[发明专利]一种用于爆破过程中试件应变的实验分析系统及方法

说明书

本发明实施例公开一种用于爆破过程中试件应变的实验分析系统及方法。涉及爆破技术领域，可以适用于对试件在爆破过程中不同时刻的状态进行三维图像高速采集。包括：爆破实验加载装置、同步控制装置、图像采集装置及图像处理分析装置；图像采集装置包括第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组，任一相机组至少包括第一视角相机、第二视角相机及补光灯，第一视角相机、第二视角相机与试件呈三角形布置；第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组呈环形阵列设置于所述试件周围；多个相机组分别拍摄不同预设时刻试件爆破过程图像，以协同实现高速拍摄的目的。本发明适用于对爆破技术的理论研究分析场景中。

技术领域

本发明涉及爆破技术领域，尤其涉及一种用于爆破过程中试件应变的实验分析系统及方法。

背景技术

钻爆法，是指通过钻孔、装药、爆破达到开挖岩石目的的方法，随着钻爆法在岩石开采中的快速发展及广泛应用，对爆破动态过程及其作用机理的分析研究相应也越来越重要。

发明人在实现本发明的过程中发现：目前，在爆破技术研究领域一般是对爆破后的试件的应变等参数所作的实验研究分析，很少有对爆破过程中的试件的应变进行实时研究分析，而为了实现对爆破过程中应变的实时分析研究，需要对试件在爆破过程中不同时刻的状态进行三维图像高速采集，为此，需要借助于超高速相机(拍摄速度达到每秒钟上千万甚至上亿次的相机)对爆破过程拍摄，但是，目前符合要求的超高速相机主要依赖于进口，且成本极高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于爆破过程中试件应变的实验分析系统及方法，可以适用于对试件在爆破过程中不同时刻的状态进行三维图像高速采集，相比于应用超高速相机进行图像高速采集的方案，成本相对较低，从而可以实现对爆破过程中的试件的应变进行分析研究，以为爆破工程实践提供理论指导。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种适用于爆破过程的图像采集方法，所述实验分析系统包括：爆破实验加载装置、同步控制装置、图像采集装置及图像处理分析装置；

其中，爆破实验加载装置用于加载试件，所述试件上预制有炮孔；

同步控制装置包括：信号触发器及脉冲打火器，所述信号触发器一路连接图像采集装置，另一路通过脉冲打火器与所述炮孔中的安装的TNT炸药导火索连接；

图像采集装置包括第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组，所述第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组中任一相机组至少包括第一视角相机、第二视角相机及补光灯，所述第一视角相机、第二视角相机与试件呈三角形布置；

第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组呈环形阵列设置于所述试件周围；

所述第一相机组用于根据同步控制装置发送的第一脉冲控制信号，拍摄第一预设时刻的试件的第一爆破过程中图像；

所述第二相机组用于根据同步控制装置发送的第二脉冲控制信号，拍摄第二预设时刻的试件的第二爆破过程图像；

所述第三相机组用于根据同步控制装置发送的第三脉冲控制信号，拍摄第三预设时刻的试件的第三爆破过程图像；

所述第四相机组用于根据同步控制装置发送的第四脉冲控制信号，拍摄第四预设时刻的试件的第四爆破过程图像；

所述第五相机组用于根据同步控制装置发送的第五脉冲控制信号，拍摄第五预设时刻的试件的第五爆破过程图像；所述第一预设时刻、第二预设时刻、第三预设时刻、第四预设时刻及第五预设时刻不同，所述第一相机组、第二相机组、第三相机组、第四相机组及第五相机组的拍摄速度为200万张/秒；