CN108956932A - 一种连续测量爆速装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续测量爆速装置及方法，属于爆速测量技术领域，通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化，通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号，通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速，该装置包括连接座及设置在接座一侧的保护外壳，连接座内设有中央处理器、电源、计时器、脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器。本发明通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，其适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆速，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显。

Description

一种连续测量爆速装置及方法
技术领域
本发明涉及一种测量爆速装置及方法，特别是涉及一种连续测量爆速装置及方法，属于爆速测量技术领域。
背景技术
目前，国内对现场混装炸药的爆速测量，主要通过《工业炸药爆速的测定方法》（GB/T13228-1991）中的测时仪法在地表进行试验，该种方法具有可靠性高，准确等优点，但不能有效的表征炸药在孔内的真实性能，由于受到重力原因，地表法试验炸药样品的密度为均匀的，而孔内炸药的密度随着深度增加而增加，炸药爆速也是随着密度变化而变化的。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种连续测量爆速装置及方法，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆速，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种连续测量爆速装置，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，进一步通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速；该装置包括连接座及设置在所述接座一侧的保护外壳；所述连接座的另一侧设有用于安装在手柄上的连接安装座；所述连接座内设有中央处理器、电源、计时器、脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器，所述中央处理器分别与所述电源和所述计时器连接，所述脉冲电流信号发射器和所述脉冲电流信号接收器通过所述计时器与所述中央处理器连接。
优选的，所述保护外壳的正面上设有用于安装显示器的显示屏槽和用于安装打印机的打印机槽。
优选的，所述保护外壳的一个侧面上设有用于安装脉冲电流信号发射器的信号发射窗、用于安装脉冲电流信号接收器的信号接收窗、及用于接通电源的电源接口。
优选的，所述保护外壳的另一个侧面上设有用于连接USB数据线的USB接口、用于连接外接存储设备的存储设备接口、及用于切断或接通电源的电源开关。
优选的，所述保护外壳内安装有用于进行简单数据处理的处理芯片和用于进行计时的计时器，所述连接座和所述连接安装座均为非金属的绝缘座，所述保护外壳为非金属的绝缘外壳。
优选的，所述保护外壳上还设有用于连接信号线缆的线缆连接接口，所述线缆连接接口通过信号线缆连接有两个测量探针，两个所述测量探针选用粗的铜质探针，两个所述测量探针之间即可导通，又可以断开。
优选的，两个所述铜质探针的表面均涂覆有绝缘漆，在两个所述铜质探针之间未通电时，其表面的绝缘漆之间绝缘断开，在两个所述铜质探针之间通电时，其表面的绝缘漆电离，线路导通。
一种连续测量爆速方法，包括：
通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，是通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；
通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；
通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
进一步的，连续发送设定好随单位时间变化的脉冲电流信号，脉冲电流信号接收装置进行接收识别，以此对探针长度进行测量。
进一步的，当爆轰波传播到探针1号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L1，L1=0.5（T1-T1＇）V；
当爆轰波传播到探针2号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L2，L2=0.5（T1-T1＇）V；
因此，L=0.5（T1-T1＇）V；
其中：L为单位时间探针变化长度；
T1为发射信号时间；
T1＇为接收信号时间；
V为电流速度；
因此，爆速V即长度变化率，V=L/t；
其中：t=0.5（T1-T1＇）；
通过数据处理，得出单位时间内探针长度变化率，最终可测得爆速曲线。
本发明的有益技术效果：
1、本发明提供的连续测量爆速装置，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆速，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显。
2、本发明提供的连续测量爆速装置，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化。
3、本发明提供的连续测量爆速装置，通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号，通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
4、本发明提供的连续测量爆速装置及方法，适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆破，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显，尤其是炮孔内测量爆速，使用效果更为明显。
附图说明
图1为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的整体结构立体图；
图2为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的整体结构另一立体图；
图3为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的测量方法示意图；
图4为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的数据处理示意图；
图5为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的脉冲电流发射波形图；
图6为按照本发明的连续测量爆速装置的一优选实施例的脉冲电流接收波形图。
图中：1-连接座，2-保护外壳，3-连接安装座，4-显示屏槽，5-打印机槽，6-信号发射窗，7-信号接收窗，8-电源接口，9-USB接口，10-存储设备接口，11-电源开关。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，本实施例提供的连续测量爆速装置，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，进一步通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速；该装置包括连接座1及设置在接座1一侧的保护外壳2；连接座1的另一侧设有用于安装在手柄上的连接安装座3；连接座1内设有中央处理器、电源、计时器、脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器，中央处理器分别与电源和计时器连接，脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器通过计时器与中央处理器连接。
在本实施例中，如图1和图2所示，为了能够更方便的安装显示器和打印机，并便于显示器和打印机的更换，保护外壳2的正面上设有用于安装显示器的显示屏槽4和用于安装打印机的打印机槽5。
在本实施例中，如图1和图2所示，为了便于保护及更换脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器，并且为了能够在设备本身电源出现故障时，能够便于对设备进行供电，保护外壳2的一个侧面上设有用于安装脉冲电流信号发射器的信号发射窗6、用于安装脉冲电流信号接收器的信号接收窗7、及用于接通电源的电源接口8。
在本实施例中，如图1和图2所示，为了能够将显示器及处理器内的数据，并对数据进行及时有效存储，保护外壳2的另一个侧面上设有用于连接USB数据线的USB接口9、用于连接外接存储设备的存储设备接口10、及用于切断或接通电源的电源开关11。
在本实施例中，如图1和图2所示，为了使连续测量爆速装置能够进行有效的数据处理，保护外壳2内安装有用于进行简单数据处理的处理芯片和用于进行计时的计时器，该处理芯片可以采用目前市场上常见的处理芯片，比如ST公司的基于CORTEX-M3内核的芯片STM32F103、基于CORTEX-M4内核的芯片STM32F4，是目前最流行的CORTEX-M3内核的芯片。
在本实施例中，如图1和图2所示，在保证连接座1和连接安装座3的稳定性及安全性，连接座1和连接安装座3均为非金属的绝缘座，为了使保护外壳2能够起到有效的保护作用，而且在满足绝缘的要求上，保护外壳2为非金属的绝缘外壳。
在本实施例中，如图3所示，采用孔底起爆法起爆，保护外壳2上还设有用于连接信号线缆的线缆连接接口，线缆连接接口通过信号线缆连接有两个测量探针，两个测量探针选用粗的铜质探针，两个测量探针之间即可导通，又可以断开，两个铜质探针的表面均涂覆有绝缘漆，在两个铜质探针之间未通电时，其表面的绝缘漆之间绝缘断开，在两个铜质探针之间通电时，其表面的绝缘漆电离，线路导通。
如图3、图4和图5所示，采用孔底起爆法起爆，本实施例提供的连续测量爆速方法，包括：
通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，是通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；
通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；
通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
在本实施例中，如图3所示，采用孔底起爆法起爆，连续发送设定好随单位时间变化的脉冲电流信号，脉冲电流信号接收装置进行接收识别，以此对探针长度进行测量；
当爆轰波传播到探针1号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L1，L1=0.5T1-T1＇V；
当爆轰波传播到探针2号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L2，L2=0.5T1-T1＇V；
因此，L=0.5T1-T1＇V；
其中：L为单位时间探针变化长度；
T1为发射信号时间；
T1＇为接收信号时间；
V为电流速度；
因此，爆速V即长度变化率，V=L/t；
其中：t=0.5T1-T1＇；
通过数据处理，得出单位时间内探针长度变化率，最终可测得爆速曲线，可真实反映炸药在炮孔中的爆速变化情况，为爆破作业提供指导数据。
在本实施例中，本实施例提供的连续测量爆速装置，其工作原理是：通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，是通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化，通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号，通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
在本实施例中，本实施例提供的连续测量爆速装置及方法，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆速，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显。
在本实施例中，本实施例提供的连续测量爆速装置及方法，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化。
在本实施例中，本实施例提供的连续测量爆速装置及方法，通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号，通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
在本实施例中，本实施例提供的连续测量爆速装置及方法，适用于工程爆破过程中在炮孔中进行测量爆破，并且在测量现场混装炸药时效果更为明显，尤其是炮孔内测量爆速，使用效果更为明显。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续测量爆速装置，其特征在于，通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，进一步通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速；该装置包括连接座（1）及设置在所述接座（1）一侧的保护外壳（2）；所述连接座（1）的另一侧设有用于安装在手柄上的连接安装座（3）；所述连接座（1）内设有中央处理器、电源、计时器、脉冲电流信号发射器和脉冲电流信号接收器，所述中央处理器分别与所述电源和所述计时器连接，所述脉冲电流信号发射器和所述脉冲电流信号接收器通过所述计时器与所述中央处理器连接。
2.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，所述保护外壳（2）的正面上设有用于安装显示器的显示屏槽（4）和用于安装打印机的打印机槽（5）。
3.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，所述保护外壳（2）的一个侧面上设有用于安装脉冲电流信号发射器的信号发射窗（6）、用于安装脉冲电流信号接收器的信号接收窗（7）、及用于接通电源的电源接口（8）。
4.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，所述保护外壳（2）的另一个侧面上设有用于连接USB数据线的USB接口（9）、用于连接外接存储设备的存储设备接口（10）、及用于切断或接通电源的电源开关（11）。
5.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，所述保护外壳（2）内安装有用于进行简单数据处理的处理芯片和用于进行计时的计时器，所述连接座（1）和所述连接安装座（3）均为非金属的绝缘座，所述保护外壳（2）为非金属的绝缘外壳。
6.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，所述保护外壳（2）上还设有用于连接信号线缆的线缆连接接口，所述线缆连接接口通过信号线缆连接有两个测量探针，两个所述测量探针选用粗的铜质探针，两个所述测量探针之间即可导通，又可以断开。
7.如权利要求1所述的一种连续测量爆速装置，其特征在于，两个所述铜质探针的表面均涂覆有绝缘漆，在两个所述铜质探针之间未通电时，其表面的绝缘漆之间绝缘断开，在两个所述铜质探针之间通电时，其表面的绝缘漆电离，线路导通。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的连续测量爆速方法，其特征在于，包括：
通过电流测距法测得单位时间内爆轰波传播距离，是通过连续不重复波形脉冲电流经过探针的时间差测得探针长度变化；
通过信号发射装置发送设定好的脉冲信号；
通过信号接收装置接收，并经处理器校对，测得发射与接收信号时间差，并计算出探针长度，探针长度变化率即为爆速。
9.如权利要求8所述的一种连续测量爆速方法，其特征在于，连续发送设定好随单位时间变化的脉冲电流信号，脉冲电流信号接收装置进行接收识别，以此对探针长度进行测量。
10.如权利要求8所述的一种连续测量爆速方法，其特征在于，
当爆轰波传播到探针1号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L1，L1=0.5（T1-T1＇）V；
当爆轰波传播到探针2号点时，绝缘漆电离，线路导通，探针长度为L2，L2=0.5（T1-T1＇）V；
因此，L=0.5（T1-T1＇）V；
其中：L为单位时间探针变化长度；
T1为发射信号时间；
T1＇为接收信号时间；
V为电流速度；
因此，爆速V即长度变化率，V=L/t；
其中：t=0.5（T1-T1＇）；
通过数据处理，得出单位时间内探针长度变化率，最终可测得爆速曲线。
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