專利名稱：爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
爆速，是指炸藥在爆炸過程中所產(chǎn)生的爆轟波在炸藥藥柱中的傳播速度。爆速是工業(yè)炸藥的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)。通常的工業(yè)炸藥爆速一般在2500-6500m/s之間。在爆破時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)爆速的不同，選擇不同的炸藥品種，以適應(yīng)不同的巖性條件，從而對(duì)工程爆破起到指導(dǎo)意義。正是由于爆速這一指標(biāo)的重要意義，需要一種爆速儀，用以精確的測(cè)量炸藥的爆速?，F(xiàn)有的爆速儀測(cè)量炸藥爆速時(shí)，通常是在成品炸藥卷上沿軸向選擇兩個(gè)距離一定的點(diǎn)(例如，直徑在32mm 50mm之間的炸藥卷選擇相距5cm的兩個(gè)取樣點(diǎn)，直徑在50mm以上的炸藥卷選擇相距IOcm的兩個(gè)點(diǎn))，在兩個(gè)取樣點(diǎn)分別穿入漆包線。當(dāng)炸藥被雷管引爆時(shí)，被引爆炸藥處的漆包線隨之被熔斷。記錄兩處漆包線被熔斷的時(shí)間，并計(jì)算出時(shí)間差， 根據(jù)公式V = S/T (其中V為速率，S為距離，T為時(shí)間)，即可得到該炸藥卷的炸藥爆速值。 然而，現(xiàn)有的爆速儀存在以下的問題第一，現(xiàn)有的爆速儀不能在炸藥裝入炮孔后對(duì)爆速進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而也就不能對(duì)不同起爆能量、不同巖性條件、不同起爆彈位置和不同裝藥條件下炸藥的爆速進(jìn)行測(cè)量，導(dǎo)致無法更好的指導(dǎo)工程爆破實(shí)踐。第二，現(xiàn)有的爆速儀在選擇取樣點(diǎn)時(shí)，受人工操作的精度影響很大，導(dǎo)致最終測(cè)出的爆速誤差較大。第三，當(dāng)現(xiàn)有的爆速儀用于測(cè)量散裝炸藥的爆速時(shí)，將散裝炸藥裝入直徑為IlOmm的炸藥筒，再選擇取樣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，而散裝炸藥的實(shí)際使用并非一定要裝入直徑IlOmm的炮孔，因而，該方法測(cè)量出的爆速并不能代表散裝炸藥實(shí)際的爆速。第四，現(xiàn)有的爆速測(cè)定儀僅代表了工業(yè)炸藥出廠時(shí)的一項(xiàng)指標(biāo)，是通過自制藥卷測(cè)定的爆速值，不能有效代表爆破現(xiàn)場應(yīng)用指標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的爆速儀存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)炸藥在炮孔內(nèi)爆轟時(shí)，連續(xù)測(cè)定爆速，并獲得爆速-時(shí)間曲線圖或者爆速-傳輸線長度變化量曲線圖。在下文中給出關(guān)于本實(shí)用新型的簡要概述，以便提供關(guān)于本實(shí)用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本實(shí)用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實(shí)用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實(shí)用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，一種爆速儀，包括脈沖發(fā)生器、脈沖接收器以及計(jì)算
裝置；脈沖發(fā)生器與傳輸線相連，用于以一定頻率向傳輸線發(fā)射包含第一脈沖和第二脈沖的多個(gè)連續(xù)脈沖；[0009]脈沖接收器與傳輸線相連，用于接收從傳輸線反射回的脈沖；計(jì)算裝置與所述脈沖接收器相連，用于基于發(fā)射的脈沖和所述反射回的脈沖計(jì)算炸藥的爆速；其中，所述傳輸線沿炸藥的軸向布置，一端埋設(shè)于炸藥藥柱中，另一端與脈沖發(fā)生器相連，用于傳播所述多個(gè)連續(xù)脈沖。更進(jìn)一步地，爆速儀中的計(jì)算裝置通過計(jì)算從所述第一脈沖到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器的端部到所述第二脈沖到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器的端部這一時(shí)間段內(nèi)，傳輸線的長度變化量，來計(jì)算炸藥的爆速。更進(jìn)一步地，所述爆速儀還包括校驗(yàn)?zāi)K、顯示模塊和密鑰啟動(dòng)模塊。其中，校驗(yàn)?zāi)K用于對(duì)爆速儀進(jìn)行校準(zhǔn)；顯示模塊用于顯示所述計(jì)算裝置計(jì)算得出的爆速以及爆速-時(shí)間曲線；密鑰啟動(dòng)模塊用于通過指紋識(shí)別、圖像識(shí)別、讀卡器識(shí)別的一種或多種的組合來啟動(dòng)所述爆速儀。更進(jìn)一步地，所述爆速儀還包括防拆解模塊和時(shí)間日期模塊。其中，防拆解模塊用于在未經(jīng)授權(quán)而對(duì)所述爆速儀進(jìn)行拆解時(shí)，觸發(fā)所述爆速儀停止工作；時(shí)間日期模塊用于實(shí)時(shí)獲取時(shí)間、日期信息。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，一種爆速測(cè)量系統(tǒng)，包括爆速儀和傳輸線。更進(jìn)一步地，爆速測(cè)量系統(tǒng)中的傳輸線為同軸電纜。采用本實(shí)用新型的爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集炸藥在炮孔內(nèi)起爆過程中的爆速。

參照
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的說明，會(huì)更加容易地理解本實(shí)用新型的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本實(shí)用新型的原理。在附圖中， 相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。圖1為本實(shí)用新型的爆速儀的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中的脈沖發(fā)生器發(fā)射的連續(xù)脈沖的一種波形圖。其中1——脈沖發(fā)生器；2——脈沖接收器；3——計(jì)算裝置；4——顯示模塊；5——密鑰啟動(dòng)模塊；6——防拆解模塊；7——時(shí)間日期模塊。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖來說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。在本實(shí)用新型的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實(shí)用新型無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。如圖1所示，爆速儀包括脈沖發(fā)生器1、脈沖接收器2以及計(jì)算裝置3。脈沖發(fā)生器1以一定頻率發(fā)射多個(gè)連續(xù)的電磁波脈沖。如圖2所示，為脈沖發(fā)生器1發(fā)射的一種周期為T的方波的波形圖。脈沖發(fā)生器1發(fā)射的多個(gè)連續(xù)脈沖包括第一脈沖Pl和第二脈沖P2。第二脈沖P2和第一脈沖Pl之間的時(shí)間間隔為nT，n為大于或等于1 的整數(shù)。脈沖接收器2與傳輸線相連，用于接收從傳輸線反射回的脈沖。計(jì)算裝置3與脈沖接收器2相連，用于基于發(fā)射的脈沖和反射回的脈沖計(jì)算炸藥的爆速。傳輸線沿炸藥的軸向布置。傳輸線的一端埋設(shè)于炸藥藥柱中，另一端與脈沖發(fā)生器1相連，用于傳播脈沖發(fā)生器1發(fā)射的多個(gè)連續(xù)脈沖。傳輸線可以采用同軸電纜，例如， 75歐的同軸電纜等，以保護(hù)脈沖傳輸過程不受外界干擾。在炸藥爆炸的過程中，埋設(shè)在炸藥藥柱中的傳輸線隨著炸藥的爆炸而逐漸熔化變短，傳輸線長度的變化即為炸藥爆轟的長度。通過計(jì)算傳輸線在一定時(shí)間內(nèi)的長度變化量， 即可得到炸藥在這一時(shí)間段內(nèi)的平均爆速。當(dāng)該時(shí)間段足夠短時(shí)，即可近似認(rèn)為該平均速度為炸藥的實(shí)時(shí)爆速。在一種實(shí)施方式中，計(jì)算裝置3可以與脈沖發(fā)送器1相連，用于控制脈沖發(fā)射，例如用于設(shè)置例如脈沖發(fā)射頻率等的參數(shù)。在一種實(shí)施方式中，計(jì)算裝置3計(jì)算從第一脈沖Pl到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1 的端部到第二脈沖Ρ2到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1的端部這一時(shí)間段內(nèi)，傳輸線的長度變化量，并計(jì)算炸藥的爆速。設(shè)第一脈沖Pl從脈沖發(fā)生器1發(fā)射的時(shí)間點(diǎn)為tn，第一脈沖Pl返回脈沖接收器 2的時(shí)間點(diǎn)為t12 ；第二脈沖P2從脈沖發(fā)生器1發(fā)射的時(shí)間點(diǎn)為t21、第二脈沖P2返回脈沖接收器2的時(shí)間點(diǎn)為t22。當(dāng)?shù)谝幻}沖Pl到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1的端部時(shí)，傳輸線的長度為
Sl = fc(tl2-tu)，其中，f為電磁波在所述傳輸線中的傳輸系數(shù)，c為光速。當(dāng)?shù)诙}沖P2 2
到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1的端部時(shí)，傳輸線的長度為^2 = ^%^。因此，從第一脈
沖Pl到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1的端部到第二脈沖P2到達(dá)傳輸線遠(yuǎn)離脈沖發(fā)射器1的端部這一時(shí)間段內(nèi)，傳輸線的長度變化量Δ S可表達(dá)為
權(quán)利要求1.一種爆速儀，其特征在于包括脈沖發(fā)生器、脈沖接收器以及計(jì)算裝置；脈沖發(fā)生器與傳輸線相連，用于以一定頻率向傳輸線發(fā)射包含第一脈沖和第二脈沖的多個(gè)連續(xù)脈沖；脈沖接收器與傳輸線相連，用于接收從傳輸線反射回的脈沖； 計(jì)算裝置與所述脈沖接收器相連，用于基于發(fā)射的脈沖和所述反射回的脈沖計(jì)算炸藥的爆速；其中，所述傳輸線沿炸藥的軸向布置，一端埋設(shè)于炸藥藥柱中，另一端與脈沖發(fā)生器相連，用于傳播所述多個(gè)連續(xù)脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆速儀，其特征在于還包括校驗(yàn)?zāi)K、顯示模塊和密鑰啟動(dòng)模塊；校驗(yàn)?zāi)K用于對(duì)所述爆速儀進(jìn)行校準(zhǔn)；顯示模塊用于顯示所述計(jì)算裝置計(jì)算得出的爆速以及爆速-時(shí)間曲線； 密鑰啟動(dòng)模塊用于通過指紋識(shí)別、圖像識(shí)別、讀卡器識(shí)別的一種或多種的組合來啟動(dòng)所述爆速儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆速儀，其特征在于還包括防拆解模塊和時(shí)間日期模塊； 所述防拆解模塊用于在未經(jīng)授權(quán)而對(duì)所述爆速儀進(jìn)行拆解時(shí)，觸發(fā)所述爆速儀停止工作；所述時(shí)間日期模塊用于實(shí)時(shí)獲取時(shí)間、日期信息。
4.一種爆速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求1-5之一所述的爆速儀，還包括所述傳輸線。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爆速測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述傳輸線為同軸電纜。
專利摘要本申請(qǐng)涉及一種爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)，用于測(cè)量炸藥在炮孔中起爆時(shí)的爆速。本申請(qǐng)的爆速儀包括脈沖發(fā)生器、脈沖接收器以及計(jì)算裝置。采用本實(shí)用新型的爆速儀和爆速測(cè)量系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集炸藥在炮孔內(nèi)起爆過程中的爆速，從而更好地指導(dǎo)工程實(shí)踐。
文檔編號(hào)G01P3/66GK202305553SQ20112030954
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者薛世忠 申請(qǐng)人:薛世忠