一种混装乳化炸药车的干运行保护装置和方法

技术领域

本发明涉及民爆炸药技术领域的现场混装车，特别是混装乳化炸药车的干运行保护装置和方法。

背景技术

国内混装乳化炸药车，多数是通过检测乳化基质输送泵出口的压力或温度来进行联锁保护，乳化基质输送泵多数为螺杆泵，输出压力有限，若出现干磨现象时，基质输送泵出口的温度和压力实际上并不会出现显著的上升，此时该种安全保护措施就会失效，致使混装乳化炸药车在运行时存在安全隐患，目前该问题并未引起混装车生产厂家及使用客户的重视。为此，需要进行改进。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术中混装乳化炸药车的干运行保护装置存在失效风险的缺陷，提供一种混装乳化炸药车的干运行保护装置，该保护装置通过设置转速计和流量计，转速计用于检测乳化基质输送泵实际运行转速，流量计用于计量实际输出流量，从而可得到单位时间内两个流量的差值，并以此判断是否处于干运行状态，进而通过控制系统进行停机保护。本发明的第二目的是基于该保护装置的防止基质泵干运行的保护方法。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种混装乳化炸药车的干运行保护装置，用于通过控制器控制，并由基质输送泵进行乳化基质输送的混装乳化炸药车输送系统；包括用于检测基质输送泵运行转速的转速传感器，和，用于计量基质输送泵基质输出量的流量计；所述转速传感器和流量计均与所述控制器电连接。

采用前述方案的本装置，通过设置转速计和流量计，以通过转速计检测乳化基质输送泵实际运行转速，并依据基质输送泵的结构特点、特性曲线等获得单位时间内，该转速条件下的理论输出量；并通过流量计计量实际输出流量，从而可得到单位时间内两个流量的差值，得到流量减少的程度，并以此判断是否处于干运行状态，进而在满足干运行状态的条件下，通过控制器使基质输送泵停机，达到停机保护目的。其结构简单，有效消除了在温度检测不明显或不敏感的条件下的干运行隐患，使混装乳化炸药车输送系统得到更加可靠的保护。其中，流量计可采用质量型流量计或体积型流量计，也可采用专用的乳化基质流量计，其具有在测量高粘度乳化基质时准确性要求不高，但测量重复性要强的特殊性能要求。

优选的，所述基质输送泵的动力输入端连接有马达，基质输送泵与所述马达的输出轴同轴固定连接；所述转速传感器设在所述马达上，并用于检测所述马达的输出轴转速。以通过马达输出轴的转速间接获得基质输送泵的运行转速，且转速传感器远离基质输送泵，以消除输送泵泄漏、渗漏或微泄漏造成传感器失灵或损坏的风险。其中，马达包括液压马达或减速电机。

优选的，还包括声光报警系统，声光报警系统与所述控制器电连接。以通过声光报警器提供声光报警信号，及时提醒操作人员及时进行后续处理，减少事故隐患。

优选的，所述基质输送泵为螺杆泵。以利用传统结构的输送泵进行基质输送，并方便准确获得理论输出量。

优选的，所述转速传感器为霍尔传感器。充分利用现有技术成熟、性能稳定可靠的转速检测元件进行转速检测，以简化结构，节省成本。

优选的，还包括时间继电器，时间继电器与所述控制器电连接。以通过时间继电器进行干运行时间控制，确保在允许时间内不停机，以在具有可靠保护的前提下，不因偶然因素或短时间的干运行状态导致频繁停机，确保系统运行状态稳定。

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。

一种混装乳化炸药车的干运行保护方法，基于实现第一发明目的的干运行保护装置实施；该方法包括：

S1、计算乳化基质理论输出量A：利用转速传感器测得的基质输送泵转速，并以此获得该转速对应的单位时间内乳化基质理论输出量A；

S2、计算乳化基质输出量差值，或计算乳化基质输出量差值与理论值的比值：基于单位时间内乳化基质理论输出量A，以及流量计在线计量得到的基质输送泵单位时间内实际输出量B，比较计算输出量差值A与B的差值；或者，比较计算输出量差值A与B的差值相对于理论输出量A的比值；

其中，A和B采用相同的计量单位；

S3、干运行状态判断：将所述A和B的差值与预先设定的干运行判断条件中，以流量差判断基准X进行比较；或者，将所述A和B的差值相对于理论输出量A的比值与预先设定的干运行判断条件中，以流量差值率判断基准Y进行比较；进而判断是否处于干运行状态，是，则保护装置的控制器向所述基质输送泵发送停机指令，否，则保持持续运行状态。

采用前述技术方案的本方法，通过转速计检测乳化基质输送泵实际运行转速，并依据基质输送泵的结构特点、特性曲线等获得单位时间内，该转速条件下的理论输出量，如采用螺杆泵时，螺杆泵的单转排量与转数的乘积，以及考虑流体性质构建的排量与转速关系的特性曲线等理论计算方法获得；并通过流量计计量实际输出流量，从而可得到单位时间内两个流量的差值，得到流量减少值，或者，减少值与理论流量的比值，并以减少值或比值判断是否处于干运行状态，进而在满足干运行状态的条件下，通过控制器使基质输送泵停机，达到停机保护目的。其有效消除了在温度检测不明显或不敏感的条件下的干运行隐患，使混装乳化炸药车输送系统得到更加可靠的保护，彻底消除了干运行的安全隐患。其中，计量单位主要考虑采用质量类计量方式的计量单位，即质量计量单位相同。

优选的，在控制器向所述基质输送泵发送停机指令前，还包括向声光报警装置发送声光报警指令；或者，在控制器向所述基质输送泵发送停机指令的同时，向声光报警装置发送声光报警指令。以通过声光报警器提供声光报警信号，及时提醒操作人员及时进行后续处理，减少事故隐患。其中，在发送停机指令前向声光报警装置发送声光报警指令，可起到停机前的提前预警作用；在控制器向所述基质输送泵发送停机指令的同时向声光报警装置发送声光报警指令，便于操作人员及时进行后续处理。

优选的，在控制器向所述基质输送泵发送停机指令前，还包括记录干运行状态的持续时间，并与预先设定的干运行允许运行时间T进行比较，在干运行状态持续时间满足停机条件时发送停机指令。确保在允许时间内不停机，以在具有可靠保护的前提下，不因偶然因素或短时间的干运行状态导致频繁停机，确保系统运行状态稳定。

进一步优选的，所述干运行允许运行时间T为10秒钟。以通过合理的允许干运行持续状态控制，获得安全、可靠和稳定运行的综合效果。

本发明的有益效果是，保护装置通过设置转速计、流量计、时间继电器和声光报警器，为保护方法提供了硬件基础，且结构简单，运行可靠。方法利用转速计和流量计获得理论流量与实测流量，进而通过比较结果判断系统是否干运行，并在干运行状态持续设定时间后，采取停机，和/或，报警措施，以彻底消除在温度检测不明显或不敏感的条件下的干运行隐患，使混装乳化炸药车输送系统得到更加可靠的保护。

附图说明

图1是本发明保护装置的结构示意图。

图2是本发明保护方法中第一种方案的流程框图。

图3是本发明保护方法中第二种方案的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1，一种混装乳化炸药车的干运行保护装置，用于通过控制器控制，并由基质输送泵2进行乳化基质输送的混装乳化炸药车输送系统，基质输送泵2为螺杆泵；包括用于检测基质输送泵2运行转速的转速传感器1，和，用于计量基质输送泵2基质输出量的流量计3；所述转速传感器1和流量计3均与所述控制器电连接，且转速传感器1采用霍尔传感器。

其中，所述基质输送泵2的动力输入端连接有马达，基质输送泵2与所述马达的输出轴同轴固定连接；所述转速传感器1设在所述马达上，并用于检测所述马达的输出轴转速。还包括声光报警系统和时间继电器，声光报警系统和时间继电器分别与所述控制器电连接。

如图1，混装乳化炸药车输送系统还包括基质料仓10，基质料仓10通过基质管道与基质输送泵2的进口连通，基质输送泵2的出口管道上设有所述流量计3，流量计3与基质输送泵2通过四通接头连通，四通接头的另外两个接口分别与压缩空气和泄爆旁路连接，泄爆旁路上设有泄爆片4，流量计3前端依次设有静态混合器11、水环5和末端敏化器6，末端敏化器6通过输药软管12与水环5连通，水环5的进水口与水箱8通过水环进水管道连通，输药软管12可缠绕在卷筒7上；静态混合器11的敏化剂进口与敏化箱9通过敏化管道连通；基质管道还通过第一三通和第一旁路与水箱8连通；水环进水管道与敏化管道之间通过第二旁路连通。基质料仓10、敏化箱9和水箱8的出口管道上，以及第一旁路和第二旁路管道上均设有控制阀门。

实施例2，参见图2，一种混装乳化炸药车的干运行保护方法，基于实施例1的干运行保护装置实施；该方法包括：

S1、计算乳化基质理论输出量A：利用转速传感器1测得的基质输送泵2转速，并以此获得该转速对应的单位时间内乳化基质理论输出量A；

S2、计算乳化基质输出量差值，或计算乳化基质输出量差值与理论值的比值：基于单位时间内乳化基质理论输出量A，以及流量计3在线计量得到的基质输送泵2单位时间内实际输出量B，比较计算输出量差值A与B的差值；或者，比较计算输出量差值A与B的差值相对于理论输出量A的比值；

其中，A和B采用相同的计量单位；

S3、干运行状态判断：将所述A和B的差值与预先设定的干运行判断条件中，以流量差判断基准X进行比较；或者，将所述A和B的差值相对于理论输出量A的比值与预先设定的干运行判断条件中，以流量差值率判断基准Y进行比较；进而判断是否处于干运行状态，是，则保护装置的控制器向所述基质输送泵2发送停机指令，否，则保持持续运行状态。

其中，在控制器向所述基质输送泵2发送停机指令前，还包括同时向声光报警装置发送声光报警指令和记录干运行状态的持续时间，且将该持续时间与预先设定的干运行允许运行时间T进行比较，在干运行状态持续时间满足停机条件时发送停机指令；且所述干运行允许运行时间T为10秒钟。

本方法中，在以流量差判断基准X进行干运行状态判定时， A-B≥X被定义为干运行状态，否则，为正常运行状态；在以流量差值率判断基准Y进行干运行状态判定时，（A-B）/A≥Y被定义为干运行状态，否则，为正常运行状态。

其中，X和Y的值可根据现场情况和相关安全要求，以及生产实践积累的经验数据进行调整或修改。相应地，允许运行时间T的长短也可根据现场情况和相关安全要求，以及生产实践积累的经验数据进行调整或修改。

实施例3，参见图3；一种混装乳化炸药车的干运行保护方法，本方法与实施例2方法的主要区别点为，在控制器向所述基质输送泵发送停机指令前，还包括记录干运行状态的持续时间，且将该持续时间与预先设定的干运行允许运行时间T进行比较，在干运行状态持续时间满足停机条件时，发送停机指令，与此同时，向声光报警装置发送声光报警指令。

本方法的其余内容与实施例2相同，在此不再赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。