CN101988814A - 控制爆破中毫秒延期时间的检验方法 - Google Patents

控制爆破中毫秒延期时间的检验方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控制爆破中毫秒延期时间的检验方法，适用于各种控制爆破分段时间间隔检验，爆破网络各雷管起爆时间及其间隔和单个雷管毫秒延期时间测定。把各通道线路连接起来，组成雷管毫秒延期时间测试系统，待所有线路连接完毕后，分别闭合K分、K1～KN开关，开始采集数据；闭合起爆开关，当雷管起爆后，被数据采集仪相应各通道记录下来，读取合闸时刻和各段雷管起爆时刻，其时间差即为各段雷管的毫秒延期时间。优点在于：安全度高、操作简单，方法便捷，原理清晰，容易掌握，不仅适用于室内和野外电雷管毫秒时间间隔测试，更适用于在复杂爆破网络爆破时，同时对不同段别的电雷管毫秒时间间隔测试。

Description

控制爆破中毫秒延期时间的检验方法
技术领域
本发明主要应用于工业与民用建筑拆除爆破、各种岩土工程的控制爆破施工检验和技术研究。适用于各种控制爆破分段时间间隔检验，爆破网络各雷管起爆时间及其间隔和单个雷管毫秒延期时间测定。
背景技术
目前，测量电雷管毫秒量级的微小时间间隔，常用的仪表有410型电子毫秒仪，HMD-2型电子毫秒计和PT-1型时间间隔测定仪，也有用通用的光线示波器测出毫秒雷管的延期时间。
以上检验方法存在的缺点是操作较复杂，难以适用于各种复杂爆破网络中的测试和现场爆破时的测试。
发明内容
本发明提供一种控制爆破中毫秒延期时间的检验方法，以解决目前检验方法存在的操作较复杂，难以适用于各种复杂爆破网络中的测试和现场爆破时的测试的问题。本发明采取的技术方案是包括下列步骤：
a)把各通道线路连接起来，组成雷管毫秒延期时间测试系统，具体方法如下：将细金属丝缠绕在雷管外壳上，一般缠绕4～6圈，金属丝两端接入传输导线，各测试回路接入一节1.5V干电池作为信号源，组成信号系统，接入多通道ICP电压双功能数据采集仪；各通道均设置电阻进行分压，并设置开关，避免电磁干扰，保证连线安全；
b)待所有线路连接完毕后，分别闭合K分、K1～KN开关，调试好数据采集仪，开始采集数据；
c)闭合起爆开关K，R分及各段雷管通入电流，连接到R分的通道0可记录合闸时间，作为起爆时间；
d)当雷管起爆后，炸断金属丝，形成断线信号，记为雷管起爆时刻，被数据采集仪相应各通道记录下来，通道1记录1段雷管起爆时刻，其他各段雷管的起爆时刻也同时被所在通道记录下来；
e)读取合闸时刻和各段雷管起爆时刻，其时间差即为各段雷管的毫秒延期时间；通道0用于获得合闸起爆信号，通道1至通道N用于获得各通道雷管爆炸断线信号；当合闸前各通道无电流通过，通道0至通道N在采集波形图上只显示一条直线；合闸通电后，通道0的电压信号产生阶越，此时采集到的波形记下通电开始时刻，A线；同时雷管内部桥丝电阻被加热并引燃延期药，经过不同段别的雷管的不同延期时间，延期药喷火引爆起爆药，雷管爆轰，缠绕在雷管外部的细金属丝被炸断，形成断线信号，在数据采集仪采集到的波形图上，显示电压信号中断时刻，B、C、D、E线，对此数据采集仪即可测出电雷管从通入电流到起爆时间间隔，即电雷管的毫秒延期时间。
本发明专利的优点在于：本专利测试方法安全度高、操作简单，方法便捷，原理清晰，容易掌握，不仅适用于室内和野外电雷管毫秒时间间隔测试，更适用于在复杂爆破网络爆破时，同时对不同段别的电雷管毫秒时间间隔测试。特别是在工程控制爆破需要而目前其它仪器无法进行的各段时间测试，本专利测试方法只需加长导线，测试人员进入安全避险地带即可进行测试。因此，本方法填补了工程控制爆破分段时间测定的空白，是工程控制爆破测试技术的新突破，对于爆破工程设计、施工、科研具有深远意义。
附图说明
图1测试系统基本原理图；
图2数据采集仪采集到的波形图例
图3是京煤雷管在第一组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图；
图4是京煤雷管在第二组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图；
图5是京煤雷管在第三组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图6是京煤雷管在第四组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图7是庆华雷管在第一组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图8是庆华雷管在第二组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图9是庆华雷管在第三组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图10是庆华雷管在第四组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
图11是庆华雷管在第五组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，
具体实施方式
包括下列步骤：
a)把各通道线路连接起来，组成雷管毫秒延期时间测试系统，具体方法如下：将细金属丝缠绕在雷管外壳上，一般缠绕4～6圈，金属丝两端接入传输导线，各测试回路接入一节1.5V干电池作为信号源，组成信号系统，接入多通道ICP电压双功能数据采集仪；各通道均设置电阻进行分压，并设置开关，避免电磁干扰，保证连线安全；
b)待所有线路连接完毕后，分别闭合K分、K1～KN开关，调试好数据采集仪，开始采集数据；
c)闭合起爆开关K，R分及各段雷管通入电流，连接到R分的通道0可记录合闸时间，作为起爆时间；
d)当雷管起爆后，炸断金属丝，形成断线信号(记为雷管起爆时刻)被数据采集仪各通道记录下来，如通道1记录1段雷管起爆时刻，其他各段雷管的起爆时刻也同时被所在通道记录下来；
e)读取合闸时刻和各段雷管起爆时刻，其时间差即为各段雷管的毫秒延期时间；
通道0用于获得合闸起爆信号，通道1至通道N用于获得各通道雷管爆炸断线信号；当合闸前各通道无电流通过，通道0至通道N在采集波形图上只显示一条直线；合闸通电后，通道0的电压信号产生阶越，此时采集到的波形记下通电开始时刻，A线。同时雷管内部桥丝电阻被加热并引燃延期药，经过一定的延期时间(不同段别的雷管延期时间不同)，延期药喷火引爆起爆药，雷管爆轰，缠绕在雷管外部的细金属丝被炸断，形成断线信号，在数据采集仪采集到的波形图上，显示电压信号中断时刻，B、C、D、E线，对此数据采集仪即可测出电雷管从通入电流到起爆时间间隔，即电雷管的毫秒延期时间。
实验例：工程应用情况
仪器设备
a)ICP电压双功能数据采集仪：用于采集电压信号，与笔记本电脑一同使用，无须外供电源，适用于野外测试。本专利使用的是用于测试爆破振动速度和加速度的采集仪，通道数由4～64，并行采集，单通道最大采样频率为100K，采集精度可达0.1ms。由于通道数独立，通道数可根据一次所测试的雷管数量选择。
b)笔记本电脑：用于存储和分析采集到的测量数据，1台。
c)万用表：用于测量线路电压，1台。
d)电池：1.5V，用于给各通道提供电压，每个通道一节。
e)薄膜电阻：阻值50Ω，用于线路分压，每个通道一支。开关：每个通道设置1个。
采用本专利介绍的雷管延期毫秒时间测试方法，测试所使用的仪器为4通道ICP电压双功能数据采集仪，仪器原用于爆破振动速度和加速度的测试。试验雷管有北京京煤化学有限公司生产的高精度延期毫秒雷管(简称京煤雷管)和西安庆华民爆有限公司生产的等间隔毫秒延期雷管(简称庆华雷管)。京煤雷管延期精度为±5ms，庆华雷管延期精度为±12.5ms。两个厂家雷管延期时间均从0ms到500ms，每段间隔25ms。
本次试验每组同时测试了4发雷管，但这并不妨碍本专利发明的一般性，若采集仪为多通道，每组可同时测试多发雷管，因为采集仪的每个通道是相互独立的。测试试验选择了0ms、50ms、75ms、100ms四个段别的京煤雷管和25ms、50ms、75ms、100ms四个段别的庆华雷管。京煤雷管进行了4组试验，庆化雷管进行了5组试验。
1、京煤雷管测试
1.1京煤雷管第一组测试
图3是京煤雷管在第一组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表1。
表1京煤雷管毫秒延期时间第一组测试结果
Figure G2009100667156D00061
1.2京煤雷管第二组测试
图4是京煤雷管在第二组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表2。
表2京煤雷管毫秒延期时间第二组测试结果
Figure G2009100667156D00062
1.2京煤雷管第三组测试
图5是京煤雷管在第三组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表3。
表3京煤雷管毫秒延期时间第三组测试结果
Figure G2009100667156D00071
1.3京煤雷管第四组测试
图6是京煤雷管在第四组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表4。
表4京煤雷管毫秒延期时间第四组测试结果
Figure G2009100667156D00072
从4组北京京煤雷管测试的结果看，北京京煤雷管毫秒延期精度较高，毫秒延期精度基本在±5ms内，是国内雷管延期精度最高的厂家，但雷管延期时间不稳定，有早爆现象，如第一组4段雷管，应在95ms～105ms内爆轰，但却在1.5ms爆轰，早爆了98.5ms。
1.4京煤雷管厂家检测结果
表5是北京京煤化工有限公司在室内采用爆速仪测试的雷管毫秒延期时间。测试仪器为法国CHRONO METER 32VP-ins-TSN 632M爆速仪，测试精度极高，为10-9s。
表5京煤雷管厂家检验结果表
Figure G2009100667156D00081
对比厂家室内测试结果和专利方法测试结果，本专利测试方法能够满足测试精度要求。
2.庆华雷管测试
2.1庆华雷管第一组测试
图7是庆华雷管在第一组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表6。
表6庆华雷管毫秒延期时间第一组测试结果
Figure G2009100667156D00082
 2.2庆华雷管第二组测试
图8是庆华雷管在第二组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表7。
表7庆华雷管毫秒延期时间第二组测试结果
Figure G2009100667156D00091
2.3庆华雷管第三组测试
图9是庆华雷管在第三组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表8。
表8庆华雷管毫秒延期时间第三组测试结果
Figure G2009100667156D00092
2.4庆华雷管第四组测试
图10是庆华雷管在第四组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表9。
表9庆华雷管毫秒延期时间第四组测试结果
Figure G2009100667156D00101
2.5庆华雷管第五组测试
图11是庆华雷管在第五组毫秒延期时间测定时，数据采集仪所绘制的试验过程波形图，试验数据及计算结果见表10。
表10庆华雷管毫秒延期时间第五组测试结果
Figure G2009100667156D00102
从庆华雷管五组延期精度测试结果看，庆华雷管延期精度较京煤延期精度低，但满足目前国产规定的延期精度±12.5ms要求。雷管爆轰稳定，没有迟爆和早爆现象。

Claims (1)

1.一种控制爆破中毫秒延期时间的检验方法，其特征在于包括下列步骤：
a)把各通道线路连接起来，组成雷管毫秒延期时间测试系统，具体方法如下：将细金属丝缠绕在雷管外壳上，一般缠绕4～6圈，金属丝两端接入传输导线，各测试回路接入一节1.5V干电池作为信号源，组成信号系统，接入多通道ICP电压双功能数据采集仪；各通道均设置电阻进行分压，并设置开关，避免电磁干扰，保证连线安全；
b)待所有线路连接完毕后，分别闭合K分、K1～KN开关，调试好数据采集仪，开始采集数据；
c)闭合起爆开关K，R分及各段雷管通入电流，连接到R分的通道0可记录合闸时间，作为起爆时间；
d)当雷管起爆后，炸断金属丝，形成断线信号，记为雷管起爆时刻，被数据采集仪相应各通道记录下来，通道1记录1段雷管起爆时刻，其他各段雷管的起爆时刻也同时被所在通道记录下来；
e)读取合闸时刻和各段雷管起爆时刻，其时间差即为各段雷管的毫秒延期时间；通道0用于获得合闸起爆信号，通道1至通道N用于获得各通道雷管爆炸断线信号；当合闸前各通道无电流通过，通道0至通道N在采集波形图上只显示一条直线；合闸通电后，通道0的电压信号产生阶越，此时采集到的波形记下通电开始时刻，A线；同时雷管内部桥丝电阻被加热并引燃延期药，经过不同段别的雷管的不同延期时间，延期药喷火引爆起爆药，雷管爆轰，缠绕在雷管外部的细金属丝被炸断，形成断线信号，在数据采集仪采集到的波形图上，显示电压信号中断时刻，B、C、D、E线，对此数据采集仪即可测出电雷管从通入电流到起爆时间间隔，即电雷管的毫秒延期时间。
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