李樹彬 盧恭彬 馬萍

摘 要：介紹了工業(yè)雷管技術(shù)參數(shù)智能綜合測(cè)試裝置（以下簡(jiǎn)稱智能測(cè)試裝置）的原理、特點(diǎn)、功能、組成。通過6組對(duì)比試驗(yàn)可知，用智能測(cè)試裝置在進(jìn)行電雷管與導(dǎo)爆管雷管起爆能力檢測(cè)的同時(shí)，能準(zhǔn)確的檢測(cè)出電雷管與導(dǎo)爆管雷管的延期時(shí)間，從而減少破壞性試驗(yàn)所需的雷管數(shù)量，降低檢驗(yàn)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢驗(yàn)效率，節(jié)約檢驗(yàn)費(fèi)用。

關(guān) 鍵 詞：智能測(cè)試裝置；延期時(shí)間；起爆能力；導(dǎo)爆管雷管；電雷管；檢驗(yàn)費(fèi)用

中圖分類號(hào)：TQ 560 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2016）08-1882-04

Abstract： The principle， characteristics， function and composition of intelligent test equipment for testing technical parameters of intelligent integrated industrial detonators were introduced. Six groups of contrast tests show that the intelligent test device can detect the detonating capacity of electric detonators and the detonating tube detonators， and also can accurately detect the delay time of electric detonators and detonating tube detonators， which can reduce detonator consumption in the destructive test， reduce the labor intensity of inspectors， improve the efficiency of inspection， and save inspection cost.

Key words： intelligent test device；delay time； detonating ability；detonating tube detonator；electric detonator

民爆產(chǎn)品性能檢驗(yàn)都是破壞性試驗(yàn)，民爆產(chǎn)品中的導(dǎo)爆管雷管與電雷管的起爆能力與延期時(shí)間檢驗(yàn)既是逐批檢驗(yàn)，又是破壞性試驗(yàn)。我公司研發(fā)的工業(yè)雷管智能測(cè)試裝置，在檢測(cè)電雷管與導(dǎo)爆管雷管起爆能力時(shí)，能同時(shí)檢測(cè)其延期時(shí)間。該智能測(cè)試裝置采用計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）和多位處理器的檢測(cè)控制電路（下位機(jī)）和周邊硬件等組成。綜合了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、多傳感器應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的雷管參數(shù)智能測(cè)試裝置，具有技術(shù)含量高、界面好、操作簡(jiǎn)單可靠，功能齊全、接口適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

1 經(jīng)濟(jì)性分析

我公司研發(fā)的智能測(cè)試裝置將電雷管與導(dǎo)爆管雷管的起爆能力與延期時(shí)間實(shí)行同時(shí)檢測(cè)，用一個(gè)樣本量可以獲取起爆能力與延期時(shí)間兩個(gè)檢驗(yàn)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，從而減少破壞性試驗(yàn)所需的雷管數(shù)量。以我司研發(fā)成功的2011年為例，2011年我司共計(jì)生產(chǎn)工業(yè)雷管1.2億發(fā)，其中導(dǎo)爆管雷管3 000萬發(fā)，電雷管9 000萬發(fā)。

依據(jù)）《工業(yè)電雷管》[1] （GB8031-2005） 《導(dǎo)爆管雷管》[2]與（GB19417-2003的要求，每批導(dǎo)爆管雷管與電雷管必須做起爆能力和延期時(shí)間的檢測(cè)，合格后方可出廠。我司未研發(fā)出智能測(cè)試裝置時(shí)，公司檢驗(yàn)導(dǎo)爆管雷管每批至少要抽取40發(fā)樣品雷管，其中20發(fā)用于起爆能力檢測(cè)，20發(fā)用智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x逐發(fā)測(cè)試延期時(shí)間。采用我司研發(fā)的工業(yè)雷管智能測(cè)試裝置，將起爆能力與延期時(shí)間的檢測(cè)合二為一同時(shí)檢測(cè)，每批樣品雷管由40發(fā)降為20發(fā)。3 000萬發(fā)導(dǎo)爆管雷管全年可節(jié)約檢驗(yàn)費(fèi)75萬元。9 000萬發(fā)電雷管全年可節(jié)約27萬元，共計(jì)節(jié)約102萬元。使用智能測(cè)試裝置每天節(jié)約檢驗(yàn)時(shí)間2 h，節(jié)約檢驗(yàn)人員6人。

2 智能測(cè)試裝置特點(diǎn)、功能與組成

2.1 智能測(cè)試裝置特點(diǎn)

該智能測(cè)試裝置采用了模塊化硬件，結(jié)合計(jì)算機(jī)可視化圖形操作界面，對(duì)儀器的各種操作數(shù)據(jù)進(jìn)行快速讀取和存儲(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)生成各種測(cè)試圖、測(cè)試曲線等非文字信息，生成測(cè)試報(bào)表，并自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及結(jié)果分析，簡(jiǎn)化了操作難度、提高了檢測(cè)工效及數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。

2.2 智能測(cè)試裝置功能

智能測(cè)試裝置可直接完成以下參數(shù)的測(cè)試：

（1）電雷管串聯(lián)電阻、單發(fā)發(fā)火電流、發(fā)火沖能、串聯(lián)起爆電流試驗(yàn)、安全電流試驗(yàn)、起爆能力、延期時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)。

（2）導(dǎo)爆管雷管起爆能力、延期時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)。

（3）塑料導(dǎo)爆管、炸藥和導(dǎo)爆索爆速的檢測(cè)。

（4）基礎(chǔ)雷管鉛板試驗(yàn)[3]。

（5）測(cè)試數(shù)據(jù)分析、處理、保存、生成質(zhì)量報(bào)表等功能。

2.3 智能測(cè)試裝置組成

智能測(cè)試裝置主要由激發(fā)裝置、開門信號(hào)光電傳感器、關(guān)門信號(hào)光電傳感器、測(cè)試臺(tái)、控制臺(tái)、上位處理機(jī)、下位處理機(jī)、電腦、處理軟件、打印機(jī)等幾部分組成。

（1）計(jì)算機(jī)主機(jī)是本裝置的管理和控制核心，包括操作權(quán)限設(shè)定、指令下達(dá)、數(shù)據(jù)提取、圖表生成等功能。

（2）程控恒流源是提供主要參數(shù)測(cè)試電流源電路，其接受上位機(jī)下達(dá)的操作指令后，切換到相應(yīng)的測(cè)試模式并輸出指定的測(cè)試（觸發(fā)）電流和電壓。

（3）多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集各傳感器傳來的電脈沖信號(hào)，經(jīng)過運(yùn)算處理后獲取各路測(cè)試位的雷管延期時(shí)間信息等數(shù)據(jù)。

（4）光電傳感器單元負(fù)責(zé)采集電雷管、導(dǎo)爆管激發(fā)雷管等起爆和爆炸時(shí)間信號(hào)，開門信號(hào)傳感器能夠完全避免激發(fā)雷管或?qū)П茏陨淼拈W光信號(hào)干擾。

3 原 理

3.1 電雷管測(cè)試原理

根據(jù)《工業(yè)電雷管》（GB8031-2005） 試驗(yàn)方法的規(guī)定，智能測(cè)試裝置給電雷管輸入起爆電流，此間取得脈沖開門信號(hào)，爆炸時(shí)通過爆炸檢測(cè)傳感器獲得關(guān)門信號(hào)，這個(gè)從輸入電流到爆炸的延期時(shí)間由多路采集器采集后送給上位機(jī)顯示屏直接顯示。

3.2 導(dǎo)爆管雷管測(cè)試原理

導(dǎo)爆管雷管的起爆是靠塑料導(dǎo)爆管來引爆的，塑料導(dǎo)爆管在傳遞低速爆轟波的過程中會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的白光很容易被多通道測(cè)試系統(tǒng)所接收，特別是雷管卡口上端的一小段塑料導(dǎo)爆管所發(fā)出的光一般在裝置的接收范圍內(nèi)，當(dāng)儀器接收到光信號(hào)后輸出設(shè)備將顯示該導(dǎo)爆管的傳爆時(shí)間而不是雷管的延期時(shí)間，這就影響了測(cè)試結(jié)果。對(duì)于導(dǎo)爆管雷管延期時(shí)間的測(cè)量，為去除導(dǎo)爆管的光干擾和傳輸延時(shí)帶來的誤差，本智能測(cè)試裝置在塑料導(dǎo)爆管靠近雷管的末端設(shè)置了一個(gè)開門光電傳感器作為開門計(jì)時(shí)信號(hào)，雷管引爆后，通過爆炸檢測(cè)光電傳感器獲取爆炸信號(hào)，該信號(hào)作為計(jì)時(shí)關(guān)門信號(hào)，由此計(jì)算并顯示出時(shí)間。在此過程中若傳感器也錯(cuò)誤接收到了導(dǎo)爆管閃光，可以通過軟件過濾來消除其影響。計(jì)算機(jī)將這個(gè)數(shù)值進(jìn)行記錄，待全部雷管爆炸完畢由計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)出雷管延期時(shí)間的最大值、最小值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差測(cè)量數(shù)據(jù)并全部存入數(shù)據(jù)庫供隨時(shí)查詢。

4 延期時(shí)間檢測(cè)的對(duì)比試驗(yàn)

為了驗(yàn)證智能測(cè)試裝置延期時(shí)間測(cè)定的準(zhǔn)確性，2011年6月至2011年12月我們進(jìn)行了為期半年的導(dǎo)爆管雷管與電雷管延期時(shí)間測(cè)定的對(duì)比試驗(yàn)，在同一生產(chǎn)日期、同一批、同一段別的電雷管和導(dǎo)爆管雷管中隨機(jī)抽取40發(fā)，用我司研發(fā)的智能測(cè)試裝置（20發(fā)同時(shí)測(cè)量）與智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x（逐發(fā)測(cè)量）進(jìn)行延期時(shí)間的測(cè)試。2013年6月28日將我司研發(fā)的智能測(cè)試裝置送到中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院校準(zhǔn)后，于2013年7月17日進(jìn)行了智能測(cè)試裝置與智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x延期時(shí)間測(cè)量的對(duì)比試驗(yàn)。

4.1 電雷管延期時(shí)間檢測(cè)的對(duì)比試驗(yàn)

2013年7月17日隨機(jī)抽取了煤礦許用毫秒電雷管73批2段，122批5段，80批2段各40發(fā)，用我司研發(fā)的智能測(cè)試裝置與智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x進(jìn)行延期時(shí)間的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1至表6。

從表1至表6可知：智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x逐發(fā)測(cè)試的煤礦許用毫秒電雷管73批2段，122批5段的延期時(shí)間是合格的；用智能測(cè)試裝置做煤礦許用毫秒電雷管73批2段，122批5段起爆能力檢測(cè)的同時(shí)也將延期時(shí)間進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果也是合格的。煤礦許用毫秒電雷管80批2段延期時(shí)間檢測(cè)不合格，用智能測(cè)試裝置檢測(cè)也不合格。即我司研發(fā)的智能測(cè)試裝置在進(jìn)行電雷管起爆能力測(cè)試的同時(shí)，能準(zhǔn)確的檢測(cè)出電雷管的延期時(shí)間。

4.2 導(dǎo)爆管雷管延期時(shí)間檢測(cè)的對(duì)比試驗(yàn)

2013年7月17日隨機(jī)抽取了毫秒導(dǎo)爆管雷管26批5段、35批15段、57批15段各40發(fā)，用我司研發(fā)的智能測(cè)試裝置與智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x進(jìn)行延期時(shí)間的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表7至表12。

從表7至表12可知：智能爆速單發(fā)測(cè)量?jī)x逐發(fā)測(cè)試的毫秒導(dǎo)爆管雷管26批5段、35批15段的延期時(shí)間是合格的；用智能測(cè)試裝置做的毫秒導(dǎo)爆管雷管26批5段、35批15段起爆能力檢測(cè)的同時(shí)也將延期時(shí)間進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果也是合格的。毫秒導(dǎo)爆管雷管57批15段延期時(shí)間檢測(cè)不合格，用智能測(cè)試裝置檢測(cè)也不合格。即我公司研發(fā)的智能測(cè)試裝置在進(jìn)行導(dǎo)爆管雷管起爆能力測(cè)試的同時(shí)，能準(zhǔn)確的檢測(cè)出導(dǎo)爆管雷管的延期時(shí)間。

4.3 結(jié) 論

我公司研發(fā)的智能測(cè)試裝置在檢測(cè)電雷管與導(dǎo)爆管雷管起爆能力的同時(shí)，不僅能準(zhǔn)確的檢測(cè)出電雷管與導(dǎo)爆管雷管的延期時(shí)間，而且能減輕檢驗(yàn)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢驗(yàn)效率，減少檢驗(yàn)人員，降低檢驗(yàn)成本[4]。該檢測(cè)裝置與技術(shù)，在國(guó)內(nèi)民爆行業(yè)尚屬首創(chuàng)，已被國(guó)家專利局受理[5]，并經(jīng)中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院進(jìn)行了專門的檢準(zhǔn)與檢定[6]。

5 結(jié)束語

民爆產(chǎn)品性能的出廠檢驗(yàn)是確保民爆產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，將民爆產(chǎn)品的出廠性能指標(biāo)，采用一套儀器，一個(gè)樣本，多項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，不僅能確保產(chǎn)品質(zhì)量，而且能降低檢驗(yàn)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢驗(yàn)效率，降低檢驗(yàn)成本。

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