Инициирующее устройство

Полезная модель относится к инициирующим устройствам, а именно к инициирующим устройствам с низкой энергией инициирования и может быть использована в составе неэлектрических систем взрывания с электронными детонаторами с точной временной задержкой при производстве взрывных работ в добывающей промышленности, а также для инициирования подушек безопасности в автомобилях. Инициирующее устройство содержит диэлектрическую подложку с низкой теплопроводностью, на одной стороне которой сформирован нагревательный тонкопленочный резистивный элемент, соединенный с контактами, и взрывчатое вещество. Нагревательный тонкопленочный резистивный элемент выполнен из титана с переменной шириной, уменьшающейся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента к контактам. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы инициирующего устройства, 2 ил.

Полезная модель относится к инициирующим устройствам, а именно к инициирующим устройствам с низкой энергией инициирования и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания с электронными детонаторами с точной временной задержкой при производстве взрывных работ в добывающей промышленности, а также для инициирования подушек безопасности в автомобилях.

Известно мостиковое инициирующее устройство, которое описано в патенте US 4,729,315 опубликованном 08.03.1988 г., содержащее подложку, на одной стороне которой сформирован нагревательный тонкопленочный мостиковый резистивный элемент, соединенный с контактами, и взрывчатое вещество.

Недостатком данного мостикового инициирующего устройства является низкая надежность работы, т.к. нагревательный тонкопленочный мостиковый резистивный элемент имеет непосредственный контакт с подложкой, причем подложка имеет высокую теплопроводность, поэтому большое количество тепловой энергии рассеивается в подложке, а не используется на нагрев взрывчатого вещества.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является инициирующее устройство, которое описано в патенте US 6,640,718 B2, опубликованном 06.12.2004 г., содержащее диэлектрическую положку с низкой теплопроводностью, на одной стороне которой сформирован нагревательный тонкопленочный резистивный элемент, соединенный с контактами, и взрывчатое вещество

Недостатком известного инициирующего устройства является низкая надежность работы, т.к. нагревательный тонкопленочный резистивный элемент имеет непосредственный контакт с диэлектрической подложкой, поэтому большое количество тепловой энергии рассеивается в подложке, а не используется на нагрев взрывчатого вещества.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы инициирующего устройства путем увеличения доли тепловой энергии, направляемой на нагрев взрывчатого вещества.

Для достижения данного технического результата в инициирующем устройстве, содержащем диэлектрическую подложку с низкой теплопроводностью, на одной стороне которой сформирован нагревательный тонкопленочный резистивный элемент, соединенный с контактами, и взрывчатое вещество, нагревательный тонкопленочный резистивный элемент выполнен из титана с переменной шириной, уменьшающейся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента к контактам.

Нагревательный тонкопленочный резистивный элемент выполнен из титана, который имеет высокую пластичность и высокое значение коэффициента поверхностного натяжения в расплавленном состоянии, а также высокую теплоемкость, высокую температуру плавления и скрытую теплоту плавления. При подаче напряжения на инициирующее устройство титан начинает плавиться в направлении от контактов, стягиваясь в каплю в центре подложки, заполняет пустоты между частицами взрывчатого вещества, окружает их со всех сторон. В результате чего увеличивается тепловой контакт между нагревательным тонкопленочным резистивным элементом и взрывчатым веществом и уменьшается с подложкой. Благодаря этому доля энергии, используемой для нагрева взрывчатого вещества, от общей энергии, выделяемой при охлаждении нагревательного тонкопленочного резистивного элемента сильно увеличивается, что повышает надежность работы инициирующего устройства.

Предлагаемое инициирующее устройство иллюстрируется чертежами представленными на Фиг. 1, 2.

На Фиг. 1 показан общий вид инициирующего устройства, разрез.

На Фиг. 2 показан вид сверху инициирующего устройства, где нагревательный тонкопленочный резистивный элемент имеет переменную ширину, уменьшающуюся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента к контактам.

Инициирующее устройство содержит диэлектрическую подложку 1 с низкой теплопроводностью выполненную например из ситалла, нагревательный тонкопленочный резистивный элемент 2, соединенный с контактами 3 и выполненный из титана с переменной шириной, уменьшающейся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента 2 к контактам 3, выполненным из материала с низким электрическим сопротивлением, например меди, и взрывчатое вещество 4, состоящее из отдельных частиц.

Работа инициирующего устройства осуществляется следующим образом.

При подаче напряжения на инициирующее устройство происходит плавление нагревательного тонкопленочного резистивного элемента 2, выполненного из титана и имеющего переменную ширину, уменьшающуюся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента 2 к контактам 3, титан начинает плавиться в направлении от контактов 3 к центру подложки 1, стягиваясь в каплю в центре подложки 1 благодаря высокому значению коэффициента поверхностного натяжения титана. Площадь соприкосновения нагревательного тонкопленочного резистивного элемента 2 с подложкой 1 уменьшается, а толщина расплавленного титана увеличивается, заполняя пустоты между частицами взрывчатого вещества 4. Благодаря большой площади соприкосновения частиц взрывчатого вещества 4 с расплавленным титаном они очень быстро нагреваются до температуры воспламенения. За счет уменьшения площади соприкосновения титана с подложкой 1 уменьшается доля энергии, затрачиваемой на нагрев подложки 1.

Таким образом предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение надежности инициирующего устройства путем увеличения доли тепловой энергии, направляемой на нагрев взрывчатого вещества за счет выполнения нагревательного тонкопленочного резистивного элемента из титана с переменной шириной, уменьшающейся от центра нагревательного тонкопленочного резистивного элемента к контактам.

Инициирующее устройство, содержащее диэлектрическую подложку с низкой теплопроводностью, на одной стороне которой сформирован нагревательный тонкоплёночный резистивный элемент, соединённый с контактами, и взрывчатое вещество, отличающееся тем, что нагревательный тонкоплёночный резистивный элемент выполнен из титана с переменной шириной, уменьшающейся от центра нагревательного тонкоплёночного резистивного элемента к контактным площадкам.

РИСУНКИ