【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体破岩中气体破岩中最佳充液量的测试系统及测试方法，属于破岩测试领域。
技术介绍
1、氮氧混合相变气体破岩是一种新技术，目前越来越多地被用在矿山和其他相关岩体开挖施工。其基本原理是利用氮氧液态混合体在一定条件下激发产生相变，瞬间气化膨胀做功，实现矿山开采或岩体开挖施工的岩石致裂、破碎和剥离。目前气体储能管破岩技术在小范围应用过程中，氮氧液体混合比的控制主要以经验为主，纯液氧具有强氧化性和助燃性、感度高等特点。因此，氮氧液态混合体中液氧浓度过高时，将使得储能管对压力、电火花、冲击等作用的敏感度提高，导致破岩作业的安全性降低。所以，储能管中氮氧液态混合体的液氧含量在满足助燃的前提下，应使其含量尽量低以有助于破岩作业安全性的提高，因此如何确定最佳的充液量是需要解决的问题。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种气体破岩中最佳充液量的测试系统，通过在不同位置测试冲击波压力的大小，通过压力的强弱变化来判定最佳充液量，测试系统可操作性强。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种气体破岩中最佳充液量的测试系统，包括储能筒、高速摄影装置和压力传感器，所述压力传感器有三个，分别为第一压力传感器，第二压力传感器和第三压力传感器，三个压力传感器分别安装在支撑架上；所述支撑架包含柱形的定位杆，所述定位杆的下端固定设置有定位环，所述定位环的圆周方向三等分处设置有安装孔，所述安装孔内活动安装有第一转动轴，所述第一转动轴处对应安装有
3、作为优选，所述储能筒包含生物质成型可燃物装置、塑料外壳、排气管，在塑料外壳内安装有生物质成型可燃物装置，在生物质成型可燃物装置内设有连接外激发器的发火元件，在塑料外壳与生物质成型可燃物装置之间设置有排气管。
4、作为优选，所述生物质成型可燃物装置包括若干个可燃物单元、分流器和盖板，所述可燃物单元依次堆叠，可燃物单元上端设有不通的第一凹槽，在可燃物单元周向设有若干个第一通孔，在可燃物单元上端设有连通第一通孔的环状凹槽，环状凹槽与第一凹槽通过十字状的第二凹槽连通，在可燃物单元上设有连通第一凹槽和第一通孔的第一斜孔，所述分流器位于最上端的可燃物单元上。
5、作为优选，所述分流器设有注入口，在注入口下方设有空腔，空腔通过第二通孔与第一凹槽、第一通孔连通。
6、作为优选，所述生物质可燃物原料为花生壳、稻壳或秸秆中的一种或多种。
7、作为优选，所述第一凹槽的深度为可燃物单元厚度的1/3-1/2。
8、作为优选，所述第一调节杆顶端固定安装有连接套，所述连接套的上端设计有对称的连接耳座，所述连接耳座套设在第一转动轴的两端。
9、作为优选，所述固定钉靠近定位杆的一端设置有尖锥状，所述固定钉远离定位杆的一端设置有加粗的圆形钉帽；所述固定钉处于水平状态时完全处于所述收纳槽内部。
10、作为优选，所述传感器固定机构包括安装环，所述安装环的下端通过柱状套固定在定位杆的顶端。
11、一种上述的气体破岩中气体破岩中最佳充液量的测试系统的测试方法，包括以下步骤：
12、（1）将生物质成型可燃物装置、塑料外壳、排气管各组件按要求组装并密封，形成储能筒；
13、（2）在混凝土墙上固定储能筒；
14、（3）将生物质成型可燃物装置的分流器注入口连接氮氧液态混合体输送管道，氮氧液态混合体通过注入口注入到分流器中，氮氧液态混合体通过第一凹槽、第一通孔和第一斜孔顺流而下；
15、（4）输送管道上设有流量计，当流量计显示氮氧液态混合体的注入量达到预定值时停止注入；
16、（5）在距塑料外壳中心2m、3m、4m处设自由场压力传感器，压力传感器高度为塑料外壳高度的一半
17、（6）充液量为8kg、7 kg、6 kg、5 kg，分别激发储能筒，压力传感器测得空气中冲击波压力。
18、有益效果：本专利技术的气体破岩中气体破岩中最佳充液量的测试系统及测试方法，具有以下优点：
19、（1）通过在不同距离设置压力传感器，通过冲击波产生压力的大小评判破岩效果，从而判断最佳充液量，可操作性强。
20、（2）本专利技术中生物质可燃物采用的花生壳、稻壳或秸秆等属于农村常见的典型废弃资源，这些环保材料的有效利用不仅可以变废为宝，还可以大幅降低储能筒内可燃物成本，有利于气体破岩技术的推广应用；本专利技术中储能筒破岩装置解决了氮氧液态混合体在可燃物中分散不均导致的可燃物燃烧不充分、能量释放不均等问题，有利于提高破岩能量利用效率，改善破岩效果。
21、（3）本专利技术通过设置稳固机构，所述稳固机构设置稳固底板与可转动的固定钉，当实验场所地面不平稳时可以将固定钉插入土体内部，增加压力传感器的稳固程度，提高压力传感器的稳固，进而提升了装置抵抗破岩试验冲击波的能力，避免冲击波过大出现支撑结构倾倒的可能性，增强了对压力传感器的保护。
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1.一种气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：包括储能筒、高速摄影装置和压力传感器，所述压力传感器有三个，分别为第一压力传感器，第二压力传感器和第三压力传感器，三个压力传感器分别安装在支撑架上；所述支撑架包含柱形的定位杆，所述定位杆的下端固定设置有定位环，所述定位环的圆周方向三等分处设置有安装孔，所述安装孔内活动安装有第一转动轴，所述第一转动轴处对应安装有支撑脚，所述支撑脚包括第一调节杆与第二调节杆，所述第一调节杆下端插接在第二调节杆内部，所述第二调节杆的顶端设置有夹套，所述夹套连接第一调节杆与第二调节杆，所述夹套通过旋拧调节松紧，从而调节支撑脚的长度，所述第二调节杆的底部设置有T型安装座，所述T型安装座的横向端内部通孔内活动安装有第二转动轴，所述第二转动轴上安装有可以转动的稳固机构，所述稳固机构包括稳固底板，所述稳固底板的顶部设置有固定耳座，所述固定耳座两端套设在第二转动轴的两端，所述稳固底板靠近定位杆的一端面开设有收纳槽，所述收纳槽贯穿底板的上下端面，所述收纳槽相对的两面上设置有第三转动轴，所述第三转动轴活动安装在稳固底板上，所述第三转动轴上固定安装有固定钉，所述固定钉
2.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述储能筒包含生物质成型可燃物装置、塑料外壳、排气管，在塑料外壳内安装有生物质成型可燃物装置，在生物质成型可燃物装置内设有连接外激发器的发火元件，在塑料外壳与生物质成型可燃物装置之间设置有排气管。
3.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述生物质成型可燃物装置包括若干个可燃物单元、分流器和盖板，所述可燃物单元依次堆叠，可燃物单元上端设有不通的第一凹槽，在可燃物单元周向设有若干个第一通孔，在可燃物单元上端设有连通第一通孔的环状凹槽，环状凹槽与第一凹槽通过十字状的第二凹槽连通，在可燃物单元上设有连通第一凹槽和第一通孔的第一斜孔，所述分流器位于最上端的可燃物单元上。
4.根据权利要求3所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述分流器设有注入口，在注入口下方设有空腔，空腔通过第二通孔与第一凹槽、第一通孔连通。
5.根据权利要求3所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述生物质可燃物原料为花生壳、稻壳或秸秆中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述第一凹槽的深度为可燃物单元厚度的1/3-1/2。
7.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述第一调节杆顶端固定安装有连接套，所述连接套的上端设计有对称的连接耳座，所述连接耳座套设在第一转动轴的两端。
8.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述固定钉靠近定位杆的一端设置有尖锥状，所述固定钉远离定位杆的一端设置有加粗的圆形钉帽；所述固定钉处于水平状态时完全处于所述收纳槽内部。
9.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述传感器固定机构包括安装环，所述安装环的下端通过柱状套固定在定位杆的顶端。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：包括储能筒、高速摄影装置和压力传感器，所述压力传感器有三个，分别为第一压力传感器，第二压力传感器和第三压力传感器，三个压力传感器分别安装在支撑架上；所述支撑架包含柱形的定位杆，所述定位杆的下端固定设置有定位环，所述定位环的圆周方向三等分处设置有安装孔，所述安装孔内活动安装有第一转动轴，所述第一转动轴处对应安装有支撑脚，所述支撑脚包括第一调节杆与第二调节杆，所述第一调节杆下端插接在第二调节杆内部，所述第二调节杆的顶端设置有夹套，所述夹套连接第一调节杆与第二调节杆，所述夹套通过旋拧调节松紧，从而调节支撑脚的长度，所述第二调节杆的底部设置有t型安装座，所述t型安装座的横向端内部通孔内活动安装有第二转动轴，所述第二转动轴上安装有可以转动的稳固机构，所述稳固机构包括稳固底板，所述稳固底板的顶部设置有固定耳座，所述固定耳座两端套设在第二转动轴的两端，所述稳固底板靠近定位杆的一端面开设有收纳槽，所述收纳槽贯穿底板的上下端面，所述收纳槽相对的两面上设置有第三转动轴，所述第三转动轴活动安装在稳固底板上，所述第三转动轴上固定安装有固定钉，所述固定钉能够沿第三转动轴的轴线在收纳槽处转动；所述定位杆的顶端安装有传感器固定机构。
2.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述储能筒包含生物质成型可燃物装置、塑料外壳、排气管，在塑料外壳内安装有生物质成型可燃物装置，在生物质成型可燃物装置内设有连接外激发器的发火元件，在塑料外壳与生物质成型可燃物装置之间设置有排气管。
3.根据权利要求1所述的气体破岩中最佳充液量的测试系统，其特征在于：所述生物质成型...
【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，吕亚伟，梁向阳，杨代忠，张明敏，范文林，
申请(专利权)人：中材南京矿山研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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