[发明专利]水下淤泥爆破空腔半径电极阵列测试法

摘要

本发明涉及一种水下淤泥爆破空腔半径电极阵列测试法，属于水下淤泥爆破空腔体积及其发展过程的测试方法。建立爆破空腔电极阵列测试系统，检查多通道ICP电压双功能数据采集仪，将防水药包置于待测的深度为H的淤泥或水中，记录炸药所在水深和淤泥深度，启动起爆器，将采集到的图像或数据进行整理和分析，根据各通道记录的断路时间，得出爆破空腔扩展时间和相应的爆破空腔半径。优点是，通过电路回路中的通断即可实现测量，能够实时测试爆破空腔体积及其发展过程，开创了爆破空腔测试新技术，为水下爆破和淤泥爆破技术研究奠定了基础，对于水下爆破工程设计、施工、科研具有广泛现实意义。

主权项

一种水下淤泥爆破空腔半径电极阵列测试法，其特征在于，包括下列步骤：(a)建立爆破空腔电极阵列测试系统：在具有一定强度和刚度的钢管上或其它杆件上，沿其轴向方向成对布置电极i，每对电极i分别包括正极和负极，组成电极阵列杆，每对电极i处于杆件同一横截面，两极之间留有一定间距，电极与杆件之间有绝缘护套、来保证电极与杆件之间相互绝缘，每对电极i从管中引出的导线接入电源Ei、分压电阻Ri、开关Ki连接，i＝1、2、3、……、n，每对电极i分别与多通道ICP电压双功能数据采集仪的通道i连接，i＝1、2、3、……、n，该多通道ICP电压双功能数据采集仪的通道0与电极0的正、负极、电源E0、分压电阻R0、开关K0构成的回路连接；检查导线防水和绝缘情况，检查各电极与钢杆件的绝缘情况；(b)对每对电极所连接的导线进行编号，以便记录电极位置，编号如0#、1#、2#、……、n#，各对电极之间的距离a；(c)检查多通道ICP电压双功能数据采集仪；(d)各测试回路检查连接好后，合闸，调试多通道ICP电压双功能数据采集仪；(e)将质量为m的炸药，制成防水药包，药包外缠绕0#通道的电极导线，用于获取炸药爆炸时刻，也就是空腔发展的起始时刻；(f)将防水药包置于待测的深度为H的淤泥或水中，记录炸药所在水深和淤泥深度；(g)将制成的电极阵列杆置入淤泥或水中并固定，防止爆破产生移动，电极阵列杆的轴线延长线要通过药包中心；由于淤泥或水导电，这样每对电极、电源、导线、电阻、开关和淤泥或水组成了测试回路；(h)靠近电极阵列杆圆锥端的1#电极与药包中心的距离b介于预估的爆破空腔最大半径Rmax的1/3～2/3之间；(i)对爆破空腔最大半径Rmax估算：(j)检查各测试回路，闭合开关K0、K1、……、Kn，检查多通道ICP电压双功能数据采集仪各通道电压信号；(k)启动多通道ICP电压双功能数据采集仪进行数据采集；(l)启动起爆器，使埋入淤泥中的药包起爆，药包起爆后，通道0的测试回路导线首先被炸断，多通道ICP电压双功能数据采集仪采集到爆破空腔形成初始时刻t0，随着爆破空腔的扩展，通道1、通道2、……通道m的所在回路依次断路，m≤n，多通道ICP电压双功能数据采集仪采集各回路电压断路时刻信号t1、t2、……、tm，m≤n；(m)将采集到的图像或数据进行整理和分析，根据各通道记录的断路时间t＝tm﹣t0，得出爆破空腔扩展时间t＝tm﹣t0和相应的爆破空腔半径R＝b+a×(m‑1)，m＝1、2、3、……n。