Електронний таймер, що програмується для електронного детонатора з затримкою, і електронний детонатор з затримкою

1 Електронний таймер, що програмується, для електронного детонатора з затримкою, який включає лічильник імпульсів з електричним жив ленням, який являє собою ПОСЛІДОВНІСТЬ лічиль них ступенів, включаючи пер ший лі чильний сту пінь » останній лічильний ступінь для генерування вихідного сигналу електронного таймера, що програм ується, причом у кожний лі чильний сту пінь приймає вхідний сигнал, який відповідає ак тивному або неактивному логічному стану, і виробляє вихідний сигнал такого ж типу, логічний стан яко го за лежи ть ві д зміни ло гі чно го стан у вхідного сигналу, який відрізняється тим, що він має генератор імпульсів з елек тричним живлен ням, для забезпечення вхідним сигналом першо го лічильного ступеня, програмуючу схему з електричним живленням, яка має ПОСЛІДОВНІСТЬ програмних ступенів та ло гічних вентилів, причо му кожний програмний ступінь, з в'язаний з кож ним лопчним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до ВІДПОВІДНОГО ЛОГІЧНОГО вен тиля, а логічний вентиль розташований між кож ними двома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому ви хідно го си гналу від передуючого лічильного сту пеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному ло гіч ному стану, причому цей логічний вентиль надси лає до по даль шого лі чильно го ступеня вхідний сигнал лопчно го стан у, який залежить від ло гіч них станів програмного ступеневого сигналу і ви хідно го сигна лу лічильного ступеня, електронні засоби ініціалізації для встано влення електрон ного таймера, що програмується, у логічний стан, визначений програмуючою схемою перед збіль шенням значення лічильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонайменше одного лічильника імпульсів, генератора імпульсів, програмуючої схеми та засобів ініціалізації 2 Електронний таймер, що програм ується, за п 1, який відрізняється тим, що програм уюча схе ма має від струм у спалення перемички, а кожний програмний ступінь має ключ, для створення сиг налу ключа , який є си гналом програмного ступе ня, перемичку, яка, якщо непошкоджена, під час роботи електронного таймера, що програмується, заземлює си гнал ключа , через що сигнал програмного ступеня набирає неактивного логіч ного стан у, а коли спалена , з умо влює акти вний логі чний стан сигна лу програмного ступеня , ви микач, керований лопчним станом вихідного си г налу передуючого лічильного ступеня, для забез печування проходження стр уму до перемички і її спалення, коли ви хідний си гнал передуючого лі чильного ступеня набирає активного стану 3 Електронний таймер, що програм ується, за п 2, який відрізняється тим, що він дода тково має вхід для прийому і надсилання до кожного програмного ступеня програмуючого сигналу, і у якому кожний вимикач струму спалення перемич ки спрацьовує при наявності програмуючого сиг налу і спрямовує струм до перемички, якщо ви хі дний си гна л пер едуючо го лічи льного ступеня набирає активного стану 4 Електронний таймер, що програмується, за п 2 або 3 , який відрізняється тим, що про грам уюча схема додатково має засоби тестування, пов'яза ні з кожним з про грамни х ступен ів, які забезпе чують створення си гналу активного стан у програмного ступеня, на віть коли перемичка за лишається цілою 5 Електронний детонатор з затримкою, який вк лючає пристрій перетворення си гналу, для прийом у імп уль су від ліни пере да чі імп ульсів і перетворення його у активуючий електричий сиг нал, електронний таймер, що програмується, який включає лічильник імпульсів з електричним живленням, який являє собою ПОС ЛІДОВНІС ТЬ лі чильних ступені в, включаючи пер ший лічильний ступінь і останній лічильний ступінь ля генеруван ня ви хідно го сигналу елек тронного таймера, що програм уєть ся, при чом у кожний лі чильний сту пінь приймає вхідний си гнал, який відповідає ак CM О CO CD hCM зг 27631 тивному або неактивному логічному стан у, і виробляє вихідний сигнал такого ж типу, логічний стан якого залежить від зміни логічного стану вхідного сигналу, причому таймер з'єднаний з пристроєм перетворення сигналу, крім того, детонатор має електричний запальний пристрій, з'єднаний з елек тронним таймером, що програмується, для активації кінцевого заряду детонатора у момент надходження вихідного сигналу електронного таймера, що програмується, який відрізняється тим, що електронний таймер, що програмується додатково має генератор імпульсів з електричним живленням, для забезпечення вхідним сигналом першого лічильного ступеня, програмуючу схему з електричним живленням, яка має послідовність програмних ступенів та логічних вентилів, причому кожний програмний ступінь, зв'язаний з кожним логічним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до відповідного логічного вентиля, а логічний вентиль розташований між кожними двома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому вихідного сигналу від передуючого лічильного ступеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному логічному стану, причому цей логічний вентиль надсилає до подальшого лічильного ступеня вхідний сигнал логічного стану, який залежить від логічних стаків програмного ступеневого сигналу і вихідного сигналу лічильного ступеня, електронні засоби ініціалізації для встано влення елек тронн ого таймера , що програмується, у логічний стан, визначений програмуючою схемою перед збільшенням значення лічильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонайменше одного лічильника імпульсів, генератора імпульсів, програмуючої схеми та засобів ініціалізації. 6. Електронний де тона тор з за тримкою за п. 5, який відрізняється тим , що про грам уюча схема має вхід для струм у перемички, а кожний програмний ступінь має ключ, що створює сигнал ключа , який є сигн алом про грамно го ступеня , перемичк у, яка, як що не зр уйно вана , під час роботи електронного таймера, що програмується, заземлює си гнал ключа , внаслідок чо го сигна л програмного ступеня набирає неактивного логіч ного стану, а коли перегоріла, зумовлює активний логічний стан сигналу програмного ступеня, ви микач струму спалення перемички, керований ло гічним станом вихідного сигналу передуючого лі чильного ступеня , для забезпечування про ход ження струм у до переми чки і її спа лення , коли вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня * набирає активного стану. 7. Електронний детонатор з затримкою за п. 6 , який відр ізняється тим , що він до да тко во має вхі д для п рий ом у і на дси лан ня до кожн о го програмного ступеня програмуючого сигналу, і у якому кожний вимикач струму спалення перемич ки спрацьовує при наявності програмуючого сигналу і спрямовує стр ум до перемички, якщо вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану. 8. Блектронний де тона тор з за тримкою за п . 6 або 7, який відрізняється тим, що про грамуюча схема додатково має засоби тестування, пов'яза ні з кожним з програмних ступенів, для забезпе чування створення сигналу активного стану програмного ступеня, навіть коли перемичка за лишається цілою. 9. Електронний детонатор з затримкою, який має патрон, один з кінців якого має форму і розміри для з 'єдна ння з лін ією пере да чі си гна лі в, яка здатна передавати неелектричний вхідний імті ульсний сигнал в середину патрона, пристрій перетворення сигналу, з'єднаний з лінією передачі сигналів так, що може приймати від неї сигнал, запальний пристрій, кінцевий заряд, з'єднаний з запальним пристроєм для ініціації вибуху, що активується запальним пристроєм, і електронний таймер, що програмується, який має лічильник імпульсів з електричним живленням та являє собою послідовність лічильних ступенів, включаючи перший лічильний ступінь і останній лічильний ступінь для генер ування ви хідно го си гналу таймера, причому кожний лічильний ступінь приймає вхідний сигнал, який відповідає активному або неактивному логічному стану, і виробляє вихідний сигнал такого ж тип у, логі чний стан якого ' залежить від зміни логічного стану вхідного сигналу, який відрізняється тим, що електронний таймер, що програм ується, до датко во має генератор імпульсів з електричним живленням, для забезпечення вхідним сигналом першого лічи льно го ступ еня , про гр ам уючу схем у з електричним живленням, яка має послідовність програмних ступенів та логічних вентилів, причому кожний програмний ступінь зв'я заний з кожним логічним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до відповідного логічного вентиля, а логічний вентиль розташований між кожними двома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому вихідного сигналу від передуючого лічильного ступеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному логічному стану, причому цей логічний вентиль надсилає до подальшого лічильного ступеня вхідний сигнал логічного стан у який залежить від логічних стані в програмно го ступенево го си гналу і ви хі дн о го си гн а лу лі чи ль но го ступ е ня , електронні засоби ініціалізації для встановлення електронного таймера, що програм ується, у логі чний стан , визначений про грам уючою схемою перед збільшенням значення лі чильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонаймен ше одно го лічи льника імпульсі в, генера тора імп ульсі в, програм уючо ї схеми та засобів ініціалізації. Винахід відноси ться до схем електронних таймерів, зокрема, до нових і корисних електрон них таймерів, які можна програмувати. Електронний таймер, що програмується, призначений для 27631 створення стабільних і точних часових затримок, що зберігаються при повторюванні, між вхідним і вихідним сигналами у широкому діапазоні робочих напруг і температур. Винахід також відноситься до електронних схем для де тонаторів, що включають у собі такий електронний таймер, що програмується, для створення вихідного сигналу, який ініціює вибухо вий заряд після закінчення заздалегідь визначеного часового інтервалу. Часто важливо, щоб у детонаторі, що викликає вибух вибухово го заряду, був передбачений точний контроль моменту вибуху після одержання сигналу ініціації ^вибуху. Відомі детона тори о сна щені для цього піроте хнічним або електронним таймером. Наприклад, для керування моментами послідовності вибухів у підривних операціях у ша хта х, каменярнях, будівництві або р уйн уванні конструкцій, наприклад будівель, необхідно виконати серію вибухів у такій . точно визначеній часовій послідовності, яка забезпечить необхідний вибуховий ефект, мінімізує дію вибухової хвилі на оточуючі об'єкти і зр уйн ує конструкцію так. як це потрібно. Це потребує наявності ряду детонаторів, кожний з яких викликає вибух заряду після заздалегідь визначеного точного часово го інтервалу тривалістю, що звичайно вимірюється мілісекундами з моменту сигналу ініціації. Зви чайним піроте хнічним е лементам затримки, які використовують у детонаторах для підриву вибухови х зарядів, притаманні відхилення, що пов'язані з особливостями їх виготовлення і залежать від хімічного складу використаних речовин, і це не дозволяє їм надійно забезпечувати точні інтервали затримки. Відомі електронні таймери, що використовуються замість піротехнічних елементів затримки. Наприклад, у документації до патенту США 5173 569 від 22.12.1992 міститься опис включення у капсуль детонатора звичайного розміру електронного таймера замість звичайного піротехнічного ланцюга затримки, який створює затримку між прийняттям сигналу ініціації і детонацією капсуля. У документі описано капсуль детонатора, у який включено бустерний заряд, перетворювач, електронну схему затримки, що реагує на вхідний сигнал і створює затримку між моментом прийому цього сигналу і детонацією невеликого заряду вибухівки у капсулі, електрично керований запалювальний елемент, який включає засіб зв'язку запалювального елемента з схемою затримки. Електронна схема включає лічильник імпульсів. Капсуль змонтовано на кінці підривної трубки, яка проводить імпульсний сигнал ініціації до капсуля, імпульсний сигнал впливає на п'єзоелектричний генератор, який є частиною схеми і який надсилає електричний вхідний сигнал до електронного таймера. Після заздалегідь визначеної затримки електронний таймер генерує ви хідний сигнал, який запалює капсуль. Звичайні детонатори з електронними таймерами, що програмуються, мають обмеження, притаманні існуючим електронним таймерам, що програм уються, а саме обмежені гнучкість і надійність, з якою вони можуть бути програмовані (для забезпечення потрібного інтервалу затримки) і випробуванні. Звичайні бага тоступінчасті електронні таймери, наприклад, можуть складатися з кількох лічильників імпульсів, кожен з яких має окрему лінію, відведен у назовні, яку використовують для програмування. Кожну з цих ліній н ео бхі дно ме ха ні чно пр и єдн ува ти а бо до джерела живлення, або до заземлення, і для завантаження програми у лічильні ступені необхідно мати іншу лінію. Лі чильні ступені встано влюють відпо відно до напруг, до яки х приєдн ують їх індивідуальні лінії програмування у процесі активування цих ліній. Такі електронні таймери, що п р о гр а м ують ся , не м а ють вн утр і шн і х стабілізаторів напр уги І генераторів імпульсів. Звичайний чотирнадцятиступінчастий програмований лічильник імпульсів потребує дво х ліній живлення, чотирнадцяти ліній програмування, однієї лінії завантаження програми, однієї лінії від генератора імпульсів і щонайменше однієї вихідної лінії. Така схема для нормального функціонування потребує щонаймен ше де в'я тнадця ти окремих ліній. Задачею вина ходу є розробка електронного таймера, що програмується, констр укти вні особли вості якого дозволяють не втра ча ти програми за відсутності живлення, нормально функціонува ти після значних періодів без дії у ши р о к ом у ді а па з он і на п р уг ж и влен н я і температур, а також потребувати мешної кількості зовнішні х з'єднань, ніж існ уючі електронні таймери, що програмуються, вдати постійну схемну конфігурацію і бути одноразово запрограмованими на генерацію ви хідного сигналу з заздалегідь визначеною затримкою відносно моменту надходження вхідного си гналу чи за бажанням може бути запро грамований на створення електронно контрольованої часової затримки у місці виготовлення, що дас змогу уникнути необ-' хідності програмувати на місці використання. Задачею винаходу є також розробка такого електронного детонатора з затримкою, в якому конструкційні особливості, а саме особливості електронного таймеру, що є елементом його конструкції, дозволяють забезпечити генерацію сигналу на вибух після заздалегідь визначеного інтервалу прийому електричного сигналу ініціації, що дає можливість індивідуально запрограмувати ПОСЛІДОВНІСТЬ електронних детонаторів з затримкою на послідовність різних обраних ча сови х затримок і забезпечи ти цим ви хідні сигна ли , які * запалять послідовність вибухови х зарядів у точній відпо відності до по слідовно сті ча со ви х інтервалів. Поставлена задача вирішується тим, що відомий електронний таймер, що програмується, який включає лічильник імпульсів з електричним живленням, який являє собою послідовність лічильних ступенів, включаючи перший лічильний ступ інь і о станні й лі чи льн ий ступі нь для генерування ви хідного сигналу електронного таймера, що програмується, .причому кожний лічильний ступінь приймає вхідний сигнал, який відповідає активному або неактивному лопчному стану, і виробляє вихідний сигнал такого ж типу, логічний стан якого залежить від зміни логічного стану вхі дного сигналу, зпдно з вина ходом, має генератор імпульсів з електричним живленням, для забезпечення В ХІДНИМ сигналом першо го лі 27631 мильного ступеня, програмуючу схему з електричним живленням, яка має послідовність програмних ступенів та логічних вентилів, причому кожний програмний ступінь, зв'я заний з кожним логічним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до відповідного логічного вентиля, а логічний вентиль розташований між кожними двома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому вихідного сигналу від передуючого лічильного ступеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному логічному стану, причому цей логічний вентиль надсилає до подальшого лічильного ступеня вхідний сигнал логічного стану, який залежить від логічних станів програмного ступеневого сигналу і вихідного сигналу лічильного ступеня, електронні засоби ініціаліза ці ї для встан овлення елек тронно го таймера, що програмується, у логічний стан, визначений програмуючою схемою перед збільшенням значення лічильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонайменше одного лічильника імпульсів, генератора імпульсів, програмуючої схеми та засобів ініціалізації. Рекомендується, що програмуюча схема мала вхід струму спалення перемички, а кожний програмний ступінь мав ключ, для створення сигналу ключа, який є сигналом програмного ступеня, перемичку, яка, якщо пошкоджена, під час роботи електронного таймера, що програмується, заземлює сигнал ключа , через що си гнал програмного ступеня набирає неактивного логічного стану, а коли спалена, зумовлює активний логічний стан сигналу програмного ступеня, вимикач, керований логічним станом вихідного сигналу передуючого лічильного ступеня, для забезпечування проходження струму до перемички і її спалення, коли вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану. Пропонується, щоб електронний таймер, що програмується, мав вхід для прийому і надсилання до кожно го пр ограмно го ступеня програмуючого сигналу і у якому кожний вимикач струму перемички спрацьовує при наявності програмуючого сигналу і спрямовує стр ум до перемички, якщо вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану. Сприятливо, щоб програмуюча схема додатково мала засоби тестування, пов'язані з кожним з програмних ступенів, які забезпечують створення сигналу активного стану програмного ступеня, навіть коли перемичка залишається цілою. Поставлена задача вирішується також тим, що електронний детонатор з затримкою, який вк- t люча є пристрій пере творення си гналу, для прийому імпульсу від лінії передачі імпульсів і перетворення його у активуючий електричний сигнал, електронний таймер, що програмується, який включає лічильник імпульсів з електричним живленням, який являє собою послідовність лічильних ступенів, включаючи перший лічильний ступі нь і о стан ній лі чи льний ступінь для генерування вихідного сигналу електронного таймера, що програмується, причому кожний лічильний ступінь приймає вхідний сигнал, який відповідає активному або неактивному логічному стану, і виробляє вихідний сигнал такого ж типу, логічний стан якого залежить від зміни логічного стану вхідного сигналу, з'єднаний з пристроєм перетворення сигналу, електричний запальний пристрій, з'єднаний з електронним таймером, що програмується, для активації кінцевого заряду детонатора у момент надходження вихідного сигналу електронного таймера, що програмується, згідно з винаходом, електронний таймер, що програмується, додатково має генератор імпульсів з електричним живленням, для забезпечення вхідним сигналом першого лічильного ступеня, програмуючу схему з електричним живленням, яка має послідовність програмних ступенів та логічних вентилів, причому кожний програмний ступінь, зв'язаний з кожним логічним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до відповідного логічного вентиля, а логічний вентиль розташований між кожними двома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому вихідного сигналу від передуючого лічильного ступеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному логічному стану, причому цей логічний вентиль надсилає до подальшого лічильного ступеня вхідний сигнал логічного стану, який залежить від логічних станів програмного ступеневого сигналу і вихідного сигналу лічильного ступеня, електронні засоби ініціалізації для встан о влен ня е лек тронн о го та ймера , що програмується, у логічний стан, визначений програмуючою схемою перед збільшенням значення лічильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонайменше одного лічильника імпульсів, генератора імпульсів, програмуючої схеми та засобів ініціалізації". Рекомендується, щоб програмуюча схема мала вхід для стр уму перемички, а кожний програмний ступінь має ключ, що створює сигнал ключа, який є сигналом програмного ступеня, перемичку, яка, якщо не зруйнована , під час роботи електронного таймера, що програмується, заземлює сигнал ключа, внаслідок чого сигнал програмного ступеня набирає неактивного логічного стану, а коли перегоріла, зумовлює активний логічний стан сигналу програмного ступеня, вимикач струму спалення перемички, керований логічним станом вихідного сигналу передуючого лічильного ступеня, для забезпечування проходження струму до перемички і її спалення, коли вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану. Можливо, щоб електронний детонатор з затримкою додатково мав вхід для прийому і надсилання до кожного програмного ступеня програмуючого сигналу і у якому кожний вимикач струм у перемички спрацьовує при наявності програмуючого сигналу і спрямовує стр ум до перемички, якщо вихідний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану Вірогідно, щоб електронний детонатор з затримкою мав програмуючу схему, яка додатково має засоби тестування, пов'язані з кожним з програмни х ступені в, для забезпе чування створення сигналу активного стану програмного ступеня, навіть коли перемичка залишається цілою. 27631 Поставлена задача вирішується також тим, що е лектронний де тонатор з затримкою, який має патрон один з кінців, якого має форм у і розміри, для з'єднання з лінією передачі сигналів, яка здатна передавати неелектричний вхідний імпульсний сигнал в середину патрона, пристрій, перетворення сигналу, з'єднаний з лінією передачі сигналів так, що може приймати від неї сигнал, запальний пристрій, кінцевий заряд з'єднаний з запальним пристроєм для ініціації вибуху, що активується запальним пристроєм і електронний таймер, що програмується, який має лічильник імпульсів з електричним живленням, та являє собою послідовність лічильних ступенів, включаючи перший лічильний ступінь і останній лічильний ступінь для генер ування ви хідн ого си гна лу таймера, причому кожний лічильний ступінь приймає вхідний си гнал, який відповідає акти вному або неактивному логічному стану, і виробляє вихідний сигнал такого ж типу, логічний стан якого залежить від зміни логічного стану вхідного сигналу, згідно з винаходом, електронний таймер, що програмується, додатково має генератор імпульсів з електричним живленням, для забезпечення вхідним сигналом першого лічильного ступеня, програмуючу схему з електричним живленням, яка має послідовність програмних ступенів та логічних вентилів, причому кожний програмний ступінь, зв'язаний з кожним логічним вентилем і призначений надсилати програмний сигнал до відповідного логічного вен тиля, а логічний вентиль розташований між кожними дома суміжними лічильними ступенями та має альтернативне перемикання для прийому ви хідного сигналу від передуючого лічильного ступеня і прийому сигналу від програмного ступеня, що відповідає активному або неактивному логічному стану, причому цей логічний вентиль надсилає до подальшого лічильного ступеня вхідний сигнал логічного стану, який залежить від логічних станів програмного ступеневого сигналу і вихідного сигналу лічильного ступеня, електронні засоби ініціалізації для вста но влення е лек тр онно го таймер а , що програмується, у логічний стан, визначений програмуючою схемою перед збільшенням значення лічильника імпульсів на 1, джерело живлення для живлення щонайменше одного лічильника імпульсів, генератора імпульсів, програмуючої схеми та засобів ініціалізації. Згі дно З О Д НИ М З вті лень вина хо ду електронний таймер, що програмується, крім того, може мати вхід для струму спалення перемички, а кожний програмний ступінь може мати (а) ключ, що формує сигнал ключа, яким породжується програмний сигнал ступеня, (б) перемичку, яка , як що не спа лена , пі д час робо ти електронного таймера, ідо програмується, заземлює сигнал вимикання, внаслідок чого програмний сигнал ступеня набирає неактивного логічного стану, а у разі спалення зумовлює активний логічний стан програмного сигналу ступеня, і (в) вимикач струм у спалення перемички, керований логічним станом вихідного сигналу передуючого лічильного ступеня, який забезпечує проходження струму до перемички і її спалення, коли вихідний сигнал передуючо го лічильного ступеня набирає активного стану. У іншому втіленні винаходу електронний таймер, що програмується, може додатково мати вхід для прийому програмного сигналу, який потім надходить до кожного програмного ступеня, а кожний вимикач стр ум у спалення перемички спрацьовує при наявності програмного сигналу і спрямовує стр ум до перемички, якщо ви хі дний сигнал передуючого лічильного ступеня набирає активного стану. Згідно з ще одним втіленням винаходу програмуюча схема може додатково мати засоби тестування, пов'язані з кожним з програмних ступенів, які забезпечують створення сигналу активного стан у програмного ступеня, навіть коли перемичка залишається цілою. Електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом можна використовувати у складі електронної схеми затримки детонації у системах керування вибухом, які одержують живлення від неелектричного імпульсного сигналу. Така схема електронного детонатора з затримкою може мати (і) пристрій перетворення сигналу, який приймає від лінії передачі імпульс і перетворення його у електричний сигнал ініціації; (іі) електронний таймер, що програмується, подібний описан ом у ви ще , який з 'єднан ий з при стр оєм перетворення сигналу і, одержавши електричний си гн ал ін іціа ці ї, відлі чує о бр ани й ча со вий інтервал від моменту надходження цього сигналу; і (ііі) електричний запальний пристрій, з'єднаний з електронним таймером, що програмується, і пр изн а чен ий для пі дри ву е лек тронн о го детонатора з затримкою у момент надходження си гна лу ві д е лек тро нно го тайме ра , що програмується. С хем а де то на то ра м оже включа ти електронний детонатор з затримкою, який має корпус з одним з кінці в, при стосо ван им за розмірами та формою для з'єднання з лінією передачі неелектричного імпульсу до корпусу, електронний детонатор, що програмується, подібно до описаного вище, з засобом перетворення сигналу, пов'язаний з лінією передачі , і детонуючий вихід, пов'язаний з запальним засобом. Фіг. 1 містить блок-схему електронного детонатора з затримкою, що включає електронний таймер, що програмується, згідно з винахо дом. Фіг. 2 містить схему лічильного ступеня лічильника імпульсів з фіг.1. Фіг. 3,4 місти ть схеми суміжних пар лічильних ступенів з включеним між ними логічним вентилем з альтернативним перемиканням згідно з винаходом. Фіг. 5 місти ть логічн у схем у програмного ступеня, включаючи логіку для тестування, пов'язані з кожним з логічних вен тилів з альтернативним перемиканням згідно з одним з втілень винаходу. Фіг. б містить схему одного з втілень ви хідного підсилювача з фіг. 1. На фіг. 7 схематично зображено частковий п ер е тин о дно го з вті ле нь е лек тр он но го детонатора з затримкою, оснащеного електронним таймером, що програмується, згідно з одним з втілень вина ходу і з'єднано го з ним ліні єю передачі вхідного детонуючого сигналу. 27631 Фіг. 8 містить зображення капсуля з запальним зарядом електронного детонатора з затримкою з фіг. 7, збільшене порівняно з фіг. 7. Фіг. 9 містить часткове зображення п'єзоелектричного генератора, який у загальних рисах відповідає фіг. 7 і відповідає елементу, зображеному на фіг. 7. Фіг. 10 містить збільшене зображення компонентів фіг. 9 з більш детальним зображенням п'єзоелектричного генератора. Фіг. 11 містить зображення п'єзоелектричного генератора, більш детальне і збільшене порівняно з фіг. 9 та 10. Електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом може бути запрограмований створюва ти постійн у заздалегідь визначен у затримку надсилання вихідного сигналу відносно моменту одержання сигналу ініціації. Електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом не втрачає програми за відсутності живлення. Більше того, він здатний нормально функціонувати після значних періодів без дії у широкому діалазоні напруг живлення і те мпе ра тур . Елек тр он ний та йме р , що програмується, з гідно з винаходом потребує меншої кількості зовнішніх з'єднань, ніж існуючі електронні таймери, що програмуються, має постійну схемну конфігурацію і може бути одноразово запрограмований на генерацію вихідного сигналу з заздалегідь визначеною затримкою відносно моменту надходження вхідного сигналу. За бажанням електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом, може бути запрограмований на створення електронно контрольованої часової затримки у місці виготовлення, що дає змогу уникнути необхідності програмувати на- місці використання. З другого боку, у електронному таймері, що програмується, може бути передбачена можливі сть про грам ування бажаного інтервалу затримки користувачем на місці використання. Електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом, взагалі може бути корисний за обставин, коли потрібна затримка, створювана електронно. Наприклад, електронний таймер, що програмується, згідно з винаходом може бути збудований у схему електронного детонатора з затримкою для забезпечення генерації сигналу на вибух після заздалегідь визначеного інтервалу після прийому електричного сигналу ініціації. Таким чином, можна індивідуально запрограмувати послідовність електронних детонаторів з затримкою згідно з винаходом на послідовність різних обраних часових затримок і забезпечити цим вихідні сигнали, які запалять послідовність вибухових зарядів у точній відповідності до послідовності часових інтервалів. Далі наведено детальний опис схеми електронного детонатора з затримкою з втіленням електронного таймера, що програмується, згідно з винаходом у добре відомий спосіб, подібний, наприклад, використаному у документі 5 178 509, який був згаданий вище і який включено цим посиланням. Як це можна бачити на фіг. 1, схема електронного детонатора з затримкою 1 містить в собі джерело живлення 2 , здатне забезпечи ти короткий імпульс струму великої амплітуди, щоб зарядити конденсатор ("підпалюючий конденсатор") 3. Придатним типом джерела живлення є п'єзоелектричний генератор (більш повно описаний далі), здатний перетворити детонуючий сигнал, що надходить детонаційною трубкою, у електричний імпульс ініціації. Конденсатор З джерела живлення ізольований від джерела живлення надшвидким відновлюючим випрямачем а бо і зо люючим ді о дом 4 . За р я дж ен ий конденсатор 3 джерела живлення забезпечує вхідну напругу VCC, яка використовується для живлення решти елементів схеми електронного детонатора з затримкою, включаючи електронний таймер, що програмується. Конденсатор 3 джерела живлення зв'язаний з інтегральною схемою, яка, згідно з одним з втілень винаходу, містить електронний таймер, що програмується, 5. Електронний таймер, що програм ується , місти ть в со бі стабі ліза тор напруги 6, 14 ступінчастий асинхронний лічильник імпульсів 7, генератор імпульсів 8, 14 - бітовий масив 9, який можна програмувати, і вихідний підсилюва ч 10 . Елек тронний таймер, що програмується, 5 має одну вхідну лінію 11 для програмування заздалегідь визначеного логічного стану цієї схеми Лічильник імпульсів 7 забезпечує часову затримку між моментом прийому електронним таймером, що програмується, 5 електричного сигналу ініціації і надсиланням вихідного сигналу від електронного таймера, що програмується, до вихідного підсилювача 10 (якщо він є) За тримка за лежи ть від ча сто ти генератора імпульсів і запрограмованого стану схеми. Ви хідний сигнал електронного таймера, що програмується, активує ви хідний підсилювач 10, який виробляє запалюючий сигнал. Цей сигнал діє на електронний вимикач 12, наприклад вимикач Дарлінгтона, який замикає той ланцюг схеми, через яку конденсатор 3 розряджується на запал 13, який запалює детонатор, як це більш повно описано далі. Стабілізатор напруги 6 підтримує на дуже стабільному рівні від 2 до 5 В, наприклад, З В вихідну напругу VDD конденсатора 3 джерела живлення, яку використовує решта елементів електронного таймера, що програмується, 5. Стабілізатор напруги 6 потребує двох зовнішніх конденсаторів СІ і С2, тобто таких, які не виготовлені як частина електронного таймера, що програмується, а мають бути з'єднані з ним. Конденсатор С1 заряджується від стабілізатора напруги до напруги VDD і використовується як накопичуючий елемент для зменшення пульсацій стабілізованої напруги і живлення решти е леме н ті в е лек тро нн о го тайм ер а , що програм ується. Др угий зо вні шній конденса тор С2 обминає обмежуючий стр ум резистор 14 і прискорює встановлення робочо ї напруги стабілізатора напруги 6 кожен раз, коли до нього прикладається напруга. Генератор імпульсів 8 забезпечує періодичний зростаючий і спадаючий сигнал для лічильника імпульсів 7 Період сигналу є важливим фактором, що визначає діапазон часових відрізків, на які може бути запрограмована схема. Наприклад, генератор імпульсів може бути таким, 27631 частота якого визначається зовнішніми визначаючими час резистором 15 і конденсатором 16. За наявності такого генератора імпульсів максимальну затримку для одного й того ж електронного таймера, що програмується, можна легко міняти шля хом підбору відповідних зовнішні х компонентів. За бажанням, однак, можна використати генератор імпульсів з фіксованою частотою. Бажа но , що б ге не ра тор імп уль сі в 8 зберігав стабільність за робочих температур у межах від -55°С до +65°С, що забезпечить його працеспроможність у типовому зовнішньому середовищі, незважаючи на погодні та температурні коливання. Цього досягають, використовуючи термостабільну еталонну напругу. У стабілізаторі напруги 6 використано еталонну напругу, засновану на забороненій зоні, яка сама по собі дуже термостабільна. Крім того, електронний таймер, що програмується, містить в собі стандартний генератор імпульсів, що працює з стр умом, який досить малий, щоб бути нечутливим до малих змін у роботі схеми, і досить великий, щоб забезпечити бістабільний режим. Схема генератора імпульсів містить три полікремнієві резистори, які використовуються для поділення напруги і одержання таким чином двох порогових напруг для різних елементів схеми генератора імпульсів. Бажано обирати резистори такими, щоб температурні зміни їх величин, зсували зміни порогових значень. Ретельний вибір зовнішніх резистора 15 і конденсатора 16 дуже важливий для забезпечення нормальної роботи генератора імпульсів. Резистор з малим температурним коефіцієнтом і конденсатор типу NPO забезпечують висок у стабільність робо ти генера тора у температурних межах від -55°С до +65°С, наприклад, з температурним коефіцієнтом менше 150 млн."1/°С. Лічильник імпульсів 7 має два або більше лічильни х ступені в ци фрови х три гері в з альтернативним перемиканням, об'єднаних у каскад з проміжними програмуючими схемами, як це описано більш детально далі. Перший лічильний ступінь працює від генератора імпульсів 8, а вихід останнього лічильного ступеня з'єднано до вихідного підсилювача 10. Цей підсилювач активується, коли генератор імпульсі в 8 доводить вміст лічильника імпульсів 7 до логічного стану, що визначається вмістом програмного масиву 9. Як це буде показано далі, стан програмного масиву 9 може бути визначений попередньо належними програмуючими сигналами, що надходять по лінії програмування 11. Фіг. 2 містить звичайне зображення звичайного лічильного ступеня на тригерах типу, який може бути використаний у лічильнику імпульсів 7 (фі г. 1). Тр игер має вхі д VDD живлення ві д джерела живлення, наприклад, від конденсатора С1. Він також має синхроімпульсний вхід, через який до лічильного ступеня надходять вхідні сигнали, і установчий вхід з пов'язаною з ним добре відомою схемою, які використовуються для встановлення заздалегідь визначеного логічного стану (з вичайно неактивно го) на ви ході три гера у разі надходження сигналу встановлення при появі живлення від добре відомої схеми формування такого си гналу (не показаної). Три гер також має вихід для вихідного си гналу Q лічильного ступен я , а також др уги й ви хі д для ін ве р сн о го сигналу/Q. Цей др угий ви хі д з'єднаний з входом D, що створює звичайний тригер Т-типу. Звичайний лічильник імпульсів каскадного тип у включає послідовність тригерни х регістрів або "лічильних ступенів", чи ї ви хідні сигнали у початковий момент відповідають неактивному стану (звичайно репрезентованому "0") і які з'єднані між собою таким чином, що сигнал з виходу Q лічильного ступеня безпосередньо надходить до синхроімп ульсного входу наступного ступеня, тобто лічильні ступені з'єднані послідовмо. Сигнал на виході Q не змінюється, доки вхідний сигнал не змінить свого стану з активного стану (звичайно репрезентованого "1") назад на неактивний. Зміна логічного стану ви ходу кожного з послідовності лічильних ступенів з неактивного на активний, тобто з 0 на 1 являє собою, таким чином, експоненційне поділення на 2 кількості вхідних імпульсів, що надійшли до першо го ступеня від генератора імпульсів. Наприклад, вихідний сигнал останнього лічильного ступеня звичайно чотирьохступінчастого ("чо тирьохбіто вого") лічильника імпульсів змінюється з 0 на 1 після надхо дж ення 2 (то бто 8 ) вхідни х імп ульсі в до першого лічильного ступеня, і змінюється назад на 0 після 2А (тобто 16) вхідни х імп ульсі в до першого ступеня. Вихідний біт останнього ступеня каскадного лічильника імпульсів більш ва гомий, тобто він репрезентує найбільшу кількість вхідних імпульсів, ніж вихідний біт будь-якого іншого лічильного ступеня. Вагомість лічильних ступенів зменшується у мірі логічної, тобто послідовної, близькості їх до першого ступеня. У електронному таймері, що профамується, згідно з винаходом передбачено профамуючу схему, яка включає електронний логічний вентиль з альтернативним перемиканням, розташований між кожними двома суміжними ""ступенями, тобто між першою та другою, між другою та третьою і т. д.; на фіг. З ло гічний вентиль 17 знаходиться між лічильними ступенями 18 та 19. Т-входи лічильних ступенів 18, 19 відповідають синхроімпульсному входу тригера з фіг. 2. Лічильні ступені 18, 19 подібно до тригера на фіг. 2 мають входи заземлення, установки та VDD, які для спрощення не показані. У відповідному втіленні вихідний сигнал/Q лічильного ступеня 18 надходити до сигнального входу В логічного вентиля 17, який має вентилі 20, 21 і який під час роботи одержує також профамуючий сигнал А від пов'язаного з ним профамного ступеня (не показаний). Лопчний венти ль 17 виробляє вхідний сигнал Т для наступного лічильного ступеня 19. Лічильний ступінь, вихід якого з'єднаний з певним профамним ступенем або логічним вентилем, будемо називати передуючим лічильним ступенем щодо цих профамного ступеня та ло гічного венти ля; лі чильний ступінь, який одержує на свій вхід ви хідний сигнал логічного вентиля, будемо називати наступним лічильним ступенем. Таким чином, щодо ло гічного вен тиля 17 лічильний ступінь 18 є передуючим, а лічильний ступінь 19 - наступним. Лічильні ступені розглядаються як послідовність, незважаючи на наявність логічних вентилів. 27631 Під час роботи програмуючі сигнали не надходять до логічного вентиля, отже на відповідному вході вентиля 21 зберігається "неактивний" логічний стан. Відповідно, якщо сигнал А відповідає активному логічному стану, логічний вентиль 17 надсилає до входу наступного лічильного ступеня 19 сигнал, що відповідає стану, протилежному до логічного стану сигналу/Q передуючого лічильного ступеня, тобто логі чний вентиль "інвертує" сигнал/Q. З др угого боку, якщо сигнал А відповідає неактивному логічному стану, логічний вентиль 17 надсилає до входу лічильного ступеня 19 сигнал, який відповідає стану, що співпадає з станом сигналу/Q, тобто ло гічний вен тиль 17 передає сигнал/Q до наступного лічильного ступеня безпосередньо. Логічний стан, якому під час работи відповідає сигнал А, визна- ' чається програмуванням електронного таймера, ' що програмується, описаним нижче. Якщо сигнал А призводить до того, що логічний вентиль 17 інвертує сигнал/Q у момент, коли до схеми надане живлення, вихідний сигнал лічильного ступеня 19 змінюється раніше, тобто після меншої кількості імпульсів генератора імпульсів, ніж у інши х випадках, чим у ре шті решт зменшується кількість імпульсів генератора імпульсів, які мають надійти для того, щоб лічильник імпульсів виробив вихідний сигнал і надіслав йогодо вихідного *підсилювача 10. Додаткові сигнали А активного стану для інших ло гічних вентилів знизять кількість імпульсів, необхідну для формування вихідного сигналу електронного таймера, що програмується, шляхом, що можна порівняти з бінарним відніманням. Інше, але еквівалентне приєднання логічного вентиля наведене на фіг. 4, де ви хідний сигнал Q передуючого лічильного ступеня надходить до логічного вентиля 17, а також до програмного ступеня (не пока-' заного). • Фіг. 5 ілюструє одне з втілень програмного ступеня згі дно з вина хо дом. У момент, коли вперше подається живлення, схема початкової установки виробляє імпульс установки і сигнал вводу у дію ключа, які надходять до входів R та LE ключа, який має логічні вентилі U1, U2. Після цього ключ виробляє сигнал А. Стан сигналу А залежить від стану перемички F, тобто від того, ціла вона чи спалена. Якщо перемичка згоріла, сигнал А буде відповідати активному логічному стану, у іншому разі сигнал А буде мати низький рівень, що відповідає неактивному логічному стану. Якщо у момент ініціаці ї електронно го таймера, що програмується, всі перемички цілі, то після початкової' установки вхідні сигнали всіх лічильних ступенів, тобто вихідні сигнали всіх логічних вентилів, відповідатимуть неактивному логічному стану 0, який зміниться на активний стан 1 тільки після того, як вхідний сигнал до передуючого лічильного ступеня зміниться на 1, а потім назад у 0. Відповідно, у послідовності п ступенів, останній лічильний ступінь не перейде у стан 1 І не надішле сигнал до вихідного підсилювача 10, доки перший лічильний ступінь не прийме 2(гИ) імпульсів від генератора імпульсів. Щоб знизити кількість імпульсів генератора імпульсів, необхідну для акти вації ви хідного підсилюва ча 10 , при програмуванні електронного таймера, що програмується, необхідно спалити відповідні перемички у програмованому масиві. У втіленні згідно з фіг.5 кожний програмний ступінь містить вимикач М1 перемички (який у цьом у вті ле нн і м і сти ть м е та л - оки с напівпро ві дник п-кана л , що збі днюється ), перемичку F, з'єднану з виводом живлення вимикача М1, і вхід РЕ для сигналу уможливлення програмування, а також вхід D лічильного ступе ня, з'єднаний з входом логічного вентиля U8. Вихід логічного вентиля U8 з'єднаний з вентилем вимикача М1 перемички, а вхід PVDD для програмуючого сигналу з'єднаний зі стоком вими-• кача МІ. Згідно з одним з способів програмування електронного таймера, що програмується, лічильник імпульсів запускають на бажаний час і потім зупиняють. Приймаючи сигнал виходу Q кожного з лічильних ступенів на свій D-вхід, відповідний програмний ступінь розпізнає стан, що відповідає цьому сигналу. Потім зовнішній тестприлад по вхідній лінії програмування 11 надсилає сигнал PVDD струму, достатній для спалення перемичок у всі х програмних ступеня х. До програмного ступеня надходить також командний сигнал РЕ, одержаний від PVDD, який робить можливим програмування. Якщо логічний стан на виході лічильного ступеня неактивний, логічний вентиль U8 не активує вимикач М1 і струм PVDD не спалить перемичку F. Якщо, однак, до D-входу надійде вихідний сигнал Q, що відповідає активному логічному стану, логічний вентиль U8 активує вимикач М1 і струм PVDD спалює перемичку F. Як уже згадувалось вище, спалення перемички змінює логічний стан сигналу А. Щоб запобігти впливу такої зміни на логічний стан подальшого лічильного ступеня під час програмування, до логічного вентиля 17 (фіг. 3) під час програмування надсилається забороняючий сигнал, який робить неможливою будь-яку зміну логічного стану вхідного сигналу наступного лічильного ступеня. Інший спосіб, який потребує менш потужного PVDD сигналу, передбачає роботу лічильника імпульсів до накопичення у ньому числа, за яким активного логічного стану набирає тільки найбільш вагомий біт лічильного ступеня. Програмуючий си гнал надходи ть по лінії програмування і спалює перемичку програмного ступеня, асоційованого активним лічильним ступенем. Початко ву устано вк у схеми по тім повторюють, вона працює до наступного найбільш вагомого біта і програмуючий сигнал PVDD надсилають знов. Цикл повторюють, доки всі перемички, що відповідають лічильним ступеням, які одержують сигнали активного стану, коли лічильник імпульсів досягає бажаного логічного стану, не будуть спалені. Коли з схеми лічильника імпульсів знімають живлення, а потім при використанні надають його знов, схема початкової установки надсилає сигнали R та LE до ключів усіх програмних ступенів, які мають логічні вентилі U1 та U2 і виробляють вихідний сигнал А. Якщо перемичка ступеня спалена, сигнал А відповідатиме активному логічному стану, у противному разі - неактивному. Сиг» нал А надходить до відповідного логічного венти 27631 ля з альтернативним перемиканням. Таким чином, з самого початку деякі логі чні венти лі одержують сигнал А активного стану, а деякі ні, і надсилають вхідні сигнали до їх відповідних наступних лічильних ступенів. Як уже відзначалося раніше, у момент надання живлення початковий сигнал установки надсилається також до кожного лічильного ступеня, щоб встановити у неактивний стан вихідні сигнали. Таким чином, відбувається початкова ініціалізація електронного таймера, що» програмується, тобто він встановлюється у заздалегідь визначений логічний стан, що визначає кількість імпульсів від генератора імпульсів, необхідну для активації вихідного підсилювача 10. Для виконання тестів під час вигото влення у електронному таймері, що програмується, передбачені тестові логічні вентилі U3, U4, U5, якими можна моделювати спалені перемички ще перед програмуванням, тобто перед фактичним спаленням. Для випробування електронного таймера, що програмується, лічильні ступені встанов люють у належні логічні стани, наприклад, до водячи вміст лічильника імпульсів до потрібного значення, як це було описано. Після цього замість надсилання програмуючого сигналу PVDD до вентилів U3, U7 надсилають тестові сигнали. Вентиль U7 також виміряє логічний стан вихідного сигналу Q (тобто вхідного сигналу D) пов'язаного з ним лічильного ступеня. У разі тестування, якщо сигнал D відповідає активному стану, логічні вентилі U3, U4, U7 відкриють U5, від'єднуючи ключові вентилі U1, U2 від землі і моделюючи цим спалені перемички і тестову логічну конфігурацію. Наявність тестових сигналів і ініціалізація схеми уможливлюють генерацію профамними ступенями вихідних сигналів А згідно з тестовою конфігурацією. Після цього можна ініціювати електронний таймер, що профамується, і виміряти інтервал між сигналом ініціації і формуванням вихідного сигналу. Після програмування електронний таймер, що програм ується, го товий до використання. Тепер можна ініціювати джерело живлення, яке зарядить конденсатор 3 до робочої напоуги. Ізолюючий діод 4 запобігає зворотному розряду 'конденсатора 3 через джерело живлення. Конденсатор С2 прискорює набирання накопичуючим конденсатором С1 бажаної напруги стабілізації. Як тільки напруга на накопичуючому конденсаторі С1 досягне бажаного рівня стабілізації, починає працювати і виробляти стабілізовану напругу стабілізатор напруги 6. С хема початкової установки активує ключі секції програмування, встановлюючи їх запрограмовані логічні стани, і змушує лічильні ступені зформувати на вихода х сигна ли неактивно го стан у, надаючи електронному таймеру, що програмується, необхідн у початкову логі чну конфі гурацію. Одержавши стабілізовану напругу, починає працювати генератор імпульсів 8. Кожний передній фронт сигналів генератора імпульсів 8 збільшує вміст лічильника імпульсів 7 на 1 згідно з запрограмованою логічною конфігурацією. Як тільки вміст лічильника імпульсів досягне належного значення, електронний таймер, що програмується, надсилає вихідний сигнал до вихідного підсилювача 10. Стабільність вбудованого генератора імпульсів зумовлює формування стабільної, з висо кою повторюваністю, затримки, з якою електронний таймер, що профамується, виробляє вихідний сигнал кожний раз, коли до нього надається живлення. У ілюстрованому втіленні вихідний сигнал електронного таймера, що програмується, збуджує ви хідний підсилювач 10, який активує електронний вимикач 12. Цей електронний вимикач замикає ланцюг, через який конденсатор З з а п а лює за п а л 13 і че р ез нь о го з ар я д детонатора. Типовий спусковий пристрій або запал може мати розжарюваний провід або напівпровідниковий місг. Фіг. 6 містить схему придатного вихідного підсилювача . Він має два ключі, один з яких активується вихідним сигналом електронного таймера, що програмується. Коли вихідний сигнал активує ключ М2. цей ключ активує ключ МЗ, який забезпечує на дхо дження напруги VDD до сп усково го пристрою, тобто у цьому випадку до електронного вимикача 12. Сп уск о вий при стр ій р оби ть можли вим роз ряд . конденсатора 3 через запал 13, який запалює заряд детонатора. Фіг. 7 містить одне з втілень електронного детонатора з затримкою, який містить електрон- • ний таймер, що програмуються, згідно з винаходом. У цьому втіленні електронний детонатор з затримкою з'єднаний з придатною для цього лінією пер еда чі , яка являє собою де тонаційн у тр убу 22. Зрозуміло, що можливо використати інші неелектричні лінії передачі, такі, як детонуючий шн ур, низькоенергетичний детонуючий шн ур, низькошвидкісну детонуючу тр убку то що. Взагалі можна використати будь-який засіб передачі імпульсу. Як відомо, детонаційна трубка являє собою тр убчасту порожнину з пластмасовими стінками, на внутрішню поверхню яких нанесено вибухі вку, і таким чином після запалювання крізь трубк у пройде низькоенергетична вибухова хви ля. Детонаційна трубка 22 закріплена у відповідному патроні 23 за допомогою перехідного бушін-гу 24, на якому патрон 23 зафіксовано кільцями 25, 26, які створюють між перехідним бушінгом 24 і зовнішньою поверхнею детонаційної тр убки 22 ущільнення для захисту від зовнішнього середовища . Патрон 23 має відкритий кінець 27. який лриймає перехідний бушінг 24 і детонаційну трубку, і протилежний закритий кінець 28. Патрон 23 виготовлений з електропровідного матеріалу, звичайно з алюмінію, і має розміри і форму звичайних підривних капсулів; тобто детонаторів. Сегмент 29 детонаційної тр убки 22 проходи ть усередину патрон у 23 і закінчується кінцем ЗО у безпосередній близькості або контактуючи з антистатичним ковпаком 31. Ан тиста тичний ковпак 31 добре відомого типу, зображений на фіг. 8, виго товляють з напівпровіднико вого ма теріалу, наприклад, полімеру з вуглецевим заповненням, який забезпечує електричний зв'язок з землею і завдяки цьому відводи ть будь-який електроста тичний заряд, що може утворитись усередині детонаційної' тр убки 22. Вщіль до антистатичного ковпака 31 розміщено низькоенергетичний запальний заряд 32. Як можна бачити на фіг. 8 антиста тичний ковпак 31 має тіло приблизно ципіндричної форми (звичайно усіченого конусу з кінцем більшого діаметру, розташованим ближче до 27631 який завдяки його порівняно низькому електричному опору і контакту з патроном 23 призначений для запобігання самодовільній детонаци кінцевого заряду 44 запальним пристроєм 42. Компоненти всередині патрону 23 бажано заливати компаундом, який захищає їх і зменшує можливість детонації або пошкодення механічними ударами або електричними сигналами. Використання алюмінію або іншого електропровідного матеріалу для виготовлення патрону 23 також сприяє захисту вн утрішні х компонентів від електричних збурень або механічних струсів, які могли б активувати низькоенергетичний зап а льн ий 32 а бо кі н це вий 4 4 з ар яди . Електропровідний патрон 23 забезпечує значне послаблення потенціально шкідливих електрични х полі в, о скільки створ ює клі тк у Фарадея навкр уг елек три чно чутливи х компонен ті в. Патрону 23, як вже визначалося, бажано надавати форму і розміри стандартних детонаторів, які використовуються у промисловості. При роботі електронний детонатор з затримкою 1 (фіг. 7) через детонаційну трубку 22 одержує вхідний імпульс тиску, який детонує низькоенергетичний запальний заряд 32. Вибух цього заряду, таким чином, є підсиленим імпульсом тиску, що надійшов від детонаційної трубки 22. Енергія вибуху низькоенергетичного запальн о го за ря д у 3 2 ді є на п 'єз ое лек тр и чн ий генератор 40, який перетворює цю енергію в електричну. Електрична енергія акумулюється у конденсаторі 3 і частково використовується для активації електронного таймера, що програмується, 5; після закінчення обратного інтервалу відбувається ініціація запального пристрою 42, який детонує кінцевий заряд 44. Джерело живлення 2 постачає енер гію, необхідн у для р обо ти електронного таймера, що програмується. Після закінчення циклу електронного таймера,, що програмується, ак ум ульована енергія від кон ден са тора 3 н адходи ть до запа льно го пристрою 42 і активує його, викликаючи цим детонацію первинного 45 і вторинного 46 зарядів. Таким чином, електронний детонатор з затримкою може бути використаний для одержання точно контрольованої затримки активації вибухового заряду, коли здійснюється велика серія вибухів, кожен з яких має відбутися у певний, заздалегідь обраний момент. Електронне керування затримкою дозволяє одержувати затримки з значно більшою точністю, між у звичайних піротехнічних засобах затримки, а електронний таймер, що програмується, з живленням від джерела живлення дозволяє створити значно довші затримки, ніж у випадк у використання п'єзоелектричного генератора 40 як для живлення електронного таймера, що програмується, так і для активації запального пристрою 42. У іншому втіленні замість детонаційної трубки з фіг. 7 використано лінію передачі у вигляді низькоенергетичного детонаційного шнура. Вихідну енергію такого шнура обирають досить малою, щоб не пошкодити компоненти електронного детонатора з затримкою і не порушити його функціонування, і досить великою, щоб вибухови й імп уль с ві д де то на цій но го шн ур а безпосередньо вво див у ді ю п 'єзое лектри чний відкритого кінця 27 патрону 23), розділене тонкою мембраною (що може бути розіриана) 33 на вхідну 34 і вихідну 35 камери. Кінець ЗО детонаційної трубки 22 (фіг. 7), входить у вхідну камеру 34 (на« фіг. 8 для спрощення ця трубка не зображена). Вихідна камера 35 створює повітряний зазор між кінцем ЗО детонаційної трубки 22 і низькоенергетичним запальним зарядом 32. При роботі вибухова хвиля проходить через детонаційну тр убку 22, розриває мембрану 33, перетинає зазор, створений вихідною камерою 35, досягає низькоенергетичного запального заряду 32 і детонує його. Низькоэнергетичний запальний заряд 32 являє собою оболонку 36 низькоенергетичного запального заряду у вигляді ча шки, у яку запресовано невелику кількість первинної вибухі вк и , на приклад, ази ду свин цю, і закри то першою прокладкою 37. Ця прокладка, розташована між антистатичним ковпаком 31 і первинною вибухівкою 38, захищає первинну вибухівку 38 від тиску під час виготовлення. Неелектролровідний буфер 3d, товщиною звичайно 0,030 дюймів (0,76 мм), розташований між низькоенергетичним запальним зарядом 32 і п'єзоелектричним генератором 40, створює електричну ізоляцію між ними. Перехідний бушінг 24, антистатичний ковпак 31, перша прокладка 37 і низькоенергетичний запальний заряд 32 розміщені у корпусі запалу 41 (див. фіг. 8). Зовнішня поверхня антистатичного ковпака 31 знаходиться у електричному контактг з внутрішньою поверхнею корпусу-запалу 41, який у свою чергу електрично контактує з патроном 23, що забезпечує шлях для електростатичного заряду від детонаційної трубки 22. Взагалі, корпус запалу 41 встановлено у патрон 23, а патрон обтисн уто кільцями, щоб утрим ува ти корп ус запа лу 41 , а також за хи ща ти вмі ст патрону 23 від зовнішнього середовища. Як показано на фіг. 7, конденсатор 3 з'єднаний з п'єзоелектричним генератором 40. Його ємкість може складати 10 мкф, а номінальна напруга - 35В. Послідовний опір бажано мати малим, щоб забезпечити швидке зростання напруги імпульсів тривалістю 1-2 мкс, що надходять від п'єзоелектричного генератора 40. Джерело живлення 2 розташовано поряд з коненсатором 3, а вщіль до джерела живлення 2 ' встано влено е лек тро нний таймер , що ., програмується, 5, поряд з яким знаходиться запальний пристрій 42 з електричною активацією. Друга прокладка 43, подібна до першої прокладки 37, знаходиться між кінцевим зарядом 44 і запальним пристроєм 42, і виконує ті ж функції, що й перша прокладка 37. Кінцевий заряд 44 містить первинну 45 і вторинну 46 вибухівки з вибуховою потужністю, достатньою для детонації липкої за- . пальної вибухівки, динаміту тощо, з метою, для якої звичайно призначені детонатори. Запальний пристрій 42 з'єднаний з виходом електронного таймера, що програмується 5, будучи активований, детонує первинну вибухівку 45, яка у свою чергу детонує вторинну вибухівк у 46, тобто запальний пристрій 42 слугує для детонації кінцевого заряду 44. Запальний засіб бажано вміщати у неелектропровідному бушінгу (не показаний), 10 27631 генератор. Отже, у втіленні з використанням детонаційного шнура низькоенергетичний запальний заряд 32 (фіг. 7), а також антистатичний ковпак 31, можуть бути відсутні, бо вони не потрібні. Решта' компонентів втілення з використанням детонаційного шнура, їх розташування та функції ті ж самі, що й у втіленні на фіг. 7 , і не потребують подальшого обговорення. більшу за ту, яку можна одержати від схожих п'єзокерамічних монолітів. У бажаному втіленні винаходу пластмасова опора 49 і диск розподілу навантаження 52 (фіг. 9, 10, 11) сприяють максимальному використанню тиску, створеного вибухо вою хвилею низькоенергетичнго запального заряду 32. Стовпчик 47 п'єзоелектричного генератора 40 становлено на гладенькій, плоскій і твердій повер хні 55 пластмасової' опори 49 (фі г. 10). Повер хня 55 загалом паралельна фронту вибухової хвилі, створюваної детонацією низькоенергетичного запа льно го за ряду 32 , і п ерпен дик улярна до напрямку р уху хвилі . Для максимального використання вибухової хвилі низькоенергетичного запа льного заряду 32 , що дося гається рівномірними передачею і розподілом енергії цієї хвилі у п'єзоелектричному генераторі 40, диск розподілу навантаження 53 розміщено між вихідним кінцем низькоенергети чного запального заряду 32 і приймаючо ю повер хнею п'єзоелектричного генератора 40 загалом паралельно до них. Це також допомагає запобігти передчасного розтрощення п'єзоелектричного генератора, що зробило б його непрацеспроможним. Виводи 50, 51, електрично з'єднані з електродами 53, 54, забезпечують необхідне електричне з'єднання з електронним таймером , що про грам ується , 5 (фіг. 7). Пластмасо ва опора 49 і диск розподілу . навантаження 52 також ізолюють п'єзоелектричний генератор 40 від ненавмисних випадкових механічних навантажень, електричних зарядів тощо і допомагають підтримувати п'єзоелектричний генератор у потрібному положенні. Винахід описаний з посиланнями на його окремі втілення і будь-які зміни у описаних втіленнях, які можуть бути зроблені спеціалістами, залишаються у межах об'єму винаходу, визначеного у формулі винаходу. Для створення електричного імпульсу у відповідь на імпульс тиску можуть бути використані будь-які придатні для цього перетворювачі. Придатний для цього п'єзоелектричний генератор зображено на фіг. 9, 10, 11, де елементи фіг. 7, 8 мають ті ж номери. , П'єзоелектричний генератор 40 містить сто впчик 47 з ба га тьо х тонки х шарі в '48 п'єзокер амічно го матеріалу. С то вп чик 47 опирається на пластмасову (з синте тичного полімеру) опору 49, крізь яку проведено виводи 50, 51 (фіг, 10). Енергія вибуху низькоенергетичного запального заряду 32 діє головним чином безпосередньо на диск розподілу навантаження 52 (він не показаний на фіг. 7, 8 ), який у свою чергу рівномірно передає енергію низькоенергетичного запального заряду до п'єзокерамічних тонких шарів 48, що являють собою одне з втілень стовпчика 47 п'єзоелектричного генератора 40. Як це можна бачити на фіг. 11, п'єзокерамічні тонкі шари 48 складені вертикально, причому відповідні поверхні шарів з'єднані паралельно за допомогою електродних прошарків 53, 54, розташованих між тонкими шарами (елементами) 48. У одному з втілень у п'єзоелектричному генераторі згідно з винаходом використано 184 активних шарів завтовшки 20 мкм з окремими позитивними і негати вними електродами (як на фі г. 11), створеними внутрі шніми з'єднаннями. Така констр укція забезпечує ви хі дн у енергію, значно 11 27631 \ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ ПРОГРАМА г ІНТЕГРАЛЬНА СХЕМА II ІЗОЛЮЮ- L чий діод р ЩсТАБіЛІЗАТОР КОНДЕНСАТОР I іг J. 11 ПР^ НАПРУГИ 13 ЧДСО8ИЗНАЧАЮЧІ РЕЗИСТОР ТА КОНДЕНСАТОР •АМАҐ ІГ ЗАПАЛ 13 14-6ГГОВИЙ МАСИВ. ЩО ПРОГРАМУЄТЬСЯ 10 :4-СТУПіНЧАСТИЙ _ АСИНХРОННИЙ ГЕ РАТ НЕ ОР ЛІЧИЛЬНИК ІМПУЛЬСІВ ІМПУЛЬСІВ І ВИХІДНИЙ ПІДСИЛЮВАЧ Фіг. 1 V0O ЗЕМЛЯ RST УСТАНОВКА > СИНХР. ГЕН. ВИХІД /0 3tM / W Фіг. 2 12 І ВИМИКАЧ ГЕНЕРАТОР Фіг. З ГЕНЕРАТОР Фіг. 4 13 27631 п U5 ВИРОБНИЧИЙ ТЕСТ PVOO Р£ О земля Фіг. 5 voo 12 10 ВИМИКАЧ ВИХІДНИЙ ПІДСИЛЮВАЧ ЗЕМЛЯ ФІГ. в 14 Si Cx> 27631 22 27 40 у 47 50 55 51 Фіг. 9 Фіг. 10 / 53 48 Фіг. 11 Тира ж 50 екз. Відкрите акці оне рне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гага рі на, 101 (0 3 1 2 2 )3 -7 2 -8 9 ( 0 3 1 2 2 )2 -5 7 -0 3 16