第二章  爆破检测仪器 第一节  发爆器测量仪

第一节  发爆器测量仪

一、用途

《FC-2》型发爆器测量仪是测量发爆器电气性能的专用数字式仪表，它可以同时测量发爆器的输出电流冲量和输出电流持续时间两个参数，适用于发爆器生产厂和维修检验部门使用。

二、性能指标

1、测量范围：

冲量：0-99.0A²mS(LED数码管三位显示)

时间： 0-9.9mS(LED数码管三位显示)

2、测量精度：

冲量：5%±1个字（输入电流0.7-10A时）

时间：1×10^-3±1个字

3、允许直接输入电压：10-2000V

4、允许直接输入电流：0-10A

5、使用环境：

温度：0℃+40℃

相对湿度：<80%

6、电源：220V±10% 50HZ

7、消耗功率：5VA

8、外形尺寸：70×220×260mm³

9、重量：2.4Kg

（图一）

三、工作原理

1、本仪器的方框图如图一所示

2、工作原理

（1）发爆器放电持续时间的测量：

发爆器的输出电压送入仪器的限幅整形电路，该电路输出一个与发爆器输出电压波形宽度相同的方波电压，用这一方波电压信号去控制与非门1的开闭，则时基振荡器经与非门1送入T计数器的脉冲个数

N_T=F.T

式中：F为时基振荡器的十分频振荡频率为10⁴H_Z，T为发爆器的放电持续时间，所以N_T的在 就反映了T的长短。计数器记录了送入的脉冲个数，再经译码显示电路使LED数码管显示出发爆器的放电持续时间来。

当计数器计到9.9时，与非门3输出信号，使与非门1关闭，计数器停止计数，显示为9.9，这就表示发爆器的放电持续时间超过于9.9ms。

（2）发爆器输出冲量的测量：

发爆器的输出电流经仪器械内的电流采术电阻转换为电压信号再输入到平方电路中，平方电路输出一个与输入电压的平方成正比的输出电流。

I=AV²=Ki²（I为发爆器的输出电流）

此电流I经电子开关对积分电容C进行充电（如图二所示）则电容器C上积累的电量

Q=S^T_O Idt= S^T_O  Ki²dt

在发爆器对外放电结束时，电容器C充电结束，同时经电子开关的2位通过恒流源G放电，由于放电电流是恒定的为I_O，所以放电时间

Q      K

TK=      =       S^T_O  i²dt

I₀=     I₀        

（图二）

由积分电容C上取出TK这一信号去控制与非门2的开闭，则时基振荡器通过与非门2送入K计数器的脉冲个数。

          FK

NK=FTK=       S^T_O  i²dt（式中F是振荡，频率为10⁵HZ）

           I₀

                 FK

选择F、K、I₀，使      =1，则NK的大小就反映了发爆器输出冲量S^T_O  i²dt

I₀

的大小。K计数器记录了送入的脉冲个数，再经译码显示电路使LED数码显示出发爆器的输出冲量的值来。

当计数器计到99.0时，与非门4输出信号使与非门2关闭，计数器停止计数，显示为99.0这就表示发爆器的输出冲量超过了测量范围。

（3）清零与检验

“清零”是将计数器的清零端通过开关接到清零电位时，因此按动清零按钮所有计数器远离变为0态，数码管显示为0.0，0，0.0。

“检验”是为了检查计数、译码、显示部分工作是否正常。将“工作一检验”开关按下，即置“检验”位置时，与非门1，2的一个控制端通过开关接到开门电位上，因此与非门K计数器和T计数器中，直到计数器到9.9；99.0为止，此时仪器将显示为9.9；99.0。

四、使用方法

仪器面板排列见图三

（图三）

1、开机与检验

（1）接通电源（注意本仪器采用220±10%  50H_Z交流电源），打开电源开关。

（2）将《工作一检验》开关按下置于“检验”位置，仪器应显示为9.9；99.0。

（3）松开《工作一检验》开关，即自动置于“工作”位置。然后按动《清零》按钮后，仪器应显示为0.0；00.0。

2、测量：

（1）将被测发爆器的输出端用导线接到仪器的输入接线柱上。注意红色接线柱应接发爆器的正极，黑色接线柱接负极，若极性接反，则测量时仪器无读数，但不损坏仪器。

（2）将负载电阻开关旋至与被测发爆器的额定负载电阻相等或相近的位置，或者将负载电阻开关旋至8位置，在外接负载电阻线柱上接一个所需要的电阻，其电阻的功率不应小于5W。

（3）按动《清零》按钮，使所有数码管显示为0。

（4）按照被测发爆器的使用要求操作发爆器后，即可以从仪器数码管的显示，直接读取被测发爆器的输出冲量K及放电持续时间T的值。

3、被测发爆器的输出电压较高时测量方法：

如果发爆器的输出电压超过2000伏，由于仪器内部电路元件耐压较低，所以不能直接将发爆器的输出端接到仪器的接线柱上否则会损坏仪器，这时应采用如下所述的串联电阻分压输入的测量方法。

如图四所示，在发爆的正极接线柱与仪器的红接线柱之间串联一只电阻，此

（图四）

时仪器内负载电阻的计算：

 2000R

U

式中R为发爆器的额定负载电阻，U为发爆器的输出电压峰值。若按此式算得R内数值不整则取整数部分。R内选定之后再按下式选择串联电阻R串

R串=R-R内

R串的功率应在5W以上。

采用这种测量方法并不影响测量精度，因此仪器显示的数据即为发爆器的输出数据。

4、发爆器的输出电流较大时的测量方法

如果发爆器的输出电流峰值超过10A，这时应采用并联电阻分流输入的测量方法。

如图五所示，在仪器的输入接线柱间跨接一只电阻，这时仪器内负载电阻的

（图五）

选择应按下式计算：

U

R内=

10

式中U为发爆器的输出电压峰值。若按此式算得的R内数值不整则取整数部分，R内选定之后再按下式选择并联电阻R并

       R·R内

R并=

R内-R

式中R为发爆器的额定负载电阻。

R并的功率应在5W以上。

采用这种测量方法不影响放电时间的测量精度，所以仪器显示的T读数就是发爆器的放电持续时间。但冲量的测量，由于发爆器的输出电流并未完全送入仪器所以仪器显示的K数值并不是发爆器的输出冲量的实际值，其实示值应按下式来计算：

R内

K=（1+          ）²·K₁

R并

式中：K₁为仪器显示的K读数。

K为发爆器输出冲量的实际值。

五  维护与保养

1、本仪器为精密测量仪器，搬运时应轻拿轻放。放置地点应避免高温及有腐蚀性气体的环境、以防机件损坏。

2、若仪器发生故障，应在弄清电路原理后再动手检查修量以免造成更大损坏。

六、仪器的校正

1、为了保证冲量测量的精度，仪器的电流积分电路应分电路应每三个月校正一次。

2、仪器内部设有校正电路，校正电路的操作部分在仪器的后部。见图六所示。

（图六）

3、校正方法：将仪器内负载电阻置50Ω档，打开校正电路的电源开关待校正电路指示灯发光后，按下校正按钮。这时仪器的冲量显示值应为18A²mS。若误差超过要求，应调节校正电位器，再重复校正，直至符合要求。