工业雷管智能测试装置的研发与应用

李树彬 卢恭彬 马萍

摘 要：介绍了工业雷管技术参数智能综合测试装置（以下简称智能测试装置）的原理、特点、功能、组成。通过6组对比试验可知，用智能测试装置在进行电雷管与导爆管雷管起爆能力检测的同时，能准确的检测出电雷管与导爆管雷管的延期时间，从而减少破坏性试验所需的雷管数量，降低检验员的劳动强度，提高检验效率，节约检验费用。

关 键 词：智能测试装置；延期时间；起爆能力；导爆管雷管；电雷管；检验费用

中图分类号：TQ 560 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1882-04

Abstract： The principle， characteristics， function and composition of intelligent test equipment for testing technical parameters of intelligent integrated industrial detonators were introduced. Six groups of contrast tests show that the intelligent test device can detect the detonating capacity of electric detonators and the detonating tube detonators， and also can accurately detect the delay time of electric detonators and detonating tube detonators， which can reduce detonator consumption in the destructive test， reduce the labor intensity of inspectors， improve the efficiency of inspection， and save inspection cost.

Key words： intelligent test device；delay time； detonating ability；detonating tube detonator；electric detonator

民爆产品性能检验都是破坏性试验，民爆产品中的导爆管雷管与电雷管的起爆能力与延期时间检验既是逐批检验，又是破坏性试验。我公司研发的工业雷管智能测试装置，在检测电雷管与导爆管雷管起爆能力时，能同时检测其延期时间。该智能测试装置采用计算机（上位机）和多位处理器的检测控制电路（下位机）和周边硬件等组成。综合了计算机应用技术、数字通信技术、多传感器应用技术为基础的雷管参数智能测试装置，具有技术含量高、界面好、操作简单可靠，功能齐全、接口适应性强等特点。

1 经济性分析

我公司研发的智能测试装置将电雷管与导爆管雷管的起爆能力与延期时间实行同时检测，用一个样本量可以获取起爆能力与延期时间两个检验指标的数据，从而减少破坏性试验所需的雷管数量。以我司研发成功的2011年为例，2011年我司共计生产工业雷管1.2亿发，其中导爆管雷管3 000万发，电雷管9 000万发。

依据）《工业电雷管》[1] （GB8031-2005） 《导爆管雷管》[2]与（GB19417-2003的要求，每批导爆管雷管与电雷管必须做起爆能力和延期时间的检测，合格后方可出厂。我司未研发出智能测试装置时，公司检验导爆管雷管每批至少要抽取40发样品雷管，其中20发用于起爆能力检测，20发用智能爆速单发测量仪逐发测试延期时间。采用我司研发的工业雷管智能测试装置，将起爆能力与延期时间的检测合二为一同时检测，每批样品雷管由40发降为20发。3 000万发导爆管雷管全年可节约检验费75万元。9 000万发电雷管全年可节约27万元，共计节约102万元。使用智能测试装置每天节约检验时间2 h，节约检验人员6人。

2 智能测试装置特点、功能与组成

2.1 智能测试装置特点

该智能测试装置采用了模块化硬件，结合计算机可视化图形操作界面，对仪器的各种操作数据进行快速读取和存储，利用计算机生成各种测试图、测试曲线等非文字信息，生成测试报表，并自动进行测试数据统计及结果分析，简化了操作难度、提高了检测工效及数据分析的准确性。

2.2 智能测试装置功能

智能测试装置可直接完成以下参数的测试：

（1）电雷管串联电阻、单发发火电流、发火冲能、串联起爆电流试验、安全电流试验、起爆能力、延期时间等技术指标的检测。

（2）导爆管雷管起爆能力、延期时间等技术指标的检测。

（3）塑料导爆管、炸药和导爆索爆速的检测。

（4）基础雷管铅板试验[3]。

（5）測试数据分析、处理、保存、生成质量报表等功能。

2.3 智能测试装置组成

智能测试装置主要由激发装置、开门信号光电传感器、关门信号光电传感器、测试台、控制台、上位处理机、下位处理机、电脑、处理软件、打印机等几部分组成。

（1）计算机主机是本装置的管理和控制核心，包括操作权限设定、指令下达、数据提取、图表生成等功能。

（2）程控恒流源是提供主要参数测试电流源电路，其接受上位机下达的操作指令后，切换到相应的测试模式并输出指定的测试（触发）电流和电压。

（3）多通道数据采集系统负责采集各传感器传来的电脉冲信号，经过运算处理后获取各路测试位的雷管延期时间信息等数据。

（4）光电传感器单元负责采集电雷管、导爆管激发雷管等起爆和爆炸时间信号，开门信号传感器能够完全避免激发雷管或导爆管自身的闪光信号干扰。

3 原 理

3.1 电雷管测试原理

根据《工业电雷管》（GB8031-2005） 试验方法的规定，智能测试装置给电雷管输入起爆电流，此间取得脉冲开门信号，爆炸时通过爆炸检测传感器获得关门信号，这个从输入电流到爆炸的延期时间由多路采集器采集后送给上位机显示屏直接显示。

3.2 导爆管雷管测试原理

导爆管雷管的起爆是靠塑料导爆管来引爆的，塑料导爆管在传递低速爆轰波的过程中会发出强烈的白光很容易被多通道测试系统所接收，特别是雷管卡口上端的一小段塑料导爆管所发出的光一般在装置的接收范围内，当仪器接收到光信号后输出设备将显示该导爆管的传爆时间而不是雷管的延期时间，这就影响了测试结果。对于导爆管雷管延期时间的测量，为去除导爆管的光干扰和传输延时带来的误差，本智能测试装置在塑料导爆管靠近雷管的末端设置了一个开门光电传感器作为开门计时信号，雷管引爆后，通过爆炸检测光电传感器获取爆炸信号，该信号作为计时关门信号，由此计算并显示出时间。在此过程中若传感器也错误接收到了导爆管闪光，可以通过软件过滤来消除其影响。计算机将这个数值进行记录，待全部雷管爆炸完毕由计算机统计出雷管延期时间的最大值、最小值、平均值和标准偏差测量数据并全部存入数据库供随时查询。

4 延期时间检测的对比试验

为了验证智能测试装置延期时间测定的准确性，2011年6月至2011年12月我们进行了为期半年的导爆管雷管与电雷管延期时间测定的对比试验，在同一生产日期、同一批、同一段别的电雷管和导爆管雷管中随机抽取40发，用我司研发的智能测试装置（20发同时测量）与智能爆速单发测量仪（逐发测量）进行延期时间的测试。2013年6月28日将我司研发的智能测试装置送到中国测试技术研究院校准后，于2013年7月17日进行了智能测试装置与智能爆速单发测量仪延期时间测量的对比试验。

4.1 电雷管延期时间检测的对比试验

2013年7月17日随机抽取了煤矿许用毫秒电雷管73批2段，122批5段，80批2段各40发，用我司研发的智能测试装置与智能爆速单发测量仪进行延期时间的测试，测试结果见表1至表6。

从表1至表6可知：智能爆速单发测量仪逐发测试的煤矿许用毫秒电雷管73批2段，122批5段的延期时间是合格的；用智能测试装置做煤矿许用毫秒电雷管73批2段，122批5段起爆能力檢测的同时也将延期时间进行了检测，检测结果也是合格的。煤矿许用毫秒电雷管80批2段延期时间检测不合格，用智能测试装置检测也不合格。即我司研发的智能测试装置在进行电雷管起爆能力测试的同时，能准确的检测出电雷管的延期时间。

4.2 导爆管雷管延期时间检测的对比试验

2013年7月17日随机抽取了毫秒导爆管雷管26批5段、35批15段、57批15段各40发，用我司研发的智能测试装置与智能爆速单发测量仪进行延期时间的测试，测试结果见表7至表12。

从表7至表12可知：智能爆速单发测量仪逐发测试的毫秒导爆管雷管26批5段、35批15段的延期时间是合格的；用智能测试装置做的毫秒导爆管雷管26批5段、35批15段起爆能力检测的同时也将延期时间进行了检测，检测结果也是合格的。毫秒导爆管雷管57批15段延期时间检测不合格，用智能测试装置检测也不合格。即我公司研发的智能测试装置在进行导爆管雷管起爆能力测试的同时，能准确的检测出导爆管雷管的延期时间。

4.3 结 论

我公司研发的智能测试装置在检测电雷管与导爆管雷管起爆能力的同时，不仅能准确的检测出电雷管与导爆管雷管的延期时间，而且能减轻检验员的劳动强度，提高检验效率，减少检验人员，降低检验成本[4]。该检测装置与技术，在国内民爆行业尚属首创，已被国家专利局受理[5]，并经中国测试技术研究院进行了专门的检准与检定[6]。

5 结束语

民爆产品性能的出厂检验是确保民爆产品质量的重要手段，将民爆产品的出厂性能指标，采用一套仪器，一个样本，多项指标同时进行检测，不仅能确保产品质量，而且能降低检验员的劳动强度，提高检验效率，降低检验成本。

参考文献：

[1] 工业电雷管GB8031-2005[S]. 北京：中国标准出版社，2005：2-5.

[2] 导爆管雷管GB19417-2003[S]. 北京：中国标准出版社，2003：4-6.

[3] 工业雷管铅板试验方法GB/T 13226-1991[S]. 北京：中国标准出版社，1991：1-3.

[4] 中国爆破器材行业协会工作简报[R]. 北京：2015（1）：28.

[5] 中国国家知识产权局. 专利号：201310360659.3[P]. 北京：2013- 08-13.

[6] 中国测试技术研究院. 校准证书号：201306009780：1-4[G]. 成都：2013-06-08.