CN103968953B - 炮孔全孔测温装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种炮孔全孔测温装置，包括电缆组件，该电缆组件的一端接测温组件，另一端接主机，在该主机上安装有报警装置和无线传输装置；测温组件包括红外传感器和配重壳体，其中配重壳体为圆锥形壳体，红外传感器位于配重壳体内，在配重件上开设有探测口，电缆组件伸入配重壳体后与红外传感器连接，其测试方法为，将测温组件置于待测炮孔开口处，测得炮口温度，再将测温组件伸入炮孔，每下降10cm记录一次温度，直到炮孔孔底，最后绘制炮孔的温度‑深度曲线。本发明的显著效果为，能快速、准确的测量炮孔孔底和孔壁的温度，能根据测量结果绘制每个炮孔的温度曲线，避免由于温度检测不到位而导致的炮孔局部高温引起炸药自爆的安全隐患。

Description

炮孔全孔测温装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种测温装置，尤其涉及一种高温爆破炮孔的全孔测温装置及其测试方法。

背景技术

在我国新疆、内蒙、宁夏、山西等煤层埋藏较浅地区，采用露天开采的煤矿越来越多。然而由于露天煤矿的煤层露头引起的煤层自燃区，以及因历史上小煤窑开采等原因，在覆盖层下部形成采空区或空巷，因采空区密闭措施不严而进入空气形成自燃区。因爆破器材有一定的热感度，当炮孔温度大于爆破器材热感度时，就会发生误爆或失效，直接威胁爆破作业人员的人身安全。一般情况下，炮孔内的温度随着炮孔深度的增加而增大，炮孔孔底的温度最高。但是当地层的某个位置处含有局部夹层煤时，夹层煤自燃会导致炮孔局部温度升高。所以，炮孔的全孔温度检测在高温爆破作业中显得尤为重要。

目前，在高温爆破作业施工现场，一般采用热电偶测温仪和便携式红外测温仪测试炮孔温度的方法。热电偶测温方法的感应时间较长，测温效率较低；且不能完全保证感温元件与炮孔孔壁完全接触，实际检测的温度为空气的温度，与实际孔壁温度有较大差异。便携式红外测温仪的测温方法只能检测炮孔内某点温度，一般为炮孔孔底温度，不能实现全孔深温度检测；且测量距离受光学分辨率影响，当炮孔直径较小、孔深较大时，实际检测的温度并非炮孔孔底温度，而是炮孔孔深的某位置处空气的温度。

因此，需要一种能够便携、快速、准确地测试炮孔全孔温度的装置及测试方法。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种炮孔全孔测温装置。

本发明目的之一在于提供一种炮孔全孔测温装置的测试方法。

本发明目的之一是这样实现的：

一种炮孔全孔测温装置，其要点是：包括电缆组件，该电缆组件的一端接测温组件，另一端接主机，在该主机上安装有报警装置和无线传输装置；

所述测温组件包括红外传感器和配重壳体，其中配重壳体为圆锥形壳体，所述红外传感器位于所述配重壳体内，在所述配重壳体的底面和圆锥面相交处开设有探测口，所述红外传感器指向该探测口，所述电缆组件与配重壳体的顶点处连接，所述电缆组件伸入所述配重壳体后与红外传感器连接。

采用以上技术方案，测温组件用于快速测温，测得的温度信号通过电缆组件传输给主机，在主机上显示温度值，当炮孔内的温度超过预设的温度时，安装在主机上的报警装置报警；主机上的无线传输装置可以将反映孔内温度的信号发射到电脑进行处理、分析；配重壳体起到配重，固定和保护红外传感器的作用，红外传感器指向配重壳体上的探测口，从探测口处能同时测量炮孔孔底和孔壁的温度，红外传感器的反应时间短，不需要与待测部位接触，能快速准确测得多点位置的温度，通过绘制温度-深度曲线，便能准确的反映出炮孔全孔的温度情况。

优选方案为，上述电缆组件包括电缆线和波纹管，其中电缆线穿接在波纹管内，所述波纹管的一端与所述配重壳体连接，所述电缆线的一端与所述红外传感器连接，另一端与所述主机连接。采用该设计，波纹管用于承受配重壳体的重量，对电缆线起保护作用。

进一步的优选方案为，上述电缆组件缠绕在绞线筒上，该绞线筒安装在支撑上，所述主机安装在所述绞线筒的内壁，所述电缆组件的一端穿过所述绞线筒的筒壁后与所述主机连接。该方案中的绞线筒对电缆组件起集成收纳的作用。

再进一步的优选方案为，上述红外传感器的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°。在这样的夹角范围之内时，红外传感器测得的结果准确，误差小。

本发明目的之二是这样实现的：

一种炮孔全孔测温装置的测试方法，其关键是：将所述测温组件置于待测炮孔开口处，测得炮口温度，再将测温组件伸入炮孔，每下降10cm记录一次温度，直到炮孔孔底，最后绘制炮孔的温度-深度曲线。

上述电缆组件包括电缆线和波纹管，其中电缆线穿接在波纹管内，所述波纹管的一端与所述配重壳体连接，所述电缆线的一端与所述红外传感器连接，另一端与所述主机连接。该方案能提高电缆组件的强度，波纹管用于承受配重壳体的重量，对电缆线起保护作用。

上述电缆组件缠绕在绞线筒上，该绞线筒安装在支撑上，所述主机安装在所述绞线筒的内壁，所述电缆组件的一端穿过所述绞线筒的筒壁后与所述主机连接。使用该方案后，炮孔全孔测温装置能置于炮孔所在的位置，绞线筒用于收放测温组件。

上述红外传感器的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°。在这样的夹角范围之内时，红外传感器测得的结果准确，误差小。

有益效果：采用本发明提供的炮孔全孔测温装置及测试方法，能快速、准确的测量炮孔孔底和孔壁的温度，能根据测量结果绘制每个炮孔的温度曲线，避免由于温度检测不到位而导致的炮孔局部高温引起炸药自爆的安全隐患。

附图说明

图1为本发明炮孔全孔测温装置处于使用状态时的结构示意图；

图2为图1中测温组件2的结构示意图；

图3为使用本发明测得的任一炮孔的温度-深度曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种炮孔全孔测温装置，包括电缆组件1、测温组件2、主机3、报警装置4、无线传输装置5、绞线筒6和支撑7，其中：

所述电缆组件1的一端接所述测温组件2，另一端接所述主机3，在该主机3上安装有所述报警装置4和无线传输装置5，所述电缆组件1缠绕在绞线筒6上，该绞线筒6安装在支撑7上，所述主机3由电池供电，所述绞线筒6位于炮孔k上方，所述测温组件2伸入所述炮孔k内；

所述主机3安装在所述绞线筒6的内壁，所述电缆组件1的一端穿过所述绞线筒6的筒壁后与所述主机3连接，所述绞线筒6由手动驱动或由电机驱动；

所述测温组件2包括红外传感器21和配重壳体22，其中配重壳体22为圆锥形壳体，所述红外传感器21位于所述配重壳体22内，在所述配重壳体22的底面和圆锥面相交处开设有探测口22a，所述红外传感器21指向该探测口22a，所述红外传感器21的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°；

所述电缆组件1与配重壳体22的顶点处连接，所述电缆组件1伸入所述配重壳体22后与红外传感器21连接，所述配重壳体22为不锈钢材质；

所述电缆组件1包括电缆线11和波纹管12，其中电缆线11穿接在波纹管12内，所述波纹管12的一端所述配重壳体22连接，所述电缆线11的一端与所述红外传感器21连接，另一端与所述主机3连接，在所述波纹管12的外表面设置有长度刻度，用于测量红外传感器21伸入炮孔k的深度；

以上炮孔全孔测温装置的测试方法为：将所述测温组件2置于待测炮孔开口处，测得炮口温度，再将测温组件2伸入炮孔，每下降10cm记录一次温度，直到炮孔孔底，最后绘制炮孔的温度-深度曲线。

使用以上炮孔全孔测温装置及其测试方法对一个炮孔进行测量，以炮孔深度为横坐标，主机上读取的温度为纵坐标，绘制炮孔的温度-深度曲线如图3所示，从图3可以看出，通过测定不同深度位置的炮孔孔壁温度，能精确绘制出反应炮孔全孔温度变化的曲线，方便人们进行分析。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种炮孔全孔测温装置，其特征在于：包括电缆组件(1)，该电缆组件(1)的一端接测温组件(2)，另一端接主机(3)，在该主机(3)上安装有报警装置(4)和无线传输装置(5)；

所述测温组件(2)包括红外传感器(21)和配重壳体(22)，其中配重壳体(22)为圆锥形壳体，所述红外传感器(21)位于所述配重壳体(22)内，在所述配重壳体(22)的底面和圆锥面相交处开设有探测口(22a)，所述红外传感器(21)指向该探测口(22a)，所述电缆组件(1)与配重壳体(22)的顶点处连接，所述电缆组件(1)伸入所述配重壳体(22)后与红外传感器(21)连接；

所述电缆组件(1)包括电缆线(11)和波纹管(12)，其中电缆线(11)穿接在波纹管(12)内，所述波纹管(12)的一端与所述配重壳体(22)连接，所述电缆线(11)的一端与所述红外传感器(21)连接，另一端与所述主机(3)连接，所述主机(3)由电池供电，绞线筒(6)位于炮孔(k)上方，所述绞线筒(6)由手动驱动或由电机驱动。

2.根据权利要求1所述的炮孔全孔测温装置，其特征在于：所述电缆组件(1)缠绕在绞线筒(6)上，该绞线筒(6)安装在支撑(7)上，所述主机(3)安装在所述绞线筒(6)的内壁，所述电缆组件(1)的一端穿过所述绞线筒(6)的筒壁后与所述主机(3)连接。

3.根据权利要求1所述的炮孔全孔测温装置，其特征在于：所述红外传感器(21)的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°。

4.一种权利要求1所述的炮孔全孔测温装置的测试方法，其特征在于：将所述测温组件(2)置于待测炮孔开口处，测得炮孔开口处温度，再将测温组件(2)伸入炮孔，每下降10cm记录一次温度，直到炮孔孔底，最后绘制炮孔的温度-深度曲线。

5.根据权利要求4所述的炮孔全孔测温装置的测试方法，其特征在于：所述电缆组件(1)缠绕在绞线筒(6)上，该绞线筒(6)安装在支撑(7)上，所述主机(3)安装在所述绞线筒(6)的内壁，所述电缆组件(1)的一端穿过所述绞线筒(6)的筒壁后与所述主机(3)连接。

6.根据权利要求5所述的炮孔全孔测温装置的测试方法，其特征在于：所述红外传感器(21)的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°。