一種高壓二氧化碳氣體爆破礦山設備實驗裝置及使用方法

技術(shù)**域

本發(fā)明涉及一種高壓二氧化碳氣體爆破礦山設備實驗裝置及使用方法，屬傳感器技術(shù)**域。

背景技術(shù)

高壓二氧化碳氣體爆破致裂礦山試驗是當前煤體爆破，隧道爆破等施工作業(yè)，及混凝土結(jié)構(gòu)、巖石、煤樣壓裂等檢測作業(yè)中的重要試驗之一，為了滿足這一試驗需要、當前開發(fā)了多種的爆破試驗設備，但這些爆破設備在實際使用中，一方面均不同程度存在設備結(jié)構(gòu)及運行功能單一，因此僅能滿足特定試樣檢測的需要，同時檢測時也無法對試樣的實際工作環(huán)境進行仿真，從而導致檢測作業(yè)的靈活性、設備使用的通用性均受到極大的影響；另一方面當前的試驗設備集成化程度低，檢測作業(yè)效率相對低下，且在檢測過程中，極易因高壓氣體沖擊而對檢測設備幾檢測設備周邊的工作人員及設備造成嚴重的沖擊損傷，同時也易產(chǎn)生較大的噪聲污染，因此當前的檢測設備使用性和穩(wěn)定性也相對較差，難以有效滿足實際使用的需要。

因此針對這一問題，迫切需要開發(fā)一種全新的高壓氣爆破實驗裝置及使用方法，以滿足實際使用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供一種高壓空氣爆破實驗裝置及使用方法。

一種高壓二氧化碳氣體爆破礦山實驗裝置，包括承載機架、實驗臺、高壓儲氣瓶、進氣增壓泵、實驗增壓泵、沖擊實驗腔、沖擊氣嘴、分流管、氣壓傳感器、驅(qū)動控制電路及數(shù)據(jù)處理終端，其中承載機架為橫斷面呈矩形的框架結(jié)構(gòu)，實驗臺嵌于承載機架上端面并與承載機架同軸分布，沖擊實驗腔至少一個，與實驗臺連接且其軸線與水平面呈0°—90°夾角，沖擊氣嘴與沖擊實驗腔數(shù)量一致，每個沖擊實驗腔內(nèi)均設一個沖擊氣嘴，沖擊氣嘴與沖擊實驗腔同軸分布，其后端面通過控制閥與分流管連通，分流管另通過控制閥與實驗增壓泵連通，實驗增壓泵通過導流管與高壓儲氣瓶連通，高壓儲氣瓶另通過導流管與進氣增壓泵連通，且導流管與高壓儲氣瓶、進氣增壓泵、實驗增壓泵間均通過控制閥連通管，氣壓傳感器若干，分別位于沖擊氣嘴后端面與分流管連通位置及高壓儲氣瓶與分流管連通位置處，高壓儲氣瓶、進氣增壓泵、實驗增壓泵、沖擊實驗腔、分流管、驅(qū)動控制電路及數(shù)據(jù)處理終端均嵌于承載機架內(nèi)，且驅(qū)動控制電路分別與進氣增壓泵、實驗增壓泵、沖擊實驗腔、氣壓傳感器、數(shù)據(jù)處理終端及各控制閥電氣連接，數(shù)據(jù)處理終端另與沖擊實驗腔、氣壓傳感器及各控制閥電氣連接。

進一步的，所述的沖擊實驗腔包括導向滑軌、減震彈簧、耐壓密封腔、防護蓋、側(cè)定位夾具、定位擋塊、壓力變送器、輻照加熱機構(gòu)、圍壓氣囊、導氣閥、霧化噴頭、溫濕度傳感器、氣壓傳感器，其中所述耐壓密封腔為橫端面呈“凵”字形的腔體結(jié)構(gòu)，其上端面與防護蓋連接并構(gòu)成閉合腔體結(jié)構(gòu)，所述耐壓密封腔前端面與沖擊氣嘴連通并同軸分布，所述耐壓密封腔下端面設至少兩個滑塊，并通過滑塊與導向滑軌滑動連接，所述導向滑軌與實驗臺連接，且導向滑軌與耐壓密封腔軸線平行分布并對稱分布在耐壓密封腔軸線兩側(cè)，所述導向滑軌內(nèi)設一條減震彈簧，所述減震彈簧與導向滑軌同軸并位于滑塊后端面與導向滑軌后端面之間位置，所述側(cè)定位夾具至少四個，對稱分布在耐壓密封腔軸線兩側(cè)并沿耐壓密封腔軸線方向從前向后分布，所述定位擋塊與耐壓密封腔同軸分布，并位于耐壓密封腔后端面與**后方側(cè)定位夾具之間位置，所述圍壓氣囊為與耐壓密封腔同軸分布的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，與耐壓密封腔底部連接，并位于沿耐壓密封腔軸線方向分布的相鄰兩個側(cè)定位夾具之間位置，所述壓力變送器若干，其中定位擋塊前端面及側(cè)定位夾具內(nèi)側(cè)面均與一個壓力變送器連接并同軸分布，所述圍壓氣囊內(nèi)側(cè)面設至少三個壓力變送器，且各壓力變送器環(huán)繞圍壓氣囊軸線均布，所述輻照加熱機構(gòu)和霧化噴頭均至少兩個，與耐壓密封腔內(nèi)側(cè)面連接并環(huán)繞耐壓密封腔軸均布，且各輻照加熱機構(gòu)和霧化噴頭均相互并聯(lián)，且導氣閥至少三個并均嵌于耐壓密封腔側(cè)表面，其中至少一個導氣閥與耐壓密封腔連通，至少一個導氣閥與圍壓氣囊連通，另至少一個導氣閥與霧化噴頭連通，所述溫濕度傳感器嵌于耐壓密封腔內(nèi)并與耐壓密封腔側(cè)壁連接，所述氣壓傳感器分別與各導氣閥連通，所述壓力變送器、輻照加熱機構(gòu)、導氣閥、溫濕度傳感器、氣壓傳感器均與驅(qū)動電路電氣連接。

進一步的，所述的定位擋塊與耐壓密封腔底部通過滑槽滑動連接，且定位擋塊后端面通過承載彈簧與耐壓密封腔后端面相抵，且定位擋塊與滑槽間通過定位銷連接。

進一步的，所述的滑塊后端面另設一條調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓前端面位于導向滑軌后端面外并與導向滑軌后端面通過螺紋連接，且所述調(diào)節(jié)螺栓嵌于減震彈簧內(nèi)并與減震彈簧同軸分布，所述減震彈簧與滑塊后端面間通過壓力傳感器相抵，所述壓力傳感器另與驅(qū)動電路電氣連接。

進一步的，所述的實驗臺上連接的沖擊實驗腔為兩個及兩個以上時，各沖擊實驗腔間相互并聯(lián)，且相鄰兩個沖擊實驗腔間通過隔板相互隔離。

進一步的，所述的數(shù)據(jù)處理終端為基于PC計算機為、工業(yè)計算機中任意一種或兩種共用為基礎(chǔ)的電路系統(tǒng)。

進一步的，所述的驅(qū)動控制電路為基于可編程控制器為基礎(chǔ)的電路系統(tǒng)。

一種高壓二氧化碳氣體爆破實驗裝置的使用方法，包括如下步驟：S1，設備組裝，****對承載機架、實驗臺、高壓儲氣瓶、進氣增壓泵、實驗增壓泵、沖擊實驗腔、沖擊氣嘴、分流管、氣壓傳感器、驅(qū)動控制電路及數(shù)據(jù)處理終端進行組裝，并將驅(qū)動控制電路及數(shù)據(jù)處理終端與外部電源系統(tǒng)電氣連接，將數(shù)據(jù)處理終端與外部監(jiān)控及輸出終端設備建立數(shù)據(jù)連接，并將沖擊實驗腔通過導氣閥分別與外部負壓系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)連通，即可完成系統(tǒng)裝配預制；