一种电子雷管药头发火感度测试仪及方法

技术领域

本发明涉及电子雷管技术领域，特别涉及一种电子雷管药头发火感度测试仪及方法。

背景技术

电子雷管是采用数字控制芯片对起爆过程进行精确控制的新型雷管，其优势为：技术成熟，性能更优，易于管控。其精确多段式的延时设置，为大规模的精确爆破提供可行条件，其三码绑定技术使得电子雷管在具体使用过程中，信息能够闭环处理，安全监管智能高效。目前的电子雷管产品中，不同成品雷管厂生产的激发药剂都不一样，有敏感药剂（LDNP二硝基间苯二酚铅）、中性药剂（木炭氯酸钾）、钝感药剂（苦味酸钾）等。雷管模组厂提供的点火元件参数也各不相同，有25um、35um、40um的桥丝电阻，也有6欧姆、8欧姆的贴片点火电阻等。这使得点火元件蘸了激发药后，其发火感度不尽相同。主要表现在药头的“最大不发火电压”和“最小发火电压”是否能符合雷管准入标准。

电子雷管成品中，无论更换点火元件、激发药剂或发火电容等关键物料，均需要针对新的物料，进行一次药头发火感度实验。

目前的电子雷管模组测试仪存在以下缺点：

1、测试仪需要接入220V市电才能使用，而雷管实验厂大多是禁电区，无法提供电源；

2、测试仪外形庞大笨重，不易于携带；

3、测试仪不支持数显电压表，无法实时显示储能元件（电容）上的准确电压值，导致测试结果不准确；

4、测试仪只能标配一种储能元件，不能灵活选择不同类型的储能元件。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种便携、可靠、易用的电子雷管药头发火感度测试仪及方法。

为实现上述目的，本发明提出一种电子雷管药头发火感度测试仪，包括：仪器供电电路、充放电电路和发火测试电路，其中，所述仪器供电电路的第一输出端通过所述仪器发火测试电路与雷管蘸药板连接，所述仪器供电电路的第一输出端通过所述充放电电路与所述雷管蘸药板连接。

本发明进一步的技术方案是，所述发火测试电路包括发火开关S2和MOS管Q1，所述发火开关的一端与所述仪器供电电路连接，另一端与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极连接所述雷管蘸药板。

本发明进一步的技术方案是，所述充放电电路包括充电开关S1、放电开关S3、储能元件和电压表，所述储能元件包括若干选择开关，所述充电开关S1的一端连接所述仪器供电电路，另一端连接所述储能元件的若干选择开关的一端、放电开关S3的一端、电压表的一端以及所述雷管蘸药板，所述若干选择开关的另一端分别连接对应的电容的一端，所述电容的另一端接地，所述放电开关S3的另一端连接电阻的一端，所述电阻的另一端接地，所述电压表的另一端接地。

本发明进一步的技术方案是，所述仪器供电电路包括电池、可调程控电源和电压变换器，所述可调程控电源的一端、电压变换器的一端分别与所述电池连接，所述可调程控电源的另一端连接所述充电开关S1的一端，所述电压变换器的另一端连接所述发火开关S2的一端。

为实现上述目的，本发明还提出一种电子雷管药头发火感度测试方法，所述方法应用于如上所述的电子雷管药头发火感度测试仪，所述方法包括以下步骤：执行药头发火感度实验的充电过程；执行药头感度实验的发火实验过程；

执行感度实验的残留放电过程。

本发明进一步的技术方案是，所述执行药头发火感度实验的充电过程的步骤包括：

断开所述放电开关S3及所述发火开关S2，放置蘸好药头的蘸药板；

选择指定的储能元件；

按预设升降顺序设置可调程控电源，使其输出指定的充电电压；

观察所述电压表的读数，若与所述指定的充电电压相匹配，则充电过程结束。

本发明进一步的技术方案是，所述执行药头感度实验的发火实验过程的步骤包括：

在充电过程结束后，断开所述充电开关S1；

接通所述发火开关S2，使得所述MOS管Q1导通，形成放电回路，所述储能元件上的电流流经蘸药药头使其起爆；

若设置的充电电压使得所述药头正常起爆，则记录1，按“升降法”调整所述可调程控电源输出预设电压，执行下一次充电测试，若药头没有起爆，则记录0，取出所述蘸药板后执行残留放电过程。

本发明进一步的技术方案是，所述执行感度实验的残留放电过程的步骤包括：

接通所述放电开关S3，所述储能元件上的电荷通过所述电阻放电；

观察所述电压表的电压读数，若低于设置的充电电压值后，断开所述放电开关S3，残留放电过程结束。

本发明电子雷管药头发火感度测试仪器及方法的有益效果是：

1）仪器便于携带：内置锂电池，使用与任何禁电实验场所；

2）仪器操作简单：只需按照充电、发火实验、放电三步操作即可完成一次发火实验；

3）仪器测试数据准确：可实时查看储能元件的电压值；

4）仪器的发火实验在金属实验盒中完成，安全可靠，不会误伤实验人员。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明电子雷管药头发火感度测试仪器较佳实施例的原理框图；

图2是本发明电子雷管药头发火感度测试方法较佳实施例的流程示意图；

图3是仪器充电流程图；

图4是仪器发火实验流程图；

图5是仪器残留放电流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，本发明提出一种电子雷管药头发火感度测试仪，本发明电子雷管药头发火感度测试仪较佳实施例包括仪器供电电路、充放电电路和发火测试电路，其中，所述仪器供电电路的第一输出端通过所述仪器发火测试电路与雷管蘸药板连接，所述仪器供电电路的第一输出端通过所述充放电电路与所述雷管蘸药板连接。

其中，所述发火测试电路包括发火开关S2和MOS管Q1，所述发火开关的一端与所述仪器供电电路连接，另一端与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极连接所述雷管蘸药板。

本实施例中，所述发火开关S2是船型拨动开关，由测试员手动控制，发火开关接通后，所述MOS管Q1会即刻导通形成放电回路，储能元件上的电流会流过药头，使其起爆。

对于雷管蘸药板及激发药头，蘸药板根据不同的雷管厂进行定制，并焊好发火元件（桥丝电阻或贴片点火电阻），实验前提前交于雷管厂蘸好药剂。

对于实验盒，由金属制成，固定蘸药板使用，提供药头起爆的场所，安全环保。

进一步地，本实施例中，所述充放电电路包括充电开关S1、放电开关S3、储能元件和电压表，所述储能元件包括若干选择开关，所述充电开关S1的一端连接所述仪器供电电路，另一端连接所述储能元件的若干选择开关的一端、放电开关S3的一端、电压表的一端以及所述雷管蘸药板，所述若干选择开关的另一端分别连接对应的电容的一端，所述电容的另一端接地，所述放电开关S3的另一端连接电阻的一端，所述电阻的另一端接地，所述电压表的另一端接地。

本实施例中，所述充电开关S1为船型波动开关，由测试员手动控制。所述充电开关S1接通后，充电电压会对选好的储能元件进行充电。

所述放电开关S3为船型波动开关，由测试员手动控制。一次药头发火实验结束后，为避免储能电容上残留的电压影响到下一次的设置电压，需要测试员手动接通所述放电开关S3通过所述电阻（10欧小电阻）放电，大约1秒后断开所述放电开关S3.

对于所述储能元件及其选通开关（44uF钽电容、68uF钽电容、100uF电解容、T1、T2、T3），选通开关采用自锁开关，实验开始前，按下自锁开关选择一种储能元件，其余两个自锁开关断开。

对于测量电压表V1，接在所述储能元件的两端，实时测量并显示其电压值。确保发火实验前，储能元件上的电压与设置值一致，保证实验结果的准确性。

进一步地，本实施例中，所述仪器供电电路包括电池、可调程控电源和电压变换器，所述可调程控电源的一端、电压变换器的一端分别与所述电池连接，所述可调程控电源的另一端连接所述充电开关S1的一端，所述电压变换器的另一端连接所述发火开关S2的一端。

本实施例中，所述电池可以采用24V/6A的锂离子电池，该锂离子电池可由仪器自带，解决实验厂内无法提供市电的问题，电池拆装方便，可反复充电，仪器充满电后平均使用时间长达3个月。

所述可调式程控电源，输出精确的电压，给所述储能元件（钽电容或电解电容）充电。此程控电源可调电压范围为5V至22V，可调电压精度为0.2V，并自带输出短路保护功能。

所述电压变换器为4V电压变换器，产生4V的高电平信号，发火开关S2接通后使得所述MOS管Q1导通。

本发明电子雷管药头发火感度测试仪的有益效果是：

1）仪器便于携带：内置锂电池，使用与任何禁电实验场所；

2）仪器操作简单：只需按照充电、发火实验、放电三步操作即可完成一次发火实验；

3）仪器测试数据准确：可实时查看储能元件的电压值；

4）仪器的发火实验在金属实验盒中完成，安全可靠，不会误伤实验人员。

为实现上述目的，本发明还提出一种电子雷管药头发火感度测试方法，所述方法应用于如上实施例所述的电子雷管药头发火感度测试仪，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S10，执行药头发火感度实验的充电过程。

步骤S20，执行药头感度实验的发火实验过程。

步骤S30，执行感度实验的残留放电过程。

具体地，如图3所示，本实施例中，所述步骤S10，执行药头发火感度实验的充电过程的步骤包括：

步骤S101，断开所述放电开关S3及所述发火开关S2，放置蘸好药头的蘸药板。

步骤S102，选择指定的储能元件。按下T1开关，选择44uF钽电容进行药头发火实验，T2、T3断开；

步骤S103，按预设升降顺序设置可调程控电源，使其输出指定的充电电压，如10.0V，并接通所述充电开关S1，充电等待时间1秒。

步骤S104，观察所述电压表的读数，若与所述指定的充电电压相匹配，则充电过程结束。

如图4所示，本实施例中，所述步骤S20，执行药头感度实验的发火实验过程的步骤包括：

步骤S201，在充电过程结束后，断开所述充电开关S1。

步骤S202，接通所述发火开关S2，此时4V电压使得所述MOS管Q1导通，形成放电回路，所述储能元件上的电流流经蘸药药头使其起爆。

步骤S203，若设置的充电电压（例如10V）使得所述药头正常起爆，则记录1，按“升降法”调整所述可调程控电源输出预设电压（例如9.8V），执行下一次充电测试，若药头没有起爆，则记录0，取出所述蘸药板后执行残留放电过程。

如图5所示，本实施例中，所述步骤S30，执行感度实验的残留放电过程的步骤包括：

步骤S301，接通所述放电开关S3，所述储能元件上的电荷通过所述电阻放电，其中，所述电阻可选用10欧电阻，放电时间为1秒。

步骤S302，观察所述电压表的电压读数，若低于设置的充电电压值（例如10V）后，断开所述放电开关S3，残留放电过程结束。

本发明电子雷管药头发火感度测试方法的有益效果是：

1）仪器便于携带：内置锂电池，使用与任何禁电实验场所；

2）仪器操作简单：只需按照充电、发火实验、放电三步操作即可完成一次发火实验；

3）仪器测试数据准确：可实时查看储能元件的电压值；

4）仪器的发火实验在金属实验盒中完成，安全可靠，不会误伤实验人员。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。