一種礦用二氧化碳爆破裝置測試系統的製作方法
2023-06-01 02:23:11 2
本發明屬於爆破器材
技術領域：
，具體涉及一種礦用二氧化碳爆破裝置測試系統。
背景技術：
：二氧化碳爆破技術早自20世紀50年代開始被重視和開發，是專門為高瓦斯礦井的採煤工作面研發的。該技術是利用二氧化碳氣相、液相間轉換特性而發明的一種爆破模式，二氧化碳的氣液變化臨界點為(31℃、7.4mpa)，當二氧化碳壓力位於臨界壓力7.4mpa附近時，加熱使二氧化碳由氣－液兩相轉化為次臨界狀態及超臨界狀態，體積瞬間膨脹600多倍。超臨界二氧化碳具有接近液體的高密度和接近於氣體的低黏度、高擴散係數，極易滲透到煤巖體深處的孔隙、裂紋中，有利於促進煤體中的裂隙擴展。技術實現要素：本發明提供一種礦用二氧化碳爆破裝置測試系統，用於完善爆破裝置的研發試驗體系。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種礦用二氧化碳爆破裝置測試系統，包括壓力罐，其一端設有用於安裝待測二氧化碳爆破裝置的裝配孔，另一端設有洩壓孔，洩壓孔內安裝保險蓋；壓力罐的上部設有測溫孔和測壓孔，其中測溫孔內設有溫度傳感器，測壓孔內安裝有壓力傳感器；壓力罐的下部設有導流孔，導流孔內安裝有洩壓閥。進一步地，所述裝配孔為多個。進一步地，所述測溫孔和測壓孔均設置為多個，採用了冗餘設計方法，確保了試驗的可靠性，獲得準確的試驗數據。且該系統還設有控制器，溫度傳感器和壓力傳感器均連接到控制器。通過測溫孔和溫度傳感器的設計可以獲得試驗過程中氣流的溫度變化規律；測壓孔和壓力傳感器的設計可以獲得試驗過程中氣流的壓力變化規律。優選的方案中，所述壓力罐採用高強度合金鋼材製成。進一步地，所述保險蓋的外側表面加工有「十」字槽。洩壓孔和保險蓋的安裝，可以避免壓力罐過載後發生爆炸。進一步地，所述導流孔設置為多個。多個導流孔和洩壓閥的設計可以將試驗後產生的高壓氣流安全排出。採用所述的系統進行測試的方法，包括以下步驟：1)首先對該系統的壓力罐及其各種接口、儀器儀表進行檢測、檢查，確保正常；2)在裝配孔內安裝好礦用二氧化碳爆破裝置；3)通過導流孔向壓力罐輸入氣體，確保壓力罐內達到2mpa，保壓至少10min，檢測保壓過程中，有無洩壓現象，若有，則檢查問題所在，並進行解決，然後繼續保壓試驗，若無，則進行下一步；4)接上電源，礦用二氧化碳爆破裝置啟動起火；5)測試、記錄爆破氣流的溫度、壓力變化，測試時間為10min內；6)測試完畢後打開導流孔的洩壓閥，排出高壓氣流，完成測試。本發明具有以下有益效果：(1)安全性高，工作可靠。壓力罐材料採用高強度合金鋼製造，能承受較高壓力而不產生塑性變形，可長期使用，洩壓孔和保險蓋的設計進一步提高了測試的安全性。(2)控制器及多個傳感器的設計與使用，可以有效掌控測試過程，確保數據的準確獲得。(3)該測試系統是自發研製的，操作簡單方便。附圖說明圖1為的本發明提供裝置的結構示意圖。具體實施方式以下結合實施例及附圖來進一步說明本發明，但本發明要求保護的範圍並不局限於實施例表述的範圍。如圖1所示，一種礦用二氧化碳爆破裝置測試系統，包括壓力罐1，其一端設有用於安裝待測二氧化碳爆破裝置的裝配孔2，另一端設有洩壓孔5，洩壓孔內安裝保險蓋；壓力罐的上部設有測溫孔3和測壓孔4，其中測溫孔內設有溫度傳感器，測壓孔內安裝有壓力傳感器；壓力罐的下部設有導流孔6，導流孔內安裝有洩壓閥。優選的方案中，所述裝配孔為多個，其大小與待測試的礦用二氧化碳爆破裝置的尺寸相配合。所述測溫孔3和測壓孔4均設置為多個，且該系統還設有控制器，溫度傳感器和壓力傳感器均連接到控制器。所述控制器為plc或嵌入式系統或單片機。如可選單片機的型號為stc89c52。對本領域技術人員來說，單片機、溫度傳感器、壓力傳感器等電子元件屬於本領域技術人員公知技術，對它們型號的選用不局限於本說明書的記載，控制器與常規電子元器件的連接及控制關係屬於本領域技術人員的公知常識，在本說明書中不再贅述，本領域技術人員可根據現場實際情況選擇公知手段對各個電子晶片進行安裝。所述壓力罐採用高強度合金鋼材製成。如採用d406a鋼。所述保險蓋的外側表面加工有「十」字槽。通過「十」字槽可以迅速釋放壓力。所述導流孔6設置為多個。分布在壓力罐的下部。採用所述的系統進行測試的方法，包括以下步驟：1)首先對該系統的壓力罐及其各種接口、儀器儀表進行檢測、檢查，確保正常；2)在裝配孔內安裝好礦用二氧化碳爆破裝置；3)通過導流孔向壓力罐輸入氣體，確保壓力罐內達到2mpa，保壓至少10min，檢測保壓過程中，有無洩壓現象，若有，則檢查問題所在，並進行解決，然後繼續保壓試驗，若無，則進行下一步；4)接上電源，礦用二氧化碳爆破裝置啟動起火；5)測試、記錄爆破氣流的溫度、壓力變化，測試時間為10min內；6)測試完畢後打開導流孔的洩壓閥，排出高壓氣流，完成測試。具體測試結果見下表1：表1：時間20ms40ms40s100s5min10min壓力2000k3000k2500k1000k800k600k溫度100mpa150mpa120mpa100mpa80mpa10mpa採用該測試系統可以有效測試爆破裝置的工作變化，用於裝置的設計和研發。當前第1頁12