爆炸金属丝在工业电雷管中的应用 所属技术领域
本发明属于爆炸金属丝在工业电雷管中的应用，特别是普通电源作用下实现起爆单发、多发微秒电雷管，解决了微秒电雷管在民用工程中应用的难题。
背景技术
已知的微秒电雷管的起爆原理是金属丝在高电压、强电流的作用下，迅速气化，形成等离体，以冲击波形式引爆炸药。具有作用时间短、抗静电、抗杂散电流以及抗射频能力强等特点。例如：美国RP80型电雷管，输入电压3000V、输入电流1000A，作用时间小于几微秒。又如：金丝电雷管，单发发火能量：0.2μf、5200V，单发不发火能量：1A，作用5min不发火。它是一种成熟的军工技术，前两种微秒电雷管因起爆能量大，造价高等因素限制，仅在军事方面应用，无法用于工程爆破。另外专利号02211583.8高能引爆药外金属丝的火工品在发火件的“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”，见图1所示，在工艺上无法实现；由于采用铝粉，石墨和胶配制的导电漆在给“导线金属丝塞上”涂导电漆时，也在“导线金属丝塞上”、镍铬合金丝(4)上也形成了薄厚不一的导电膜，无法实现“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”，由于在镍铬合金丝(4)表面形成了薄厚不一的导电膜，使镍铬合金丝(4)的电阻值在高压、强电流作用下发生变化，造成串联起爆时大量“丢炮”，可靠性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种爆炸金属丝在工业电雷管中的应用，它在普通电源作用下，应用金属丝爆炸技术，使微秒电雷管在微秒内完成作用，解决了普通电雷管作用时间长，安全、可靠性差的问题。
本发明的技术方案是：一种爆炸金属丝在工业电雷管中的应用，其特征是：它由起爆器(10)提供60V-15000V脉冲电压的作用下使金属丝爆炸从而引爆微秒电雷管(11)。
所述的起爆装置由起爆器(10)通过导线(12)与微秒电雷管(11)连接构成；起爆器(10)有两种类型，一种是交流型，另一种是直流型。
所述的交流型起爆器(10)是由滤波器、电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成；所述的直流型起爆器(10)是由电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成。
所述的交流型起爆器(10)经过滤波→充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)的电压60V～15000V；通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接，通过设置在外壳上地开关起爆微秒电雷管。
所述的直流型起爆器(10)经过充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)所要求的电压60V～15000V；通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接；通过设置在外壳上的开关起爆微秒电雷管；所述的微秒电雷管，它包括脚线(1)、导电橡胶塞(3)、金属丝(4)、绝缘帽(5)加强帽(6)、起爆药(7)、炸药(8)壳体(9)组成，导电橡胶塞(3)的两个脚线柱上固定有金属丝(4)。
所述的微秒电雷管的金属丝(4)外罩有绝缘帽(5)，绝缘帽(5)两端卡在导电橡胶塞(3)和加强帽(6)之间，周围靠在壳体内壁上，金属丝(4)被罩在绝缘帽(5)内，并与导电橡胶塞上端面、绝缘帽(5)、加强帽(6)之间隔有间距。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)与绝缘帽(5)一起构成屏蔽结构。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶制成。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电塑料制成。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶、塑料、添加剂、附加物混合制成。
本发明的特点是：微秒电雷管起爆装置是由起爆器(10)、连线(12)、电雷管(11)三部分组成，该电雷管作用原理不同于普通工业电雷管，是在高电压、强电流作用下，使金属丝迅速气化，形成等离子体，以冲击波形式起爆雷管，是一种无点火药头的高安全型电雷管；可以通过对起爆器的起爆时间进行编程、(起爆)密码设定，实现微差爆破，实现了电雷管的安全使用、安全运输、安全储存；另外，该电雷管还具有生产工艺简单、使用方便的优点。本发明中微秒电雷管由导电电极塞(3)和绝缘帽(5)组成的系统具有消除静电、屏蔽杂散电流、防射频能的作用，解决了电雷管的安全问题；采用普通电源起爆，解决了微秒电雷管在民用工程中应用的难题；将金属丝直接固定(焊接)在脚线上，解决了微秒电雷管串联起爆“丢炮”难题；该微秒电雷管作用时间短——微秒级，解决了地质勘探用雷管作用时间长，地震波难于采集的难题。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。
附图1是专利号02211583.8微秒电雷管结构示意图。
附图2是实施例微秒电雷管起爆装置示意图。
附图3实施例微秒电雷管结构示意图。
图中：1、脚线；2、胶口；3、导电橡胶塞；4、金属丝；5、绝缘帽；6、加强帽；7、起爆药；8、炸药；9、管壳；10、起爆器；11、电雷管；12、导线；13、橡胶塞；14、塑料塞；15、导电膜。
具体实施方式
附图1是专利号02211583.8微秒电雷管结构示意图，它由脚线(1)、橡胶塞(13)、塑料塞(14)、镍铬合金丝(4)、导电膜(15)、加强帽(6)、起爆药(7)、黑索今炸药(8)、管壳(9)连接构成。
附图2是实施例微秒电雷管起爆装置示意图，如图2所示，微秒电雷管起爆装置由起爆器(10)通过连线(12)连接微秒电雷管(11)，在起爆器(10)的外壳上有起爆微秒电雷管开关。由起爆器(10)提供60V～15000V脉冲电压作用下能够可靠起爆单发、多发微秒电雷管(11)。起爆器(10)有两种类型，一种是交流型，另一种是直流型。交流型起爆器(10)是由滤波器、电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成；交流型起爆器(10)经过滤波→充电→升压达到起爆单发或多发微秒电雷管(11)所要求的电压60V～15000V；直流型起爆器(10)是由电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳等构成。直流型起爆器(10)通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接，经过充电→升压使起爆器(10)达到起爆微秒电雷管(11)所要求的起爆电压60V～15000V。
附图3实施例微秒电雷管结构示意图，如图3所示微秒电雷管(10)，它包括脚线(1)、导电橡胶塞(3)、金属丝(4)、绝缘帽(5)、加强帽(6)、起爆药(7)、炸药(8)、壳体(9)组成，导电橡胶塞(3)的两个脚线拄上固定有金属丝(4)，金属丝(4)外罩有绝缘帽(5)，绝缘帽(5)两端卡在导电橡胶塞(3)和加强帽(6)之间，周围靠在壳体内壁上，金属丝(4)被罩在绝缘帽(5)内，并与导电橡胶塞上端面及绝缘帽(5)之间隔有间距。在导电橡胶塞(3)上表面涂封口胶完成胶口(2)-
1、本发明与已知ZL专利号02211583.8对比
<1.1>已知专利“金属丝塞”由塑料塞(14)和橡胶塞(13)二部分组成如附图1所示，本发明的电极塞是由导电橡胶塞(3)单独构成。
<1.2>已知专利所选用的金属丝是镍铬合金丝(4)，直径为φ0.025，本发明所选用的金属丝是镍铬合金丝(4)，直径为φ0.035-0.045。
<1.3>已知专利的“金属丝塞”上涂有导电膜(15)，来导除静电；导电膜(15)是由铝粉、石墨、黏合剂制成，本发明不存在导电膜，依靠导电橡胶塞(3)、绝缘帽(5)。
<1.5>已知专利在铝加强帽(6)上压有凹坑的用于控制金属丝到药面间距离，本发明的加强帽(6)没有凹坑是通过绝缘帽(5)来控制金属丝到起爆药的距离。
2、结构分析：
<2.1>从总体结构上讲两种结构都属于直压式金属管电雷管结构，不同点在于装、压药的次数，以及装配方式和紧口处所采用方法的不同。已知专利结构如附图1所示，它装、压部分采用“二装二压”的方法并在加强帽(6)上部采用凸面冲子压一凹坑，用来保证金属丝到起爆药面的距离；另外，为了增加“紧口”处的密闭性和解决“紧口”后“断桥”问题，“金属丝塞”选用两次的注塑方式，上半部分选用橡胶材料，下半部分选用塑料材料，“紧口”于两截电极塞之间。本发明结构如附图3所示，装、压部分采用“四装三压”的方法，在加强帽(6)上部采用平面小凸头冲子对起爆药施压，将加强帽内的起爆药压实——特别是将传火孔处的起爆药压实，使该电雷管在震动时不会酒药；为了保证金属丝到起爆药面的距离和提高产品抗静电、杂散电流、防射频的能力，在点火件和加强帽之间增加了绝缘帽(5)；为了增加紧口部位密闭性、牢固性以及提高产品整体的抗静电、杂散电流、防射频能力，紧口后再用胶封口。
<2.2>原材料、药剂、零部件分析：
已知专利所选用金属丝是镍铬合金丝(4)，直径是φ0.025；“金属丝塞”是由塑料、橡胶两种绝缘材料分组。
本发明所选用金属丝是镍铬合金丝(4)直径是φ0.04；导电橡胶塞(3)由单一导电橡胶材料制成。
<2.3>抗静电、抗杂散电流和抗射频的方法的分析：
已知专利采用在“金属丝塞”上涂导电漆形成导电膜的方法导除静电。本发明采用增加镍铬合金丝(4)的直径、将镍铬合金丝(4)屏蔽于绝缘帽(5)内、选用导电橡胶材料制成的导电橡胶塞(3)的措施，通过提高自身抗静电能力和“堵”、“泄”结合的方法来提高该电雷管抗静电、抗杂散电流和抗射频的能力，无论从生产工艺、还是可靠性上明显优于已知专利。
<2.4>工艺性分析：
已知专利采用在“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(15)接触”见图1所示，在工艺上无法实现。
本发明将镍铬合金丝(4)点焊在导电橡胶塞(3)的脚线(1)上，装入绝缘管(5)内，通过紧口、涂封口胶完成胶口(2)，装配见附图3所示，工艺可行。
<2.5>技术指标分析：
依据工业电雷管国家标准(GB8031-87)要求，附图1、附图3产品进行安全电流、抗静电、串联起爆以及测时四种性能进行对比试验
<2.5.1>已知专利产品：
安全电流：120mA、5min断桥率99.5％。
抗静电：2000PF、8KV脚-壳放电，发火率100％。
串联起爆：在3.5KV、2500μF条件下，起爆20发，6发拒爆，拒爆30％。
测时：在3.5KV、2500μF条件下，单发作用时间6.5μs。
<2.5.2>本发明产品：
安全电流：395mA 5min不断率99.9％。
抗静电：2000PF 1万伏脚-壳放电，不发火率99.9％。
串联起爆：在3.5KV 2500μF条件下，串联起爆60发，可靠度99.9％。
测时：在3.5KV 2500μF条件下，单发作用时间2.5μs。
总之，已知ZL专利号02211583.8专利存在缺点，原因在于“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”，见附图1所示，在工艺上无法实现；采用铝粉，石墨和胶配制的导电漆涂在电极塞上，镍铬合金丝(4)上也形成了薄厚不一的导电膜，使镍铬合金丝(4)的电阻值在高压、强电流作用下发生变化，造成串联起爆大量“丢炮”。本发明直接将镍铬合金丝(4)点焊在导电橡胶塞(3)的脚线(1)上，装入绝缘管(5)内，解决了在串联起爆“丢炮”的难题；采用增加镍铬合金丝(4)的直径和选用“泄”和“堵”结合的方法，使该产品具有较高的抗静电能力、抗杂散电流、抗射频的能力，因此，本发明产品优于附图1专利产品。