
延時するようにした延時電気雷管に関する。
延時電気雷管において、サイリスタを介して点
火用抵抗線と電源とを接続し、サイリスタのゲー
トを、スイツチングダイオードを介して抵抗器と
コンデンサからなる遅延回路に接続して構成され
る延時回路(以下、アナログ方式という)をもつ
電気雷管は、特公昭48−23887号公報及び特開昭
54−43454号公報によつて公知である。
アナログ方式延時回路では遅延回路を構成する
抵抗器とコンデンサと、スイツチダイオードとで
延時時間が決められる。そして、異つた延時時間
を得るには、これらのうち少なくとも一の部品の
定数を変える必要がある。したがつて延時時間の
異なる多種類の点火装置を製造するためには、定
数の異なる多くの種類の部品を準備せねばならな
い。例えば特開昭54−43454号公報に記載された
実施例によると、印加電圧を5V、スイツチダイ
オードの作動電圧を2V、コンデンサ容量を1μF
としたときの延時時間、即ち秒時と抵抗値との関
係は次のようになつている。
The present invention relates to a time delay electric detonator that extends the time from activation to ignition. In a time delay electric detonator, a time delay circuit (hereinafter referred to as "delay circuit") is constructed by connecting the ignition resistance wire and the power supply through a thyristor, and connecting the gate of the thyristor to a delay circuit consisting of a resistor and a capacitor through a switching diode. An electric detonator having an analog method) is described in Japanese Patent Publication No. 48-23887 and Japanese Patent Application Laid-open No.
It is known from the publication No. 54-43454. In an analog time delay circuit, the delay time is determined by a resistor, a capacitor, and a switch diode that make up the delay circuit. In order to obtain different extension times, it is necessary to change the constant of at least one of these components. Therefore, in order to manufacture many types of ignition devices with different elongation times, many types of parts with different constants must be prepared. For example, according to the embodiment described in JP-A No. 54-43454, the applied voltage is 5V, the operating voltage of the switch diode is 2V, and the capacitor capacity is 1μF.
The relationship between the elapsed time, that is, seconds, and the resistance value is as follows.
【表】
すなわち、延時時間の値に対応してそれぞれ異
つた値の抵抗器が使われ、その種類は秒時の数と
同じであり上の例では20種類が必要である。雷管
の製造に際しては、このように多種類の部品を扱
うことは好ましくない。例えば検査を種類別に行
なわねばならないので必要な検査回数が多くな
る、異つた値の部品が互いに混入することを防ぐ
ためなど設備を増加させる必要を生じる、あるい
は2重チエツクなどの管理作業が必要となる、と
いつた不都合がさけられず、価格、生産性の両面
から量産効果を低下させる。
更に、雷管における延時時間の精度は、相隣る
段数の製品の秒時のバラツキ分布が重ならないこ
とが要求される。例えば10段目と11段目では秒時
の差は10ミリ秒(msec)であるから、10段目の
秒時は90+5msec未満、11段目の秒時は100―
5msec以上でなければならない。すなわち、10段
目で4.5%、11段目で5%の精度が必要である。
一方、工業的に使用される抵抗器及びコンデンサ
は一般に±5%以内の精度であり、スイツチダイ
オードの逆電圧についても同様である。したがつ
てアナログ方式の延時回路に用いるこれらの部品
は、精度をそろえるためには選別をせねばなら
ず、製造コストが高くなることはさけられない。
同じ理由で高精度、例えば秒時の誤差が±1%以
下の延時電気雷管は、アナログ方式延時回路では
経済的な量産は困難である。また前記表に示すよ
うにこれら電気部品の定数は特殊な値となり、市
販品がなく、特別にこの延時回路のため作る必要
があり、この点から高価になる。
またアナログ方式の延時回路はこれに印加され
る電圧値によつて延時時間が影響される。従つて
この電気雷管に対する電源、つまり発破器の電源
として電圧の安定した高価なものを用いる必要が
ある。
この発明の目的は、以上にのべたアナログ方式
電気雷管のもつ問題点を解決することにある。即
ちこの発明は延時の秒時差を決める部品の種類を
少なくして部品点数が少なく、調整が簡単で量産
効果をあげ、同時にコスト上昇をさけることを目
的とする。
この発明によれば電圧の印加により動作を開始
するデイジタルタイマが用いられ、このタイマの
出力によりスイツチング回路をオンにし、そのス
イツチング回路を通じて点火用抵抗線に電流を流
す。このデイジタルタイマはデイジタルカウンタ
を備え、そのカウンタは基準時間信号を計数する
が、その基準時間信号の周期は以下のように決め
られる。
一般に段表雷管の秒時差は、2段目に相当する
秒時を基準時間として、その整数倍の秒時差から
成つている。例えば日本工業規格JIS K4807―
1978(下記表)[Table] In other words, resistors with different values are used depending on the value of the elapsed time, and the types of resistors are the same as the number of seconds, and in the above example, 20 types are required. When manufacturing detonators, it is not desirable to handle such a large variety of parts. For example, inspections have to be conducted by type, which increases the number of inspections required, increases the need for equipment to prevent parts with different values from mixing with each other, or requires management work such as double checking. This unavoidable inconvenience, such as sagging, reduces the effectiveness of mass production in terms of both price and productivity. Furthermore, the accuracy of the time elapsed time in the detonator is required to ensure that the second time variation distributions of products in adjacent stages do not overlap. For example, the difference in seconds between the 10th and 11th stages is 10 milliseconds (msec), so the seconds on the 10th stage are less than 90 + 5msec, and the seconds on the 11th stage are 100 -
Must be 5msec or more. In other words, an accuracy of 4.5% is required for the 10th stage and 5% for the 11th stage.
On the other hand, industrially used resistors and capacitors generally have an accuracy within ±5%, and the same applies to the reverse voltage of a switch diode. Therefore, these parts used in analog time delay circuits must be selected to ensure uniform accuracy, which inevitably increases manufacturing costs.
For the same reason, it is difficult to economically mass-produce a time delay electric detonator with high precision, for example, a time delay error of ±1% or less, using an analog time delay circuit. Further, as shown in the above table, the constants of these electric parts have special values, and there are no commercially available products, so it is necessary to make them specially for this time delay circuit, which makes them expensive. Further, in an analog time delay circuit, the delay time is affected by the voltage value applied to the circuit. Therefore, it is necessary to use an expensive power source with stable voltage as the power source for the electric detonator, that is, the power source for the blaster. It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of analog type electric detonators. That is, it is an object of the present invention to reduce the number of parts by reducing the number of parts that determine the time difference in seconds, to facilitate adjustment, to increase the effectiveness of mass production, and at the same time to avoid an increase in costs. According to this invention, a digital timer is used which starts its operation upon application of a voltage, and the output of this timer turns on a switching circuit, causing current to flow through the ignition resistance wire through the switching circuit. This digital timer includes a digital counter that counts the reference time signal, and the period of the reference time signal is determined as follows. In general, the second time difference between stage detonators is made up of an integral multiple of the second stage corresponding to the second stage as a reference time. For example, Japanese Industrial Standard JIS K4807
1978 (table below)
【表】
に示されているDS雷管の延時系列では、隣接段
間の最少秒時差は0.25秒であり、3段目は0.5秒、
以下9段目は2.00秒、10段目は2.30秒であり、段
数が増加するごとに0.25秒ずつ長くなつている。
10段目の秒時差は正確には0.25秒の整数倍ではな
いが、実際の製品の秒時差の分布からみれば実質
的な差はない。またMS雷管の延時系列では前記
表に示すように最少秒時差は1ミリ秒である。
この発明は各段の延時時間がこのような関係に
あることを利用する。すなわち、1つの延時系列
における最少の秒時差に等しい周期をもつ基準時
間信号を基準時間信号発生回路で発生させ、この
基準時間信号をデイジタルカウンタで計数させ
る。このカウンタは例えば10進カウンタであつて
最少秒時差の整数倍経過後に中間出力を対応する
中間出力端子に順次発生する。所望の秒時(延時
時間)に対応したカウンタの中間出力端子を選択
してタイマ出力端子としてスイツチング回路へ接
続する。このように段数設定回路としてカウンタ
の中間出力端子の一つを選んでデイジタルタイマ
出力端子に接続する回路を用いることによつて、
同一の基準時間信号発生回路と、同一のカウンタ
と同一の段数設定回路とによつて、全段の秒時を
つくることができる。前記JISに定められたDS雷
管及びMS雷管を製造するには、アナログ方式で
は20種類の抵抗器と1種類のコンデンサとスイツ
チダイオードとが必要であるが、この発明の電気
雷管によれば10msec及び250msecに対応した2
種類の基準信号発生回路と一種類の中間出力付10
進カウンタとがあればよい。すなわち、この発明
の電気雷管では使用する部品の種類を大幅に減少
することができるので、先に述べたアナログ方式
の欠点である量産性の低下、部品コストの上昇を
さけることができる。又、基準時間信号発生回路
に適当な共振素子を用いることによつて比較的安
価に秒時の精度を上げることができ、かつ電源電
圧が多少変動しても正しく動作し、従つて発破器
の電源装置として安価なものを用いることができ
る。
次に図面を参照してこの発明を詳細に説明す
る。
第1図はこの発明による延時電気雷管の基本構
成を示す。管体1には点火薬2(一部のみ記載)
と、点火用抵抗線3と、点火用抵抗線3と直列に
接続されたスイツチング回路4が収められ、管体
1は塞栓8で栓されている。塞栓8には外部より
脚線7a,7bが導入され、脚線7a,7b間に
点火用抵抗線3及びスイツチング回路4の直列回
路が接続される。
この発明では管体1内にデイジタルタイマ5が
収容され、タイマ5の出力側はスイツチング回路
4の制御入力側に接続され、タイマ5及びスイツ
チング回路4により延時回路6が構成される。デ
イジタルタイマ5は発振器11をもつ基準時間信
号発生回路9と、その基準時間信号を計数するデ
イジタルカウンタ12をもち、その中間出力端子
をタイマ5の出力側に選択して接続することがで
きる段数設定回路10とから構成される。
第2図は第1図中の延時回路6の具体例を示
す。尚第2図では回路内の電源と接地は一部を除
いて省略してある。脚線7a,7bに外部電源が
接続された時、スイツチ回路4を構成するサイリ
スタ41は遮断状態にあり、点火用抵抗線3には
電流は供給されず、点火は行なわれない。電源接
続と同時に、延時回路6の他の部分には結線13
を通じて電源が接続されて動作を開始する。続い
て基準時間信号発生回路9と段数設定回路10と
によつて定められた秒時、すなわち延時時間が経
過した時に点弧信号を発生し、サイリスタ41を
導通状態にして点火用抵抗線3に通電して点火を
行なう。
次に各部の構成と動作を順次説明する。基準時
間信号発生回路9は発振器11とその出力を分周
する多段2進カウンタ16などにより構成され
る。発振器11は例えばインバータ14とセラミ
ツク振動子15と抵抗素子、コンデンサからな
り、例えば32768Hzの矩形波信号を発生する。こ
の信号は多段2進カウンタ16に入力され、その
13段目の出力端子17から基準時間信号発生回路
9の出力をとり出す。この出力は同時にORゲー
ト18を介してカウンタ16のリセツト入力端子
19に供給される。この結果、出力端子17には
入力される矩形波信号を2の13乗回計数するごと
に1個のパルスが発生する。すなわち、出力端子
17から(1/32786)秒×(2)13=0.25秒を周期
とするパルス列がとり出され、これを基準時間信
号として使用する。
段数設定回路10はデコーダ付多段10進カウン
タ12と切換回路20と出力回路21とからな
る。10進カウンタ12には10個の中間出力端子2
2―1,22―2,……22―10が設けられて
おり、これら中間出力端子22―1,……22―
10には第3図に示すように基準時間信号が入力
されるごとに順次異なる端子から出力が得られ
る。即ち第3図Aに示すリセツト信号が終了した
後には中間出力端子の出力信号のパルスの後縁の
立下りを検出すれば、第3図Bの入力信号、つま
り基準時間信号のパルス数を知ることができ、例
えば出力端子22―1は第3図Cに示すように第
1番目のパルスが入力されると立下り、出力端子
22―3は第3図Eに示すように第3番目の入力
パルスで立下り、中間出力端子22―1〜22―
10から第3図C〜Lにそれぞれ示す出力が得ら
れる。先に説明した基準時間信号を入力すると、
出力端子22―1はリセツトから0.25秒後に、出
力端子22―3は同じく0.75秒後に、それぞれ立
下るパルスが発生する。これらの時間間隔は先に
述べたDS電気雷管の2段目、4段目の秒時にそ
れぞれ対応している。
従つて10進カウンタ12の10個の出力端子22
―1〜22―10から所望の段数の秒時に対応し
たものを選び、その出力信号でスイツチ回路4の
サイリスタ41を点弧すれば、設定した秒時の経
過後に点火用抵抗線3に点火電流が供給される。
切換回路20はこのようにカウンタ12の中間出
力端子22―1〜22―10を段数に対応させて
選択してタイマ5の出力側に接続するもので、雷
管の製造に際して決定し接続される。
出力回路21は抵抗器21a、コンデンサ21
bからなる積分回路21cと、C―MOSインバ
ータ23と、CMOS ANDゲート24とからな
る周知のパルス発生回路であり、切換回路20の
出力が積分回路21c、インバータ23に供給さ
れ、これらの出力がゲート24へ供給され、カウ
ンタ12の出力パルスの後縁立下りを検出してタ
イマ5の出力端子25に点弧パルスを発生する。
点弧パルスは電流制限抵抗器4aを通してサイリ
スタ41のゲートに与えられてサイリスタ41を
点弧し、その点火電流を点火用抵抗線3に流す。
サイリスタ41のゲート、カソード間の抵抗器4
bはサイリスタ41の誤動作を防止するものであ
る。
この実施例で使用する2進カウンタ16及び10
進カウンタ12は、電源投入時の内部状態は一般
に不定であつてこれまで述べた機能を正確に動作
させるには、電源投入と同時に初期設定を行なう
必要がある。リセツト回路26はこの目的に設け
られ、CMOSインバータ27の特性を利用して
脚線7a,7bに電源電圧が供給されると直ちに
インバータ27の出力端子28に正のパルスを発
生する。これをカウンタ12のリセツト端子に供
給し、またORゲート18を通じてカウンタ19
のリセツト端子19へ供給して初期状態をそろえ
る。それと同時に端子28の出力はインバータ2
9へ供給されその出力端子30には負のパルスが
発生し、これをANDゲート24に与えてその出
力を禁止して電源投入時にサイリスタ41が誤つ
て点弧されることを防ぐ。その後、抵抗器26
a、コンデンサ26bの時定数で決まる時間のあ
とにインバータ27,29の出力が反転して各部
が動作を開始する。ダイオード26cは逆流防止
用である。
以上の説明から明らかなように、この実施例に
よれば、基準時間信号を発生するために一種類の
振動子と一種類の2進カウンタを用い、その出力
を一種類のデコーダ付10進カウンタ12で計数し
て、段数に対応した中間出力端子からの信号でス
イツチ素子4を点弧することによつて、基準時間
の整数倍からなる秒時差をもつ任意の段数の段発
電気雷管を構成できる。すなわち、アナログ方式
と異なり、多種類の段数に対応して、多種類の基
準時間用部品を用意する必要はない。この場合は
単に延時系列に応じて1つの振動子を変更すれば
よい。
この例では基準時間0.25秒に対し誤差は±0.3
%が得られた。この精度は使用したセラミツク振
動子15の精度で決まる。
第4図は基準時間信号発生回路9の別の構成を
用いる実施例を示す。この例は先の例ほど高精度
を要しない場合に使用できる。2個のCMOSイ
ンバータ31,32と抵抗器11a、コンデンサ
11bとからなる無安定マルチバイブレータ発振
器11の出力を基準時間信号として用いて段数設
定回路10の入力とする。その他の動作及び段数
設定などは、前例と同様である。基準時間は抵抗
器11aの抵抗値R0とコンデンサ11bの容量
C0で定まり例えばR0=2.5MΩ、C0=0.0047μFの
とき25ミリ秒が得られ、その精度はR0C0の精度
で決まる。
このような電気雷管の複数個を直列に接続して
多数斉発を行うには、各電気雷管において、第5
図に示すように脚線7a,7b間にエネルギー蓄
積用のコンデンサ51を接続し、多数斉発を行う
場合各電気雷管のコンデンサ51に発破器により
充電し、そのコンデンサ51の蓄積電力によりデ
イジタルタイマ5を駆動し、その出力でスイツチ
ング回路4をオンにしてコンデンサ51より点火
用抵抗線3に電流を流す。このエネルギー蓄積用
コンデンサ51の容量C0(μF)とその両端電圧E
(V)との関係において、発火させることができ
る限界は第6図に示す曲線E=160×C0 -0.684で示
され、この線より上側で雷管はすべて発火する。
従つてE≧160×C0 -0.684を満足するように容量C0
を選定することが好ましい。特にコンデンサ51
として電界コンデンサを用い、かつあまり大きく
しない点からは100μF以下が望ましく、また発破
器の電源電圧を余り大きくしない点からは10μF
以上が好ましい。図で〇は発火を、×は非発火を
示す。
この電気雷管の構造の例を第7図に示す。管体
1内には添装薬53が入れられ、更に起爆薬54
が装填された内管55が挿入され、塞栓8で栓さ
れる。塞栓8には例えば合成樹脂材のモールド品
であつてコンデンサ51が内蔵され、これに脚線
7a,7bが接続される。またタイマ5及びスイ
ツチング回路4がモールドされたもの57も塞栓
8内に埋込まれる。塞栓8の内端に点火用抵抗線
3が付けられ、その抵抗線3に点火玉58が付け
られ、その上に被膜59が施される。
以上の説明で明らかなように、この発明によれ
ば延時電気雷管において、一つの基準時間にもと
ずいて任意の秒時差(段数)の装置を製造でき
る。すなわち、秒時差を決める部品、例えば抵
抗、コンデンサなどの種類を大幅に少なくでき
る。これによつて延時電気雷管の量産性が向上
し、製造コストの上昇を防ぐことができる。又、
比較的安価に秒時を高精度化することができる。In the DS detonator time series shown in [Table], the minimum second time difference between adjacent stages is 0.25 seconds, the third stage has a time difference of 0.5 seconds,
Below, the 9th stage is 2.00 seconds, the 10th stage is 2.30 seconds, and each time the number of stages increases, it becomes longer by 0.25 seconds.
Although the second time difference of the 10th stage is not exactly an integral multiple of 0.25 seconds, there is no real difference when looking at the distribution of second time differences of actual products. Furthermore, in the time series of MS detonators, the minimum second time difference is 1 millisecond, as shown in the table above. This invention utilizes the fact that the elapsed time of each stage has such a relationship. That is, a reference time signal having a period equal to the minimum second time difference in one elapsed time series is generated by a reference time signal generation circuit, and this reference time signal is counted by a digital counter. This counter is, for example, a decimal counter, and sequentially generates intermediate outputs at corresponding intermediate output terminals after an integer multiple of the minimum second time difference has elapsed. The intermediate output terminal of the counter corresponding to the desired second time (extension time) is selected and connected to the switching circuit as a timer output terminal. In this way, by using a circuit that selects one of the intermediate output terminals of the counter as the stage number setting circuit and connects it to the digital timer output terminal,
All stages of seconds can be created using the same reference time signal generation circuit, the same counter, and the same stage number setting circuit. In order to manufacture the DS detonator and MS detonator specified in the JIS, the analog method requires 20 types of resistors, one type of capacitor, and a switch diode, but according to the electric detonator of this invention, the detonator 2 compatible with 250msec
10 kinds of reference signal generation circuit and one kind of intermediate output
All you need is a forward counter. That is, in the electric detonator of the present invention, the types of parts used can be significantly reduced, so that it is possible to avoid the deterioration in mass production and the increase in parts cost, which are the drawbacks of the analog system described above. In addition, by using an appropriate resonant element in the reference time signal generation circuit, the accuracy of the seconds can be increased at a relatively low cost, and it will operate correctly even if the power supply voltage fluctuates to some extent. An inexpensive power supply device can be used. Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the basic structure of a time delay electric detonator according to the present invention. Tube 1 contains ignition powder 2 (only a portion is listed)
, an ignition resistance wire 3 , and a switching circuit 4 connected in series with the ignition resistance wire 3 are housed therein, and the tube body 1 is plugged with an embolus 8 . Leg wires 7a and 7b are introduced into the embolus 8 from the outside, and a series circuit of the ignition resistance wire 3 and the switching circuit 4 is connected between the leg wires 7a and 7b. In this invention, a digital timer 5 is housed within the tubular body 1, the output side of the timer 5 is connected to the control input side of the switching circuit 4, and the timer 5 and the switching circuit 4 constitute a delay circuit 6. The digital timer 5 has a reference time signal generation circuit 9 having an oscillator 11 and a digital counter 12 for counting the reference time signal, and the number of stages that can be selectively connected to the output side of the timer 5 is set. It is composed of a circuit 10. FIG. 2 shows a specific example of the time delay circuit 6 shown in FIG. In FIG. 2, the power supply and grounding in the circuit are omitted except for some parts. When an external power source is connected to the leg wires 7a and 7b, the thyristor 41 constituting the switch circuit 4 is in a cutoff state, no current is supplied to the ignition resistance wire 3, and no ignition is performed. At the same time as connecting the power supply, other parts of the delay circuit 6 are connected to the wire 13.
Once the power is connected through, it will start working. Subsequently, when the seconds determined by the reference time signal generation circuit 9 and the stage number setting circuit 10 have elapsed, that is, the elapsed time, an ignition signal is generated, and the thyristor 41 is made conductive and the ignition resistance wire 3 is connected to the ignition resistance wire 3. Turn on the electricity and ignite it. Next, the configuration and operation of each part will be sequentially explained. The reference time signal generation circuit 9 is composed of an oscillator 11, a multistage binary counter 16 that divides the frequency of its output, and the like. The oscillator 11 includes, for example, an inverter 14, a ceramic vibrator 15, a resistive element, and a capacitor, and generates a rectangular wave signal of, for example, 32768 Hz. This signal is input to the multi-stage binary counter 16, and the
The output of the reference time signal generation circuit 9 is taken out from the output terminal 17 of the 13th stage. This output is simultaneously supplied via an OR gate 18 to a reset input terminal 19 of the counter 16. As a result, one pulse is generated at the output terminal 17 every time the input rectangular wave signal is counted 2^13 times. That is, a pulse train having a period of (1/32786) seconds×(2) 13 =0.25 seconds is taken out from the output terminal 17 and used as a reference time signal. The stage number setting circuit 10 includes a multistage decimal counter 12 with a decoder, a switching circuit 20, and an output circuit 21. The decimal counter 12 has 10 intermediate output terminals 2.
2-1, 22-2, ...22-10 are provided, and these intermediate output terminals 22-1, ...22-
10, outputs are sequentially obtained from different terminals each time a reference time signal is input, as shown in FIG. That is, after the reset signal shown in FIG. 3A ends, by detecting the falling edge of the trailing edge of the pulse of the output signal of the intermediate output terminal, the number of pulses of the input signal of FIG. 3B, that is, the reference time signal, can be determined. For example, the output terminal 22-1 falls when the first pulse is input as shown in FIG. 3C, and the output terminal 22-3 falls when the third pulse is input as shown in FIG. 3E. Falling with input pulse, intermediate output terminals 22-1 to 22-
10, the outputs shown in FIGS. 3C to 3L are obtained. When inputting the reference time signal explained earlier,
A falling pulse is generated at the output terminal 22-1 and 0.75 seconds after the reset, respectively. These time intervals correspond to the seconds of the second and fourth stages of the DS electric detonator mentioned above, respectively. Therefore, the 10 output terminals 22 of the decimal counter 12
-1 to 22-10, select one corresponding to the desired number of stages and ignite the thyristor 41 of the switch circuit 4 with the output signal, then the ignition current will be applied to the ignition resistance wire 3 after the set time has elapsed. is supplied.
The switching circuit 20 thus selects the intermediate output terminals 22-1 to 22-10 of the counter 12 in accordance with the number of stages and connects them to the output side of the timer 5, and is determined and connected at the time of manufacturing the detonator. The output circuit 21 includes a resistor 21a and a capacitor 21
This is a well-known pulse generation circuit consisting of an integrating circuit 21c consisting of a C-MOS inverter 23, and a CMOS AND gate 24.The output of the switching circuit 20 is supplied to the integrating circuit 21c and the inverter 23, and these outputs are The signal is supplied to the gate 24, and a falling edge of the trailing edge of the output pulse of the counter 12 is detected to generate an ignition pulse at the output terminal 25 of the timer 5.
The ignition pulse is applied to the gate of the thyristor 41 through the current limiting resistor 4a, ignites the thyristor 41, and causes the ignition current to flow through the ignition resistance wire 3.
Resistor 4 between the gate and cathode of thyristor 41
b is for preventing malfunction of the thyristor 41. Binary counters 16 and 10 used in this example
The internal state of the advance counter 12 is generally undefined when the power is turned on, and in order to accurately operate the functions described above, it is necessary to initialize the counter 12 at the same time as the power is turned on. The reset circuit 26 is provided for this purpose, and utilizes the characteristics of the CMOS inverter 27 to generate a positive pulse at the output terminal 28 of the inverter 27 as soon as the power supply voltage is supplied to the legs 7a, 7b. This is supplied to the reset terminal of the counter 12, and is also supplied to the counter 19 through the OR gate 18.
is supplied to the reset terminal 19 of the circuit to align the initial state. At the same time, the output of terminal 28 is output from inverter 2.
9, a negative pulse is generated at its output terminal 30, which is applied to AND gate 24 to inhibit its output and prevent thyristor 41 from being erroneously fired upon power-up. Then resistor 26
a. After a time determined by the time constant of the capacitor 26b, the outputs of the inverters 27 and 29 are inverted and each part starts operating. The diode 26c is for preventing backflow. As is clear from the above description, according to this embodiment, one type of oscillator and one type of binary counter are used to generate the reference time signal, and the output thereof is sent to one type of decimal counter with a decoder. By counting at 12 and igniting the switch element 4 with a signal from the intermediate output terminal corresponding to the number of stages, a stage generator detonator having an arbitrary number of stages with a second time difference consisting of an integral multiple of the reference time is constructed. can. That is, unlike the analog system, there is no need to prepare many types of reference time components corresponding to various numbers of stages. In this case, it is sufficient to simply change one oscillator according to the extended time series. In this example, the error is ±0.3 for the reference time of 0.25 seconds.
%was gotten. This accuracy is determined by the accuracy of the ceramic resonator 15 used. FIG. 4 shows an embodiment using another configuration of the reference time signal generating circuit 9. In FIG. This example can be used when high precision is not required as in the previous example. The output of an astable multivibrator oscillator 11 consisting of two CMOS inverters 31 and 32, a resistor 11a, and a capacitor 11b is used as a reference time signal and input to the stage number setting circuit 10. Other operations, stage number settings, etc. are the same as in the previous example. The reference time is the resistance value R 0 of the resistor 11a and the capacitance of the capacitor 11b.
For example, when R 0 = 2.5 MΩ and C 0 = 0.0047 μF, 25 milliseconds is obtained, and its accuracy is determined by the accuracy of R 0 C 0 . In order to connect a plurality of such electric detonators in series and fire multiple shots at once, each electric detonator must have a fifth
As shown in the figure, an energy storage capacitor 51 is connected between the leg lines 7a and 7b, and when multiple detonators are to be fired simultaneously, the capacitor 51 of each electric detonator is charged with a blaster, and the accumulated power of the capacitor 51 is used to generate a digital timer. 5 is driven, and its output turns on the switching circuit 4, causing current to flow from the capacitor 51 to the ignition resistance wire 3. Capacity C 0 (μF) of this energy storage capacitor 51 and voltage E across it
In relation to (V), the limit that can be ignited is shown by the curve E=160×C 0 -0.684 shown in FIG. 6, and all detonators ignite above this line.
Therefore, the capacitance C 0 must be adjusted to satisfy E≧160×C 0 -0.684 .
It is preferable to select Especially capacitor 51
In order to use an electrolytic capacitor as an electric field capacitor and not to make it too large, it is desirable to use a capacitor of 100 μF or less, and to not increase the power supply voltage of the blaster too much, it is desirable to use a capacitor of 10 μF.
The above is preferable. In the figure, ○ indicates firing, and × indicates non-ignition. An example of the structure of this electric detonator is shown in FIG. A charge 53 is placed inside the tube body 1, and a detonator 54 is also placed inside the tube body 1.
The inner tube 55 loaded with the same is inserted and plugged with an embolus 8. The embolus 8 has a built-in capacitor 51, which is a molded product made of, for example, a synthetic resin material, to which the leg wires 7a and 7b are connected. A molded part 57 of the timer 5 and the switching circuit 4 is also embedded in the embolus 8. An ignition resistance wire 3 is attached to the inner end of the embolus 8, an ignition ball 58 is attached to the resistance wire 3, and a coating 59 is applied thereon. As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to manufacture a time delay electric detonator with an arbitrary second time difference (number of steps) based on one reference time. In other words, the number of components that determine the second time difference, such as resistors and capacitors, can be significantly reduced. This improves the mass productivity of the extended-time electric detonator and prevents increases in manufacturing costs. or,
It is possible to improve the accuracy of seconds at a relatively low cost.
第1図はこの発明による延時電気雷管の基本構
成を示すブロツク図、第2図はデイジタルタイマ
5の具体例を示す回路図、第3図は第2図におけ
る段数設定用10進カウンタの入力と出力との関係
を示すタイムチヤート、第4図は抵抗器とコンデ
ンサを用いた基準時間信号発生回路を使用したタ
イマ5の具体例を示す回路図、第5図はエネルギ
ー蓄積用コンデンサを接続した電気雷管を示すブ
ロツク図、第6図は第5図に示した電気雷管の発
火限界を示す電圧―容量特性曲線図、第7図はこ
の発明の延時電気雷管の構造の例を示す断面図で
ある。
1:管体、2:点火薬、3:点火用抵抗線、
4:スイツチング回線、5:デイジタルタイマ、
6:延時回路、7a,7b:脚線、8:塞栓、
9:基準時間信号発生回路、10:段数設定回
路、11:発振器、12:カウンタ、15:振動
子、26:リセツト回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the time delay electric detonator according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the digital timer 5, and FIG. A time chart showing the relationship with the output, Figure 4 is a circuit diagram showing a specific example of timer 5 using a reference time signal generation circuit using a resistor and a capacitor, and Figure 5 is an electrical diagram showing the connection of an energy storage capacitor. 6 is a voltage-capacity characteristic curve diagram showing the ignition limit of the electric detonator shown in FIG. 5; FIG. 7 is a sectional view showing an example of the structure of the electric detonator of the present invention. . 1: Pipe body, 2: Ignition powder, 3: Resistance wire for ignition,
4: Switching line, 5: Digital timer,
6: delay circuit, 7a, 7b: leg line, 8: embolus,
9: Reference time signal generation circuit, 10: Stage number setting circuit, 11: Oscillator, 12: Counter, 15: Oscillator, 26: Reset circuit.
Claims (1)
過した時に出力信号を発生するデイジタルタイマ
と、そのデイジタルタイマの出力信号を与えられ
ると閉状態となり前記点火用抵抗線に通電するス
イツチング回路とを有することを特徴とする延時
電気雷管。 2 前記デイジタルタイマは1つの延時系列にお
ける最少の秒時差を周期とする基準時間信号を発
生する基準時間信号発生回路と、複数の中間計数
値を出力する複数の中間出力端子をもち、前記基
準時間信号を計数する多段カウンタと、前記中間
出力端子から一つを選んで使用することによつて
前記基準時間の整数倍の延時時間の経過後に出力
信号を発生する段数設定回路とを有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の延時電気雷
管。[Scope of Claims] 1. An ignition resistance wire, a digital timer that generates an output signal when a desired delay time has elapsed after startup, and the ignition resistance wire which becomes closed when the output signal of the digital timer is applied. and a switching circuit for energizing. 2. The digital timer has a reference time signal generation circuit that generates a reference time signal whose cycle is the minimum second time difference in one elongated time series, and a plurality of intermediate output terminals that output a plurality of intermediate count values, It is characterized by comprising a multistage counter that counts signals, and a stage number setting circuit that selects and uses one of the intermediate output terminals to generate an output signal after a delay time that is an integral multiple of the reference time has elapsed. A time-duration electric detonator according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2793281A JPS57142498A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Delayed electric fuse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2793281A JPS57142498A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Delayed electric fuse |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57142498A JPS57142498A (en) | 1982-09-03 |
| JPS6353479B2 true JPS6353479B2 (en) | 1988-10-24 |
Family
ID=12234660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2793281A Granted JPS57142498A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Delayed electric fuse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57142498A (en) |
Families Citing this family (6)
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Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US3500746A (en) * | 1968-04-17 | 1970-03-17 | Lear Siegler Inc | Weapon system with an electronic time fuze |
| US3646371A (en) * | 1969-07-25 | 1972-02-29 | Us Army | Integrated timer with nonvolatile memory |
| US3571605A (en) * | 1969-08-25 | 1971-03-23 | Us Air Force | Intervalometer for an illumination system |
| GB2015791B (en) * | 1978-02-01 | 1982-06-03 | Ici Ltd | Selective actuation of electrical loads |
-
1981
- 1981-02-27 JP JP2793281A patent/JPS57142498A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57142498A (en) | 1982-09-03 |
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