CN102445116A - 工业电子雷管的无损检测方法及无损检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业电子雷管的无损检测方法及无损检测仪，所述方法是在对电子雷管进行具体参数检测之前，先采用限压限流方式对所述电子雷管进行充电，直至所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度。所述检测仪包括充电模块和检测模块，所述充电模块和检测模块通过充电开关电路进行切换，所述充电模块包括限压电路和限流电路，用于对将充电电压和充电电流限制在一定范围内，使所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度。采用本发明的方法及检测仪能够在保证电子雷管不会发生爆炸的前提下，对其进行无损全检，且性能稳定、安全性高。

Description

工业电子雷管的无损检测方法及无损检测仪

技术领域

本发明涉及一种可实现无损全检的电子雷管检测方法及无损检测仪。

背景技术

工业电子雷管，或称数码延期电子雷管是采用现代电子技术开发的高新技术产品，具有密码起爆、社会安全性高、延期精度高、微秒差、长延期等诸多优点，但由于与普通工业电雷管相比增加了较复杂的内部电路，其故障率自然相对要高。因此采取传统的抽样检测方式已不能保证足够高的成品率。

如何对电子雷管，尤其是其内部的电路进行无损全检，就成了亟待解决的问题。但雷管成品毕竟是易爆危险品，如果在检测中发生爆炸，不但会造成经济损失，对人身安全也是极大的危害，所以检测仪器本身应能够提供充分的保障，不管雷管本身是否存在故障，都不能在检测过程中发生爆炸。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种工业电子雷管的无损检测方法及无损检测仪，能够在保证电子雷管不会发生爆炸的前提下，对其进行无损全检。

本发明所采用的主要的技术方案是：

一种工业电子雷管的无损检测方法，在对电子雷管进行具体参数检测之前，先采用限压限流方式对所述电子雷管进行充电，直至所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度。

充电电压和充电电流上限值的确定方式优选为：对与待测电子雷管相同型号相同工艺的电子雷管的药头进行实测，利用数理统计获得其在微功耗电路的工作条件下不发火的电压和电流范围，选取该范围内的值作为所述充电电压和充电电流的上限值。

所述具体参数检测的方式过程可以为：通过向所述电子雷管发送固定的检测密码启动检测过程，再接收所述电子雷管反馈的含有雷管状态信息和性能参数信息的一组代码序列，经过解码将其解析成具体的物理量值作为检测结果数据，如果接收到不完整的代码序列或接收不到代码序列，则直接判断所述电子雷管为不良品，所述检测密码以脉宽调制方式编码。

所述具体参数检测可以包括对起爆密码的检测，所述起爆密码的检测是通过计算电子雷管返回的代码序列中的相邻多个脉冲之间的时间来实现的，以十个标称脉冲时间代表密码位值0-9。

所述起爆密码与检测密码采用不同的编码方式。

一种采用前述任一种所述方法的工业电子雷管的无损检测仪，包括充电模块和检测模块，所述充电模块和检测模块通过充电开关电路进行切换，所述充电模块包括：

限压电路和限流电路，用于对将充电电压和充电电流限制在一定范围内，使所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度，所述限压电路和限流电路串联连接，所述限压电路设有所述电源接入端，所述限流电路的输出端与电子雷管的脚线连接；

所述充电开关电路设置在所述限流电路的输出端与所述电子雷管的脚线之间。

本发明的有益效果：

由于在具体参数检测前先采用限压和限流方式对电子雷管进行充电，并结合充电时间控制使所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又远不能达到引爆的程度，即使雷管内部的电路发生误动作甚至失效，也不能发生爆炸，因此实现了电子雷管的无损安全检测，使对电子雷管的百分之百检测成为可能。

由于检测密码与起爆密码采用完全不同的编码方式，即检测密码不同于起爆密码的任何一种组合，完全消除了因检测密码碰巧与起爆密码一致在检测中引起雷管爆炸的可能性。

附图说明

图1为本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种工业电子雷管的无损检测方法，可以在保证安全的前提下，对电子雷管进行无损全检，具体是：在对电子雷管进行具体参数检测之前，先采用限压限流方式对所述电子雷管进行充电，直至所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度。即检测过程起始于充电过程，充电过程是检测过程的准备阶段。

限压电路和限流电路可以采用现有技术下的多种形式的电路，为了保证雷管不发生爆炸，必须对充电电压和充电电流进行严格的限制，因此电压限定值和电流限定值的确定显得尤为重要。充电电压和充电电流上限值的确定方式可以为：对与待测电子雷管相同型号相同工艺的电子雷管的药头进行实测，利用数理统计获得其在微功耗电路的工作条件下不发火的电压和电流范围，选取该范围内的值作为所述充电电压和充电电流的上限值。

具体说，原则上讲，上述限定值是由药头的特性决定的，必须通过大批量的实验来测定，通过对某一型号电子雷管特定工艺的药头进行大量实验，确定一个可靠的不发火电压和电流的上限值。在实际测定时，在保证雷管内部微功耗电路能够正常工作的前提下尽可能取低一些的值，或者在保证不发火的前提下尽可能取高一些的值。

另外，所述电子雷管内部存储的电能的多少还与充电时间长短有一定关系，经过申请人的大量实验，经验上将充电时间控制在5-10秒钟。

充电结束后，就可以进行具体参数检测了。所述具体参数检测的方式可以为：通过向所述电子雷管发送固定的检测密码启动检测过程，再接收所述电子雷管反馈的含有雷管状态信息和性能参数信息的一组代码序列，经过解码将其解析成具体的物理量值作为检测结果数据，如果接收到不完整的代码序列或接收不到代码序列，则直接判断所述电子雷管为不良品，所述检测密码以脉宽调制方式编码。所述检测密码就是一串通/断相间的脉冲序列，是经过脉宽调制后的脉冲序列。

所述代码序列内所含的所述检测结果数据可以包括：电子雷管的标称延期时间和药头连接是否完好，也可以根据实际需求设定需要检测的项目和参数。

其中，标称延期时间的确定方法为：根据所述电子雷管接收到所述检测密码后返回的第一个脉冲的时间计算所述标称延期时间。这样测得的所述标称延期时间与实际延期时间完全相同，实现了零延期偏差，延期精度极高。

可以通过现有技术或其他适宜的方式确定表示所述药头连接是否完好的规则，本发明中优选采用如下规则：用规定时间内接收到的所述电子雷管返回的脉冲的个数表征所述药头连接是否完好，用奇数表示药头连接完好，用偶数表示药头开路，或者反之。

所述具体参数检测还可以包括对起爆密码的检测，具体的检测方式可以采用现有技术下各种适宜的检测方式，在本发明中优选通过计算电子雷管返回的代码序列中的相邻多个脉冲之间的时间来实现，以十个标称脉冲时间代表密码位值0-9。

如可以用不同的脉冲宽度（脉冲持续时间）对应不同的密码位的值，检测出各脉冲的宽度就等于获知了其所含的密码信息。

所述起爆密码与检测密码优选采用不同的编码方式，即检测密码不同于起爆密码的任何一种组合，完全消除了因检测密码碰巧与起爆密码一致在检测中引起雷管爆炸的可能性。

本发明还提供了一种采用上述任一一种所述方法的工业电子雷管的无损检测仪，能够在确保不发生爆炸的前提下，对电子雷管成品的性能和参数进行检测，并检出不良品。如图1所示，包括充电模块和检测模块，所述充电模块和检测模块通过充电开关电路进行切换，所述充电模块包括：限压电路和限流电路，用于对将充电电压和充电电流限制在一定范围内，使所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度，所述限压电路和限流电路串联连接，所述限压电路设有所述电源接入端，所述限流电路的输出端与电子雷管的脚线连接；所述充电开关电路设置在所述限流电路的输出端与所述电子雷管的脚线之间。

所述检测模块可以包括：测试密码发送电路，用于向电子雷管发送检测密码以启动检测，所述测试密码发送电路的电流输入端与所述限流电路的电流输出端连接，所述测试密码发送电路的脉冲信号输出端与所述电子雷管的脚线连接；接收电路，用于接收并储存所述电子雷管返回的代码序列，所述接收电路的脉冲信号输入端与所述电子雷管的脚线连接；解码电路，用于对所述代码序列进行解码，所述解码电路脉冲信号输入端与所述接收电路的脉冲信号输出端连接；显示电路，用于将解码后获得的具体物理量值通过显示器显示出来，所述显示电路信号输入端与所述解码电路信号输出端连接，所述显示电路输出端连有显示器；逻辑控制电路，用于顺序控制所述充电开关电路、测试密码发送电路和接收电路的工作和停止，分别与所述充电开关电路、测试密码发送电路和接收电路连接。

所述工业电子雷管的无损检测仪对电子雷管的整个测试过程，包括对雷管充电，发送测试密码和接收电子雷管反馈的代码序列全部是通过与电子雷管的两根脚线连接进行数据交换完成的。

为了便于理解，下面通过一个实施例直观的对本发明的工业电子雷管的无损检测仪的结构组成及使用方法等进行说明：

使用该无损检测仪进行检测主要经过两个过程：

（1）检测准备过程，及向电子雷管充电过程：

工业电子雷管的无损检测仪的电源输入端与外部电源的输出端连接，以提供检测仪的工作用电，无损检测仪的输出端即待测电子雷管接线端与待测电子雷管的两根脚线连接，以实现向电子雷管充电以及无损检测仪与电子雷管之间的数据交换，充电以及数据交换都是经由该输出端和电子雷管的两根脚线进行的。

连接完成后，充电模块首先进行工作，外部电源经所述限压电路和限流电路再经所述充电开关电路向电子雷管充电，充电过程持续5-10秒钟后，电子雷管内部存储了足够的电能以维持其微功耗电路的工作，但又远不能达到引爆雷管的水平。该限压限流措施可以保证即使雷管内部电路存在故障甚至完全失效的情况下，也不会在测试过程中发生爆炸。

（2）参数检测过程：

在充电完成后，所述逻辑控制电路控制充电开关电路断开，充电模块停止工作，检测模块开始工作，所述逻辑控制电路控制测试密码发送电路向待测电子雷管发送检测密码，所述逻辑控制电路控制所述测试密码发送电路停止工作，并控制所述接收电路开始工作，等待来自电子雷管的响应。如果电子雷管工作正常，就会接收到一组代码序列，即检测密码，电子雷管在接收到检测密码后，将自己的性能参数按照一定的编码方式向所述无损检测仪发送，具体是向所述接收电路发送，所述无损检测仪将接收到的一系列代码序列存储在接收电路中，然后由所述解码电路将其解析成具体的物理量值，再通过所述显示电路显示出来，如显示在所述显示器的屏幕上，就完成了检测。如果电子雷管内部电路发生某种故障，就不能按规定的格式返回完整的代码序列，可能完全没有响应，也可能返回一组乱码而无法解算，据此即可判断待测电子雷管为不合格产品。所述检测密码的设置方式及反馈和识别方式可以采用任意适宜的现有技术或其他适宜技术。

本工业电子雷管的无损检测仪可以根据需求设计成不同样式的仪器。例如设计成台式仪器可以满足生产厂家或检测单位出厂检测或验收成品电子雷管的目的；设计为多路检测仪可以配置在生产线的末端，作为成品入库前的最后一道检测手段；设计成手持式检测仪可用于爆破现场的检测。

本发明的所述工业电子雷管的无损检测仪经过了大量实验和多次改进，其性能稳定、安全性高，完全可以满足实际使用要求。

Claims (10)

1.一种工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于在对电子雷管进行具体参数检测之前，先采用限压限流方式对所述电子雷管进行充电，直至所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度。

2.如权利要求1所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于充电电压和充电电流上限值的确定方式为：对与待测电子雷管相同型号相同工艺的电子雷管的药头进行实测，利用数理统计获得其在微功耗电路的工作条件下不发火的电压和电流范围，选取该范围内的值作为所述充电电压和充电电流的上限值。

3.如权利要求2所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于所述具体参数检测的方式为：通过向所述电子雷管发送固定的检测密码启动检测过程，再接收所述电子雷管反馈的含有雷管状态和性能参数信息的一组代码序列，经过解码将其解析成具体的物理量值作为检测结果数据，如果接收到不完整的代码序列或接收不到代码序列，则直接判断所述电子雷管为不良品，所述检测密码以脉宽调制方式编码。

4.如权利要求3所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于所述检测结果数据包括标称延期时间和药头连接是否完好。

5.如权利要求4所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于根据所述电子雷管接收到所述检测密码后返回的第一个脉冲的时间计算所述标称延期时间。

6.如权利要求5所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于用规定时间内接收到的所述电子雷管返回的脉冲的个数表征所述药头连接是否完好，用奇数表示药头连接完好，用偶数表示药头开路，或者反之。

7.如权利要求6所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于所述具体参数检测还包括对起爆密码的检测，所述起爆密码的检测是通过计算电子雷管返回的代码序列中的相邻多个脉冲之间的时间来实现的，以十个标称脉冲时间代表密码位值0-9。

8.如权利要求7所述的工业电子雷管的无损检测方法，其特征在于所述起爆密码与检测密码采用不同的编码方式。

9.一种采用权利要求1-8中任一权利要求所述方法的工业电子雷管的无损检测仪，其特征在于包括充电模块和检测模块，所述充电模块和检测模块通过充电开关电路进行切换，所述充电模块包括：

限压电路和限流电路，用于对将充电电压和充电电流限制在一定范围内，使所述电子雷管内部存储的电能足以维持其微功耗电路的工作但又不能达到引爆的程度，所述限压电路和限流电路串联连接，所述限压电路设有所述电源接入端，所述限流电路的输出端与电子雷管的脚线连接；

所述充电开关电路设置在所述限流电路的输出端与所述电子雷管的脚线之间。

10.如权利要求9所述的工业电子雷管的无损检测仪，其特征在于所述检测模块包括：

测试密码发送电路，用于向电子雷管发送检测密码以启动检测，所述测试密码发送电路的电流输入端与所述限流电路的电流输出端连接，所述测试密码发送电路的脉冲信号输出端与所述电子雷管的脚线连接；

接收电路，用于接收并储存所述电子雷管返回的代码序列，所述接收电路的脉冲信号输入端与所述电子雷管的脚线连接；

解码电路，用于对所述代码序列进行解码，所述解码电路脉冲信号输入端与所述接收电路的脉冲信号输出端连接；

显示电路，用于将解码后获得的具体物理量值通过显示器显示出来，所述显示电路信号输入端与所述解码电路信号输出端连接，所述显示电路输出端连有显示器；

逻辑控制电路，用于顺序控制所述充电开关电路、测试密码发送电路和接收电路的工作和停止，分别与所述充电开关电路、测试密码发送电路和接收电路连接。

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