CN105158251A - 一种缺陷导爆管爆速的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缺陷导爆管爆速的测试方法，它是利用高速摄像机拍摄数字图片，通过电脑CAD软件对图片进行数字化处理来实现导爆管爆速测试的一种非接触式测试方法。它可实现测量的爆速更接近测点的瞬时速度；可以保证导爆管起爆瞬间高速相机能正常启动，并拍摄到所需要的全过程；能减少计算量，降低数据处理难度；数据处理过程中引入AUTOCAD软件，利用CAD中的比例缩放功能、建块功能、放大与缩小功能，可以更方便、准确地测量距离长度。

Description

一种缺陷导爆管爆速的测试方法

技术领域

本发明是利用高速摄像机拍摄数字图片，通过电脑进行数字化处理来实现导爆管爆速测试的方法，属于一种非接触式测试技术领域。

背景技术

由于导爆管起爆系统具有抗静电性能好、网路联结简单灵活、耐高低温性能好、防潮抗水能力强、性能稳定等诸多优点，同时可以与非电毫秒延期雷管配套，实现无限大爆破网络一次点火和微差爆破，并能达到较高的延时精度，能满足大规模爆破要求，大大的提高了工程爆破安全性与作业效率，因此，导爆管被广泛应用于工程爆破领域。随着我国经济实力的增强和科学技术的进步，爆破施工技术也得到飞速发展，导爆管起爆技术应用越来越广泛，爆破规模越来越大，人们对导爆管系统的可靠性能要求也越来越高。

导爆管在生产、装配、运输、存储过程中，常常因为颠簸、振动等使导爆管内壁药粉脱落或出现断药；在施工现场，常常因施工人员操作不当可能磨穿导爆管或者利物刺穿导爆管等造成导爆管爆速的下降甚至拒爆。而且导爆管起爆系统不能像电爆网路那样可以在爆前用仪表进行网路质量检查，只能凭经验和直观感觉判断联接好坏，可靠性得不到保证，而导爆管的传爆可靠性是决定导爆管起爆系统是否可靠传爆的关键因素。

发明内容

本发明的目的在于提出一种测试含缺陷(破口、拉伸、穿孔等)导爆管的爆速的方法，通过对含缺陷导爆管的爆速的测试，评判单一或多种缺陷对导爆管可靠性传爆的影响，为工程实际提供科学依据。

本发明的技术方案是：一种缺陷导爆管爆速的测试方法,它是利用高速摄像机拍摄数字图片，通过电脑CAD软件对图片进行数字化处理来实现导爆管爆速测试的一种非接触式测试方法。其具体操作步骤是：

A、制作拍摄标尺在硬质钢片上开一条缝将多余的光束遮蔽，缝的宽度0.8mm；同时为了提供参照便于长度测量，用银色油漆在缝的上方标上刻度，最小刻度5mm，量程20cm；通过螺栓将标尺固定在支撑架上；

B、组装同步装置将同步装置7、高速摄像机8、导爆管起爆器10、拍摄标尺11、导爆管12连接并连接处理电脑6；使拍摄光源9与高速摄像机8在同一方向并能照射拍摄标尺11；将缺陷导爆管固定在拍摄标尺背面，缺陷部位与标尺的缝隙2对齐；导爆管起爆端留70cm长度；

C、装置调试采用高效金属卤化物灯作拍摄光源；高速相机采用短镜头，F1.4光圈，正对导爆管进行拍摄，拍摄距离3.75m，拍摄速率100000帧/秒，每幅时间间隔1/100ms，视宽0.4m；调整光源的位置和方向，待光源亮度达到饱和后调节相机焦距，直到图像采集区出现清晰图像；

D、拍摄测试将间距内拍摄的所有照片导入处理电脑，统一放大比例设置为1:1；由于标尺量程20cm为定值，两测点的间距可以直接从CAD中量取ΔL；根据所拍出的帧数N，则总时间为可以得出导爆管的爆速即为

有益效果:本发明的有益效果主要表现为：①选用100000帧/秒的超高拍摄速率,使得测量的爆速更接近测点的瞬时速度。②同步装置的使用可以保证导爆管起爆瞬间高速相机能正常启动，并拍摄到所需要的全过程。减少了计算量，降低了数据处理过程中的难度。③数据处理过程中引入AUTOCAD软件，利用CAD中的比例缩放功能(将图片比例改为1：1便于长度测量)、建块功能(将一组实验的图片建成一个块统一操作)、放大与缩小功能(便于冲击波闭合面位置的确定)，可以更方便、准确地测量距离长度。

附图说明

本发明所涉及的测试装置可用图加以说明。图1为拍摄标尺简图；图2为测试系统示意图。图中：1为刻度线、2为缝隙、3为固定螺栓、4为黑色底板、5为支撑架、6为处理电脑、7为同步装置、8为高速摄像机、9为拍摄光源、10为导爆管起爆器、11为拍摄标尺、12为导爆管。

具体实施方式

为了得到细长且清晰的光束，在硬质钢片上开一条缝将多余的光束遮蔽，缝的宽度0.8mm；同时为了提供参照便于长度测量，用银色油漆在缝的上方标上刻度，最小刻度5mm，量程20cm；通过螺栓将标尺固定在支撑架上。制作成的拍摄标尺由刻度线1、缝隙2、固定螺栓3、黑色底板4、支撑架5组成。

将缺陷导爆管固定在拍摄标尺背面，缺陷部位与标尺的缝隙对齐。为了使测试部位的导爆管达到稳定爆轰，导爆管起爆端留70cm长度。

采用丹东丹美DCI-1000W高效金属卤化物灯作拍摄光源。高速相机采用短镜头，F1.4光圈，正对导爆管进行拍摄，拍摄距离3.75m，拍摄速率100000帧/秒，每幅时间间隔1/100ms，视宽0.4m。调整光源的位置和方向，待光源亮度达到饱和后调节相机焦距，直到图像采集区出现清晰图像。试验时使用同步设备进行控制，以保证导爆管起爆瞬间高速相机能正常启动，并拍摄到所需要的全过程。

将间距内拍摄的所有照片导入CAD，统一放大比例设置为1:1；由于标尺量程20cm为定值，两测点的间距可以直接从CAD中量取ΔL；根据所拍出的帧数N，则总时间为 $\mathrm{\Δ}T=N\×\frac{1}{100000},$ 可以得出导爆管的爆速即为 $V=\frac{\mathrm{\Δ}LN}{100000}.$

Claims (2)

1.一种缺陷导爆管爆速的测试方法，它是利用高速摄像机拍摄数字图片，通过电脑CAD软件对图片进行数字化处理来实现导爆管爆速测试的一种非接触式测试方法。

2.根据权利要求1所述的缺陷导爆管爆速的测试方法，其特征在于，其具体操作步骤是：

A、制作拍摄标尺在硬质钢片上开一条缝将多余的光束遮蔽，缝的宽度0.8mm；同时为了提供参照便于长度测量，用银色油漆在缝的上方标上刻度，最小刻度5mm，量程20cm；通过螺栓将标尺固定在支撑架上；

B、组装同步装置将同步装置7、高速摄像机8、导爆管起爆器10、拍摄标尺11、导爆管12连接并连接处理电脑6；使拍摄光源9与高速摄像机8在同一方向并能照射拍摄标尺11；将缺陷导爆管固定在拍摄标尺背面，缺陷部位与标尺的缝隙对齐；导爆管起爆端留70cm长度；

C、装置调试采用高效金属卤化物灯作拍摄光源；高速相机采用短镜头，F1.4光圈，正对导爆管进行拍摄，拍摄距离3.75m，拍摄速率100000帧/秒，每幅时间间隔1/100ms，视宽0.4m；调整光源的位置和方向，待光源亮度达到饱和后调节相机焦距，直到图像采集区出现清晰图像；

D、拍摄测试将间距内拍摄的所有照片导入处理电脑，统一放大比例设置为1:1；由于标尺量程20cm为定值，两测点的间距可以直接从CAD中量取ΔL；根据所拍出的帧数N，则总时间为可以得出导爆管的爆速即为