CN111351956A - 一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，其特征在于，包括：高压仓、质量块、测试电路以及与所述测试电路连接的数据采集仪；所述质量块设置于所述高压仓的卸荷口下方，通过所述卸荷口提供携带矿粉的高速气流，推动所述质量块，切断下方测试电路中的多组铅芯，通过所述数据采集仪采集因所述铅芯被切断产生的电流信号，并根据采集的所述电流信号时间以及所述铅芯之间的间隔距离，确定所述高速气流的喷射速度。由此本申请采用的电流信号测量气流喷射速度的方式与高速摄像相比，该装置具有成本低，现场操作简单，算法简单，可靠性强；与光电传感器相比，该装置具有成本低，环境适应性强。

Description

一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及高速气流测量技术领域，尤其涉及一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置。

背景技术

目前，高速测量比较成熟的技术主要有高速摄像机、光电测速方法等。高速摄影机具有测量精度高、直观、可靠、便于携带等优点，已被广泛应用于各类兵器测试中，如炮弹、火箭等物体运动速度和运动姿态测量，可通过切断钼丝，将电流信号传输到高速摄影机中，触发开始记录的方法进行速度测量，对运行速度在1500m/s-3000m/s的测量具有明显优势，但高速摄像机价格昂贵，一次性投入大，同时，需要将高速摄像机放入掩体内部，对其进行有效防护；光电测速方法采用光电传感器+计时装置组成测速单元进行高速飞行体速度测量，让子弹穿过前、后光幕，测出穿过时间，然后根据光幕距离算出子弹飞行速度，光电传感器响应时间在15μs左右，测量精度非常高，由于子弹速度通常为200m/s-1000m/s，按照1000m/s的上限估算，假设子弹长2cm，那么子弹经过光电传感器的飞行时间为20μs，光电传感器可以检测到子弹。

本发明的测量原理跟高速摄像机类似，通过切断铅芯，并通过数据采集仪捕捉电流信号进行测速，但装置简单，可操作性强，同时，成本低，无需做任何防护；光电传感器成本高、环境适应性差，不在密封环境下使用很容易被污染失效。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置及方法，通过获取铅芯被切断产生的电流信号，并根据所述电流信号确定所述高速气流的喷射速度。通过将气流喷射速度控制在特定区间，可以实现稳定的矿石粉化效果。

第一方面，提供了一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，包括：高压仓、质量块、测试电路以及与所述测试电路连接的数据采集仪；

所述质量块设置于所述高压仓的卸荷口下方，通过所述卸荷口提供携带矿粉的高速气流，推动所述质量块切断下方测试电路中的多组铅芯，通过所述数据采集仪采集因所述铅芯被切断产生的电流信号，并根据采集的所述电流信号以及所述铅芯之间的间隔距离，确定所述高速气流的喷射速度。

在一个可能的实施方式中，所述测试电路包括：电源，以及四组并联的铅芯，其中每组铅芯均通过导线连接有标准电阻。

在一个可能的实施方式中，所述四组并联的铅芯之间的间隔均为10cm。

第二方面，采用上述的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，其特征在于，包括：

将块状矿石放入高压仓内，并向所述高压仓内冲入高压液体CO₂；

将所述高压仓固定于三脚架，并使所述高压仓的卸荷口向下；

在所述卸荷口下方固定质量块；

接通由铅芯、导线、标准电阻以及电源形成的测试电路，并接入数据采集仪；

通过起爆器激发药包，携带矿粉的高压气流喷出，推动所述质量块向下移动切断铅芯；

通过所述数据采集仪采集所述铅芯被切断产生的电流信号，并获取所述电流信号随着时间变化的曲线。

本发明实施例提供的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置的方法，采用的电流信号测量气流喷射速度的方式与高速摄像相比，该装置具有成本低，现场操作简单，算法简单，可靠性强；与光电传感器相比，该装置具有成本低，环境适应性强。

附图说明

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置中测试电路的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的测试曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系，运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实施例提供的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，如图1，图2所示，该装置包括：高压仓5、质量块1、测试电路6以及与测试电路连接的数据采集仪7；

质量块1设置于高压仓5的卸荷口8下方，通过卸荷口8向质量块1提供携带矿粉的高速气流，以使质量块1切断位于质量块下方测试电路6中的多组铅芯2，通过数据采集仪采集因铅芯被切断产生的电流信号，并根据电流信号以及铅芯2之间的间隔确定高速气流的喷射速度。

如图2所示，本实施中的测试电路包括：电源4，以及四组并联的铅芯2，其中每组铅芯均通过导线连接有标准电阻3。其中四组并联的铅芯之间的间隔均为10cm。

本实施例还提供了一种用于矿石粉化的高速气流速度测量方法，采用上述的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，如图3所示，该方法包括：

步骤S11，将块状矿石放入高压仓内，并向高压仓内冲入高压液体CO₂；

步骤S12，将高压仓固定于三脚架，并使高压仓的卸荷口向下；

步骤S13，在卸荷口下方固定质量块；

步骤S14，接通由铅芯、导线、标准电阻以及电源形成的测试电路，并接入数据采集仪；

步骤S15，通过起爆器激发药包，携带矿粉的高压气流喷出，推动质量块向下移动切断铅芯；

步骤S16，通过数据采集仪采集铅芯被切断产生的电流信号，并获取电流信号随着时间变化的曲线。

根据图4所示，前三个铅芯的通断信号非常清晰，第四个有轻微震荡，以前三组铅芯为例，可算出质量块的瞬时速度分别为57m/s、62m/s、63m/s，取平均值即为61m/s。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但是作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的同等修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，其特征在于，包括：高压仓、质量块、测试电路以及与所述测试电路连接的数据采集仪；

所述质量块设置于所述高压仓的卸荷口下方，通过所述卸荷口提供携带矿粉的高速气流，推动所述质量块切断下方测试电路中的多组铅芯，通过所述数据采集仪采集因所述铅芯被切断产生的电流信号，并根据采集的所述电流信号以及所述铅芯之间的间隔距离，确定所述高速气流的喷射速度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试电路包括：电源、四组并联的铅芯，其中每组铅芯均通过导线连接有标准电阻。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述四组并联的铅芯之间的间隔均为10cm。

4.一种用于矿石粉化的高速气流速度测量方法，采用如权利要求1-3所述的一种用于矿石粉化的高速气流速度测量装置，其特征在于，包括：

将块状矿石放入高压仓内，并向所述高压仓内冲入高压液体CO₂；

将所述高压仓固定于三脚架，并使所述高压仓的卸荷口向下；

在所述卸荷口下方固定质量块；

接通由铅芯、导线、标准电阻以及电源形成的测试电路，并接入数据采集仪；

通过起爆器激发药包，携带矿粉的高压气流喷出，推动所述质量块向下移动切断铅芯；

通过所述数据采集仪采集所述铅芯被切断产生的电流信号，并获取所述电流信号随着时间变化的曲线。

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