一种基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件的制作方法

本实用新型涉及电子雷管测试领域，具体涉及一种基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件。

背景技术：

在电子雷管的设计与实际工程应用阶段，为了确保电子雷管的安全可靠起爆，绞线式的电连接开关得到了广泛的应用，在传统的实时操作过程中，当多点的电子雷管安放在指定的起爆范围内时，当准备就绪后，通过人工闭合绞线开关实现总控端与各点起爆电气互联，最终实现针对性的各电子雷管起爆。这种操作方式已经广泛应用于各类军用和民爆工程应用当中，例如：定点定时起爆以毁伤目标、矿山的开采、隧道的挖掘、建筑物拆毁等。但是，在实际应用中，这种人工绞线实现电气互联的方式存在很多弊端：首先，人工操作给这项工作增加了不安全、不可靠的因素，往往会产生接触不良的情况，给整个施工环境造成安全隐患；其次，这类绞线电气连接方式往往采用一个可拆卸的封装壳体封存，这种可拆卸的封装壳体在经过手工操作后很容易在密封盖处存在密封不严的情况，在雷雨天或者是潮湿环境很容易造成封装壳体内部出现短路现象，严重影响工程实施可靠性和安全性。

技术实现要素：

针对以上现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件，通过分析造成单点或者多点电子雷管起爆不可靠、不安全的原因，设计并实现了该种非绞线式电器连接插件的设计与加工装配。

本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件设置在主控系统与电子雷管之间。

本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件包括：电气连接插件封装外壳、支架、电感线圈、电感线圈控制线接口、控制端电气连接线输入口和控制端电气连接线输出口；其中，一个或多个电感线圈通过固定件安装在支架上；安装了一个或多个电感线圈的支架封装在电气连接插件封装外壳内；在电气连接插件封装外壳上分别设置电感线圈控制线接口、控制端电气连接线输入口和控制端电气连接线输出口，电感线圈控制线接口的数量与电感线圈的数量一致；主控系统的控制总线通过分线器分成多根数据线，每一根数据线通过控制端电气连接线输入口穿过相对应的一个电感线圈的中心轴，并从控制端电气连接线输出口返回至主控系统，形成完整的控制回路；每一个电感线圈对应一个电子雷管，每一个电感线圈通过数据线经由电感线圈控制线接口连接至相对应的电子雷管。

主控系统发送信号，各根数据线中产生电流，电流流过电感线圈的中心轴，电感线圈感应到电流，从而接收到能量和信息，并将能量和信息通过数据线传输至相对应的电子雷管。

电气连接插件封装外壳采用抗电磁干扰的绝缘材料，如聚四氟乙烯材料，从而实现与周围环境的绝缘处理。电气连接插件封装外壳的边缘无尖角，为曲面，能够高效地实现与电感线圈结构的装配。除此之外，曲面的外壳能够有效地疏导结构内部尖端产生的能量堆积。

支架采用抗电磁干扰的绝缘材料；与每一个电感线圈相对应，支架具有一个或多个封装空腔，封装空腔的内壁与电感线圈的外缘相匹配，电感线圈放置在相应的封装空腔内，电感线圈与封装空腔的内壁相切放置，确保结构内部的相对稳定性，也避免了传统矩形实体尖角出现能量堆积的现象。

固定件采用固定卡环，固定卡坏位于电感线圈的同心线上，并与支架的封装空腔的内壁相切。

电感线圈采用抗氧化合金材料；由理论计算得到，电感线圈的单根导线的截面直径为0.5～2mm，电感线圈的线圈数为5～15圈，既能够保证在电磁环境下接收信息可靠，又能够减少封装体积，实现高性能可靠。

进一步，本实用新型还包括电气连接插件固定装置，在电气连接插件封装外壳的底部设置有多个安装接插孔，电气连接插件固定装置通过安装接插孔对电气连接插件封装外壳固定安装，实现非剪切绞线电气连接插件在各类应用环境下安全可靠。

主控系统发送信号包括装定指令和起爆控制指令。

本实用新型的优点：

本实用新型采用电感线圈，主控系统的数据线通过控制端电气连接线输入口穿过相对应的电感线圈的中心轴，并从控制端电气连接线输出口返回至主控系统，形成完整的控制回路；电感线圈通过数据线经由电感线圈控制线接口连接至相对应的电子雷管；主控系统发送信号，各根数据线中产生电流，电流流过电感线圈的中心轴，电感线圈感应到电流，从而接收到能量和信息，并将能量和信息通过数据线传输至相对应的电子雷管；本实用新型从根本上解决了传统连接插件经过手工操作后很容易在密封盖处存在密封不严的情况及在恶劣环境出现电气连接端短路等不稳定现象；并且结构尺寸小，同时加工成本低，密封性能好，易于实现产量化。

附图说明

图1为本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件的一个实施例的内部示意图；

图2为本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件的一个实施例的封装示意图；

图3为本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件的一个实施例的电感线圈的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1和2所示，本实施例的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件包括：电气连接插件封装外壳1、支架2、电感线圈3、固定件4、电感线圈控制线接口5、控制端电气连接线输入口6、控制端电气连接线输出口7和电气连接插件固定装置9；其中，两个电感线圈3通过固定件4安装在支架2上；安装了两个电感线圈3的支架2封装在电气连接插件封装外壳1内；在电气连接插件封装外壳1上分别设置两个电感线圈控制线接口5、控制端电气连接线输入口6和控制端电气连接线输出口7；主控系统的控制总线通过分线器分成多根进行能量和信息耦合的数据线，每一根数据线8通过控制端电气连接线输入口6穿过相对应的一个电感线圈3的中心轴，并从控制端电气连接线输出口7返回至主控系统，形成完整的控制回路；每一个电感线圈3对应一个电子雷管，每一个电感线圈3通过数据线经由电感线圈控制线接口5连接至相对应的电子雷管；在电气连接插件封装外壳1的底部设置有四个安装接插孔，电气连接插件固定装置9通过安装接插孔对电气连接插件封装外壳1固定安装。电气连接插件封装外壳1的转角为四分之一圆形，无尖角，能够高效地实现与电感线圈结构的装配。

在本实施例中，电气连接插件封装外壳采用聚四氟乙烯，支架采用采用聚四氟乙烯，电感线圈采用在镍铁材料的表面镀金；由理论计算得到，电感线圈的单根导线的截面直径为0.5～2mm，电感线圈的线圈数为5～15圈，如图3所示。

本实用新型的基于电磁感应的非剪切绞线电气连接插件的制备方法，包括以下步骤：

1)制备电感线圈：

采用抗氧化合金材料制备电感线圈，电感线圈的单根导线的截面直径为0.5～2mm，电感线圈的线圈数为5～15圈；

2)制备支架：

采用抗电磁干扰的绝缘材料，与每一个电感线圈相对应，形成一个或多个封装空腔，封装空腔的内壁与电感线圈的外缘相匹配；

3)安装电感线圈：

将一个或多个电感线圈放置在相应的封装空腔内，电感线圈与封装空腔的内壁相切放置，并采用固定件将电感线圈固定安装在支架的内壁；

4)制备电气连接插件封装外壳：

采用抗电磁干扰的绝缘材料制备边缘无尖角的电气连接插件封装外壳，并在电气连接插件封装外壳上分别设置电感线圈控制线接口、控制端电气连接线输入口和控制端电气连接线输出口，并在电气连接插件封装外壳的底部设置多个安装接插孔；

5)封装：

将安装了一个或多个电感线圈的支架封装在电气连接插件封装外壳内；

6)电气连接：

主控系统的控制总线通过分线器分成多根进行能量和信息耦合的数据线，将每一根数据线通过控制端电气连接线输入口穿过相对应的一个电感线圈的中心轴，并从控制端电气连接线输出口返回至主控系统，形成完整的控制回路，将每一个电感线圈通过数据线经由电感线圈控制线接口连接至相对应的电子雷管；

7)固定：

电气连接插件固定装置通过安装接插孔将电气连接插件封装外壳固定安装。

当执行单点或者多点起爆任务时：

1、总控端上位机通过计算选择起爆的位置，及任务规划的安排设置各起爆点电子雷管的起爆时间；

2、系统上电，通过非绞线式电气连接插件进行多起爆点信息通信，实现全系统状态检测，并标记需要起爆的电雷管位置，根据主控系统安排实现装定信息感应，完成各起爆点电子雷管的注册和起爆电容充电；

3、通过延期时间设置，最终实现各点处电子雷管的稳定可靠起爆。在进行起爆电子雷管的工程应用当中由于环境因素的复杂程度不同，例如：雷雨天或者是潮湿环境，本实用新型设计的非绞线式电器连接插件有效避免了电气连接的短路和接触不可靠等因素，最终实现可靠起爆。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。