专利名称：爆速仪和爆速测量系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种爆速仪和爆速测量系统。
背景技术：
爆速，是指炸药在爆炸过程中所产生的爆轰波在炸药药柱中的传播速度。爆速是工业炸药的一项重要质量指标。通常的工业炸药爆速一般在2500-6500m/s之间。在爆破时，应当根据爆速的不同，选择不同的炸药品种，以适应不同的岩性条件，从而对工程爆破起到指导意义。正是由于爆速这一指标的重要意义，需要一种爆速仪，用以精确的测量炸药的爆速。现有的爆速仪测量炸药爆速时，通常是在成品炸药卷上沿轴向选择两个距离一定的点(例如，直径在32mm 50mm之间的炸药卷选择相距5cm的两个取样点，直径在50mm以上的炸药卷选择相距IOcm的两个点)，在两个取样点分别穿入漆包线。当炸药被雷管引爆时，被引爆炸药处的漆包线随之被熔断。记录两处漆包线被熔断的时间，并计算出时间差， 根据公式V = S/T (其中V为速率，S为距离，T为时间)，即可得到该炸药卷的炸药爆速值。 然而，现有的爆速仪存在以下的问题第一，现有的爆速仪不能在炸药装入炮孔后对爆速进行测量，进而也就不能对不同起爆能量、不同岩性条件、不同起爆弹位置和不同装药条件下炸药的爆速进行测量，导致无法更好的指导工程爆破实践。第二，现有的爆速仪在选择取样点时，受人工操作的精度影响很大，导致最终测出的爆速误差较大。第三，当现有的爆速仪用于测量散装炸药的爆速时，将散装炸药装入直径为IlOmm的炸药筒，再选择取样点进行测量，而散装炸药的实际使用并非一定要装入直径IlOmm的炮孔，因而，该方法测量出的爆速并不能代表散装炸药实际的爆速。第四，现有的爆速测定仪仅代表了工业炸药出厂时的一项指标，是通过自制药卷测定的爆速值，不能有效代表爆破现场应用指标。

实用新型内容为了解决现有的爆速仪存在的上述问题，本实用新型提供了一种爆速仪和爆速测量系统，其能够实现炸药在炮孔内爆轰时，连续测定爆速，并获得爆速-时间曲线图或者爆速-传输线长度变化量曲线图。在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本实用新型的一个方面，一种爆速仪，包括脉冲发生器、脉冲接收器以及计算
装置；脉冲发生器与传输线相连，用于以一定频率向传输线发射包含第一脉冲和第二脉冲的多个连续脉冲；[0009]脉冲接收器与传输线相连，用于接收从传输线反射回的脉冲；计算装置与所述脉冲接收器相连，用于基于发射的脉冲和所述反射回的脉冲计算炸药的爆速；其中，所述传输线沿炸药的轴向布置，一端埋设于炸药药柱中，另一端与脉冲发生器相连，用于传播所述多个连续脉冲。更进一步地，爆速仪中的计算装置通过计算从所述第一脉冲到达传输线远离脉冲发射器的端部到所述第二脉冲到达传输线远离脉冲发射器的端部这一时间段内，传输线的长度变化量，来计算炸药的爆速。更进一步地，所述爆速仪还包括校验模块、显示模块和密钥启动模块。其中，校验模块用于对爆速仪进行校准；显示模块用于显示所述计算装置计算得出的爆速以及爆速-时间曲线；密钥启动模块用于通过指纹识别、图像识别、读卡器识别的一种或多种的组合来启动所述爆速仪。更进一步地，所述爆速仪还包括防拆解模块和时间日期模块。其中，防拆解模块用于在未经授权而对所述爆速仪进行拆解时，触发所述爆速仪停止工作；时间日期模块用于实时获取时间、日期信息。根据本实用新型的另一方面，一种爆速测量系统，包括爆速仪和传输线。更进一步地，爆速测量系统中的传输线为同轴电缆。采用本实用新型的爆速仪和爆速测量系统，可以实时采集炸药在炮孔内起爆过程中的爆速。

参照
以下结合附图对本实用新型实施例的说明，会更加容易地理解本实用新型的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本实用新型的原理。在附图中， 相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1为本实用新型的爆速仪的一种实施方式的结构图；图2为图1中的脉冲发生器发射的连续脉冲的一种波形图。其中1——脉冲发生器；2——脉冲接收器；3——计算装置；4——显示模块；5——密钥启动模块；6——防拆解模块；7——时间日期模块。
具体实施方式
下面参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。如图1所示，爆速仪包括脉冲发生器1、脉冲接收器2以及计算装置3。脉冲发生器1以一定频率发射多个连续的电磁波脉冲。如图2所示，为脉冲发生器1发射的一种周期为T的方波的波形图。脉冲发生器1发射的多个连续脉冲包括第一脉冲Pl和第二脉冲P2。第二脉冲P2和第一脉冲Pl之间的时间间隔为nT，n为大于或等于1 的整数。脉冲接收器2与传输线相连，用于接收从传输线反射回的脉冲。计算装置3与脉冲接收器2相连，用于基于发射的脉冲和反射回的脉冲计算炸药的爆速。传输线沿炸药的轴向布置。传输线的一端埋设于炸药药柱中，另一端与脉冲发生器1相连，用于传播脉冲发生器1发射的多个连续脉冲。传输线可以采用同轴电缆，例如， 75欧的同轴电缆等，以保护脉冲传输过程不受外界干扰。在炸药爆炸的过程中，埋设在炸药药柱中的传输线随着炸药的爆炸而逐渐熔化变短，传输线长度的变化即为炸药爆轰的长度。通过计算传输线在一定时间内的长度变化量， 即可得到炸药在这一时间段内的平均爆速。当该时间段足够短时，即可近似认为该平均速度为炸药的实时爆速。在一种实施方式中，计算装置3可以与脉冲发送器1相连，用于控制脉冲发射，例如用于设置例如脉冲发射频率等的参数。在一种实施方式中，计算装置3计算从第一脉冲Pl到达传输线远离脉冲发射器1 的端部到第二脉冲Ρ2到达传输线远离脉冲发射器1的端部这一时间段内，传输线的长度变化量，并计算炸药的爆速。设第一脉冲Pl从脉冲发生器1发射的时间点为tn，第一脉冲Pl返回脉冲接收器 2的时间点为t12 ；第二脉冲P2从脉冲发生器1发射的时间点为t21、第二脉冲P2返回脉冲接收器2的时间点为t22。当第一脉冲Pl到达传输线远离脉冲发射器1的端部时，传输线的长度为
Sl = fc(tl2-tu)，其中，f为电磁波在所述传输线中的传输系数，c为光速。当第二脉冲P2 2
到达传输线远离脉冲发射器1的端部时，传输线的长度为^2 = ^%^。因此，从第一脉
冲Pl到达传输线远离脉冲发射器1的端部到第二脉冲P2到达传输线远离脉冲发射器1的端部这一时间段内，传输线的长度变化量Δ S可表达为
权利要求1.一种爆速仪，其特征在于包括脉冲发生器、脉冲接收器以及计算装置；脉冲发生器与传输线相连，用于以一定频率向传输线发射包含第一脉冲和第二脉冲的多个连续脉冲；脉冲接收器与传输线相连，用于接收从传输线反射回的脉冲； 计算装置与所述脉冲接收器相连，用于基于发射的脉冲和所述反射回的脉冲计算炸药的爆速；其中，所述传输线沿炸药的轴向布置，一端埋设于炸药药柱中，另一端与脉冲发生器相连，用于传播所述多个连续脉冲。
2.根据权利要求1所述的爆速仪，其特征在于还包括校验模块、显示模块和密钥启动模块；校验模块用于对所述爆速仪进行校准；显示模块用于显示所述计算装置计算得出的爆速以及爆速-时间曲线； 密钥启动模块用于通过指纹识别、图像识别、读卡器识别的一种或多种的组合来启动所述爆速仪。
3.根据权利要求1所述的爆速仪，其特征在于还包括防拆解模块和时间日期模块； 所述防拆解模块用于在未经授权而对所述爆速仪进行拆解时，触发所述爆速仪停止工作；所述时间日期模块用于实时获取时间、日期信息。
4.一种爆速测量系统，其特征在于包括如权利要求1-5之一所述的爆速仪，还包括所述传输线。
5.根据权利要求5所述的爆速测量系统，其特征在于所述传输线为同轴电缆。
专利摘要本申请涉及一种爆速仪和爆速测量系统，用于测量炸药在炮孔中起爆时的爆速。本申请的爆速仪包括脉冲发生器、脉冲接收器以及计算装置。采用本实用新型的爆速仪和爆速测量系统，可以实时采集炸药在炮孔内起爆过程中的爆速，从而更好地指导工程实践。
文档编号G01P3/66GK202305553SQ20112030954
公开日2012年7月4日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者薛世忠 申请人:薛世忠