烟花发射装置及方法
阅读说明：本技术 烟花发射装置及方法 (Firework launching device and method ) 是由 胡建新 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种烟花发射装置及方法,该烟花发射装置包括：装药箱,电极,按压开关控制系统和直流电源；装药箱中设有底座及一个或多个顶部开口的装药筒；装药筒中装有电控固体推进剂药柱,电控固体推进剂采用对电流敏感火药；电极接入装药筒、用于在上电时点燃电控固体推进剂药柱；按压开关连接直流电源、用于调节直流电源的开/关状态；控制系统分别连接直流电源和电极、用于控制电极上电。本发明结构简单、易于实现。能够提升燃放烟花过程中的安全系数,同时优化对烟花的释放控制过程。(The invention discloses a firework launching device and a method, wherein the firework launching device comprises: the device comprises a medicine containing box, electrodes, a press switch control system and a direct-current power supply; the medicine charging box is provided with a base and one or more medicine charging barrels with top openings; the cartridge is filled with electrically controlled solid propellant grains, and the electrically controlled solid propellant adopts current-sensitive gunpowder; the electrode is connected into a medicine containing cylinder and is used for igniting the electric control solid propellant grain when electrified; the push switch is connected with the direct-current power supply and is used for adjusting the on/off state of the direct-current power supply; the control system is respectively connected with the direct current power supply and the electrode and is used for controlling the electrode to be electrified. The invention has simple structure and easy realization. The safety factor of the firework setting off process can be improved, and the release control process of the firework is optimized.)
技术领域
本发明属于烟花技术领域，具体来说涉及一种烟花发射装置，以及基于该烟花发射装置实现的烟花发射方法。
背景技术
逢年过节燃放烟花是国人的传统***地烟花在燃放前需要有人使用打火机、香烟等点燃引线，点燃时人们的手部及脸部离烟花很近，安全事故时有发生，很容易影响人身安全。同时，目前在对多个烟花同时燃放过程中，无法实现对烟花释放节奏的控制，难以形成预定的燃放效果。因此如何开发出一种新型的烟花发射装置，以克服上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟花发射装置，能够提升燃放烟花过程中的安全系数，同时优化对烟花的释放控制过程。
其采用的技术方案如下：
一种烟花发射装置，其包括：装药箱，电极，按压开关控制系统和直流电源；所述装药箱中设有底座及一个或多个顶部开口的装药筒；所述装药筒中装有电控固体推进剂药柱，所述电控固体推进剂采用对电流敏感火药；所述电极接入装药筒、用于在上电时点燃电控固体推进剂药柱；所述按压开关连接直流电源、用于调节直流电源的开/关状态；所述控制系统分别连接直流电源和电极、用于控制电极上电。
优选的是，上述烟花发射装置中：所述电控固定推进剂采用硝酸羟胺基固体推进剂。
更优选的是，上述烟花发射装置中：所述电控固定推进剂采用如下质量份的各组分构成：硝酸羟胺：77份；聚乙烯醇：15份；硼酸：2份；环糊精：6份。
进一步优选的是，上述烟花发射装置中：所述控制系统采用集成有单片机、延迟电路、直流转换器和MOS开关的电路板；所述MOS开关连接电极、用于控制电极上电。
进一步优选的是，上述烟花发射装置中：所述装药筒底部设有电极孔和导线孔，所述电极固定于电极孔中，所述MOS开关通过穿过导线孔的导线连接电极。
基于上述设备，本发明进一步公开了一种烟花发射方法，其技术方案如下：
一种烟花发射方法，其包括如下步骤：
S1：对各装药筒中的电控固体推进剂药柱的燃速-电压曲线进行数据拟合、计算出发射烟花时提供给各电控固体推进剂药柱的电压与时间的变化关系；
S2：将S1所各电控固体推进剂药柱的电压与时间的变化关系转变为程序预先存放在单片机的储存器中，将连接各装药筒底部的电极的导线分别接入控制系统（6）上各MOS开关；
S3：按动按压开关，启动电源，经过延迟电路延迟后，单片机控制直流转换器与MOS开关工作，通过电极向各装药筒内的电控固体推进剂药柱通入电流，点燃电控固体推进剂的燃烧。
与现有技术相比，本发明结构简单、易于实现。通过采用上电点火的方式、获得5-6秒的发射延迟，从而大幅提升了使用安全性。同时实现随时间变化的预定的焰火图案效果、优化了对烟花的释放控制过程。使用硝酸羟胺基电控固体推进剂作为火药，制备方便，毒性低，具有一定的钝感性能，在生产制造、运输、储存等过程中都很安全。
附图说明
上面结合附图与
具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的外部结构示意图；
各附图标记与部件名称对应关系如上：
1、装药箱；2、底座；3、电控4、电极；5、按压开关；6、控制系统；7、直流电源。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，上面将结合各个实施例作进一步描述。
如图1-2所示实施例1：
一种烟花发射装置，其包括：
装药箱1、底座2、电控固体推进剂药柱3、电极4、按压开关5、控制系统6、直流电源7。
其中，装药箱1含有36个装药筒，每个装药筒内含有一个电控固体推进剂药柱3，每个药柱3的直径为5mm，高度为10mm。每个装药筒的底部打有两个小孔，两根竖直平行放置的不锈钢棒嵌入并固定于其中，作为电极4。装药箱1内共计有72根电极4，每根电极4的直径为0.8mm，同一装药筒中的相邻两电极4的中心间距为2mm。每根电极4的下方的装药筒的底部打有更小的通孔，导线从底座方向***小孔中，与每一根电极4连接，用于给电极4供电，从每个装药筒的底部引出的两根导线与电路板上的每个MOS开关一一对应连接，即每一个MOS开关可以通过两根电极控制对应电控固体推进剂药柱中电流的通断。所用电控固体推进剂的配方及重量份数为：硝酸羟胺：77份；聚乙烯醇：15份；硼酸：2份；环糊精：6份。
实践中：将各电极4平行嵌入并固定于装药筒底部的小孔中之后，配制好的液态的电控固体推进剂浇注于每个装药筒内，经过室温下24小时之后固化成型。每个电控固体推进剂药柱3的点燃、熄灭、燃速由通入的电压或电流控制。该配方的电控固体推进剂点火燃烧的阈值约为40V，当断开电流或通入电压在40V以下时，电控固体推进剂熄灭；在一定范围内，所通入的电压或电流越大，电控固体推进剂的燃速越快，则该电控固体推进剂药柱3产生的火焰越明亮。即通过改变通入各电控固体推进剂药柱3的电流的先后顺序与电压大小，可以实现其燃烧的顺序与明亮程度的按一定规律变化。
将装药箱1内的36个电控固体推进剂药柱3的点燃、熄灭、明暗等随时间的变化通过燃速-电压曲线进行数据拟合，得出在该装置工作过程中，提供给每个电控固体推进剂药柱3的电压随时间的变化关系。
将所需通入的电压随时间的变化关系转变为程序预先存放在单片机的储存器中，单片机***或焊接在电路板上，将每个装药筒内两根电极4的底部引出的导线与电路板上的MOS开关一一对应。电路板上安装有单片机、直流转换器、延迟电路、36个MOS开关，为了防止由于电极4间距较小，由外因导致燃烧时两根相邻的电极4直接接触造成短路，电路板上还安装有防短路电路。电源7采用5节电压为12V的蓄电池连成一组，输出电压为60V的蓄电池，经过直流转换器，可以将通入各电控固体推进剂药柱3的电压变换为40V-100V。将电路板封装固定在装药筒的下方，电源7固定于底座2的卡槽中，通过按压开关5可以启闭电源7。各部件连接完成之后，将装药筒1与底座2采用卡钩卡位与螺丝相结合的方式连接紧固。
按动按压开关5，启动电源7，经过延迟电路5s-6s的延迟时间，单片机开始执行程序，控制直流转换器与MOS开关工作，向每个装有电控固体推进剂3的烟花筒通入一定的电流，控制每个筒内电控固体推进剂3的燃烧。当MOS开关打开时，电流通入该MOS开关对应的电控固体推进剂3，当电压超过电控固体推进剂3燃烧的阈值时，电控固体推进剂3被点燃。在电控固体推进剂3的燃烧范围内，所通入的电压越大，电控固体推进剂3的燃速越快，即产生的火焰越明亮。当MOS开关关闭时，该MOS开关对应的电控固体推进剂3中没有电流通过，其燃烧停止。因此，通电之后，可能有些电控固体推进剂药柱3被点燃，有些没有被点燃，被点燃的电控固体推进剂药柱3的燃速不一定相同，呈现出不同明暗程度的火焰。电控固体推进剂药柱3在100V电压下的燃速约为0.6mm/s，即单个药柱3以最大燃速能够燃烧约16.6s。在燃烧过程中，每个装药筒内电控固体推进剂3的点燃、熄灭、燃速随时间的变化，加上36个药柱3之间的排列组合，达到一定的表演与观赏效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围内。本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。