179862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés villamos robbatógépek energiájának ellenőrsésére
3 179862 4 annyival, hogy a kívánt mérési pontosság szempontjából a kisütési idő elhanyagolható legyen a töltési időhöz képest. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a kísütési lépéseket fényimpulzusokkal jelezzük ki. Egy másik előnyös foganatosítási módnál a kisütést és annak kijelzését a töltöttségi szint ellenőrzésével vezéreljük. A feladat másik részének megoldása olyan kapcsolási elrendezés, amelynek a robbantógép kimenő kapcsaira csatlakoztatott, névleges értékű terhelő ellenállása, valamint ennek legalább egy részével párhuzamosan kapcsolt tároló kondenzátora van, és amelynél a találmány értelmében a tároló kondenzátorra áramgenerátoron át segédkondenzátor van csatlakoztatva, amely vezérelhető kapcsolón át söntölve van, és a segédkondenzátor kapcsaira — célszerűen elválasztó erősítőn át — komparátor van csatlakoztatva, amely egyrészt kijelző elemmel — célszerűen fényemittáló diódával — másrészt a vezérelhető kapcsolóval van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a tároló kondenzátorral dióda van sorba kapcsolva. Egy további előnyös kiviteli alaknál az előbbiek szerinti kapcsolási elrendezésnek az elválasztó erősítő átviteli tényezőjét a robbantógép impulzusamplitúdójával arányosan változtató egysége, célszerűen a terhelő ellenállás egy részével párhuzamosan kapcsolt potenciométere, ennek leágazásával diódán át összekötött kondenzátora, valamint bázisával a dióda és a kondenzátor közös pontjára kötött, az elválasztó erősítővel — célszerűen tranzisztorral — sorba kapcsolt tranzisztora van. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra villamos robbantógép energiáját ellenőrző kapcsolási elrendezés tömbvázlata ; a 2. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés egy konkrét megvalósítási formájának kapcsolási vázlata. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezésnél a robbantógép impulzusa az 1, 2 kapcsok között jelenik meg. Ez az impulzus a Dl diódán át meghatározott feszültségre tölti fel a tároló Cl koncenzátort. A Cl kondenzátorban tárolt töltés az IG áramgenerátoron át a C2 segédkondenzátorba jut, s azon lineárisan növekvő feszültsége hoz létre. Ez a feszültség a ^ 1 átviteli tényezőjű elválasztó Au erősítőn át At időállandóval jellemzett K komparátor bemenetére kerül. Adott feszültségszint elérésekor a K komparátor átbillen, és At időtartamra zárja a KI kapcsolót. A KI kapcsoló zárt állapotát a D2 fényemittáló dióda felvillanása jelzi. A At idő alatt C2 segédkondenzátor töltése nullára csökken. Az időzítés letelte után a K komparátor alapállapotba billen, a KI kapcsoló nyit, és ismét megkezdődik a C2 segédkondenzátor töltődése. A At időtartam olyan rövid, a töltési időhöz viszonyítva, hogy az n • At • IG töltésmennyiségből származó mérési hiba elhanyagolható (n a kisütési lépések száma, IG a töltőáram). A Cl kondenzátor kisütése, illetve áttöltése akkor fejeződik be, amikor a C2 segédkondenzátor feszültsége már nem tudja elérni a komparálási szintet, tehát a - UC2<UK, ahol UK a K komparátor billenési szintje. Az n kisütési (kvantálási) lépésszám és a robbantógépben tárolt töltésmennyiség, illetve az áramköri paraméterek között az alábbi összefüggés van : n(Q)=U0.C0.-^l^ (1) uK -u2 ahol: U0-C0- k0 a robbantógépben tárolt töltésmenynyiség arányos része. Az áramköri paramétereket célszerűen úgy választjuk meg, hogy a felvillanások frekvenciája kb. 0,5 Hz, a névleges energiához tartozó felvillanásszám pedig 10 és 20 között legyen. Amennyiben az elválasztó Au erősítő a átviteli tényezője és a robbantógép impulzusamplitúdója között a= =E(U0)=kj- U0 függvény szerinti kapcsolatot teremtünk, a kvantálás eredményeként n(W)=U02 • C0 • (2) uk • '-2 energiaarányos mérőszámot kapunk. A 2. ábra szerinti kiviteli forma alkalmas a (2) öszszefüggés szerinti energiaarányos mérőszám előállítására. Ennél az R12 ellenálláson megjelenő jel P2 potenciométerrel leosztott része a D4 diódán át feltölti a C5 kondenzátort, s ennek feszültsége a T6 tranzisztoron át szabályozza az elválasztó erősítő átviteli tényezőjét. A készülék csak a kijelzés működésekor fogyaszt áramot, a telep behelyezése után folyamatosan mérésre kész állapotban van. Az N nyomógomb segítségével a működőképesség, illetve a telep állapota ellenőrizhető. A találmány szerinti berendezés a névleges terhelő ellenálláson átfolyó töltésmennyiség arányos részét tárolja, majd kvantálás útján a tárolt értékre jellemző mérőszámot állít elő. A mérési eredmény ebben az esetben a kapacitásnak és a feszültségnek is lineáris függvénye lesz, tehát nem közvetlenül energiajellemző (az energia, ill. fajlagos energia U2-tel arányos), a névleges energiától való eltérés megítélésére azonban alkalmas. A robbantógép által a névleges terhelő ellenállásra (Rj + R2) leadott energia egészét vagy arányos részét diódával (Dl) sorba kapcsolt nagy kapacitású tároló Cl kondenzátorban tároljuk. Az itt megjelenő töltésmennyiséget, amely arányos a robbantógépben tárolt össztöltéssel, meghatározott számú lépésben az IG áramgenerátoron át a kisebb kapacitású C2 segédkondenzátorba visszük át. A C2 segédkondenzátort adott feszültségszint (töltésmennyiség) elérésekor kisütjük, majd a töltési és kisütési lépéseket felváltva addig ismételjük, amíg a tároló Cl kondenzátor feszültsége egy meghatározott küszöbszintre csökken. A kisütési fázist fényemittáló D2 dióda felvillanása jelzi, amelynek ismétlődési frekvenciája a töltési fázis időtartamával olyan lassú értékre van beállítva, hogy a felvillanások megszámlálhatok legyenek. A tároló Cl kondenzátorban maradt töltésmennyiség és a kvantálási lépések száma együttesen meghatározzák a kiindulási állapotot. Tekintve, hogy a maradék töltésmennyiség az összetöltéstől független konstans, a felvillanások száma egyértelmű kapcsolatba hozható a robbantógépben tárolt össztöltéssel. Amennyiben Qö a Cl kondenzátorra jellemző töltés, n a kvantálási lépésszám, AQ az egy lépésben eltávolított töltésmennyiség és Qm a maradék töltés, a következő összefüggés írható fel: Qö=Qm+n-AQ (3) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
