[發(fā)明專利]一種用于爆破過程中試件應變的實驗分析系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109975141A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 楊仁樹;楊立云;丁晨曦;左進京;趙玉津
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313;G01N3/06;H04N5/04;H04N5/225;H04N5/235
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 祁獻民

本發(fā)明實施例公開一種用于爆破過程中試件應變的實驗分析系統(tǒng)及方法。涉及爆破技術領域，可以適用于對試件在爆破過程中不同時刻的狀態(tài)進行三維圖像高速采集。包括：爆破實驗加載裝置、同步控制裝置、圖像采集裝置及圖像處理分析裝置；圖像采集裝置包括第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組，任一相機組至少包括第一視角相機、第二視角相機及補光燈，第一視角相機、第二視角相機與試件呈三角形布置；第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組呈環(huán)形陣列設置于所述試件周圍；多個相機組分別拍攝不同預設時刻試件爆破過程圖像，以協(xié)同實現(xiàn)高速拍攝的目的。本發(fā)明適用于對爆破技術的理論研究分析場景中。

技術領域

本發(fā)明涉及爆破技術領域，尤其涉及一種用于爆破過程中試件應變的實驗分析系統(tǒng)及方法。

背景技術

鉆爆法，是指通過鉆孔、裝藥、爆破達到開挖巖石目的的方法，隨著鉆爆法在巖石開采中的快速發(fā)展及廣泛應用，對爆破動態(tài)過程及其作用機理的分析研究相應也越來越重要。

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)：目前，在爆破技術研究領域一般是對爆破后的試件的應變等參數(shù)所作的實驗研究分析，很少有對爆破過程中的試件的應變進行實時研究分析，而為了實現(xiàn)對爆破過程中應變的實時分析研究，需要對試件在爆破過程中不同時刻的狀態(tài)進行三維圖像高速采集，為此，需要借助于超高速相機(拍攝速度達到每秒鐘上千萬甚至上億次的相機)對爆破過程拍攝，但是，目前符合要求的超高速相機主要依賴于進口，且成本極高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種用于爆破過程中試件應變的實驗分析系統(tǒng)及方法，可以適用于對試件在爆破過程中不同時刻的狀態(tài)進行三維圖像高速采集，相比于應用超高速相機進行圖像高速采集的方案，成本相對較低，從而可以實現(xiàn)對爆破過程中的試件的應變進行分析研究，以為爆破工程實踐提供理論指導。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種適用于爆破過程的圖像采集方法，所述實驗分析系統(tǒng)包括：爆破實驗加載裝置、同步控制裝置、圖像采集裝置及圖像處理分析裝置；

其中，爆破實驗加載裝置用于加載試件，所述試件上預制有炮孔；

同步控制裝置包括：信號觸發(fā)器及脈沖打火器，所述信號觸發(fā)器一路連接圖像采集裝置，另一路通過脈沖打火器與所述炮孔中的安裝的TNT炸藥導火索連接；

圖像采集裝置包括第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組，所述第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組中任一相機組至少包括第一視角相機、第二視角相機及補光燈，所述第一視角相機、第二視角相機與試件呈三角形布置；

第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組呈環(huán)形陣列設置于所述試件周圍；

所述第一相機組用于根據(jù)同步控制裝置發(fā)送的第一脈沖控制信號，拍攝第一預設時刻的試件的第一爆破過程中圖像；

所述第二相機組用于根據(jù)同步控制裝置發(fā)送的第二脈沖控制信號，拍攝第二預設時刻的試件的第二爆破過程圖像；

所述第三相機組用于根據(jù)同步控制裝置發(fā)送的第三脈沖控制信號，拍攝第三預設時刻的試件的第三爆破過程圖像；

所述第四相機組用于根據(jù)同步控制裝置發(fā)送的第四脈沖控制信號，拍攝第四預設時刻的試件的第四爆破過程圖像；

所述第五相機組用于根據(jù)同步控制裝置發(fā)送的第五脈沖控制信號，拍攝第五預設時刻的試件的第五爆破過程圖像；所述第一預設時刻、第二預設時刻、第三預設時刻、第四預設時刻及第五預設時刻不同，所述第一相機組、第二相機組、第三相機組、第四相機組及第五相機組的拍攝速度為200萬張/秒；