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☆ 前言：
隨著電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，測振儀器也有了較大的進展。國內(nèi)外一些廠家和科研單位都研究和開發(fā)出了新一代的測振儀器，它克服了現(xiàn)有測試系統(tǒng)的許多缺點。TDEC在多年從事動態(tài)測試產(chǎn)品開發(fā)的基礎上，根據(jù)現(xiàn)場爆破振動對測試儀器的要求，通過優(yōu)化設計，研制出了新一代的爆破振動信號自記儀，該系列儀器具有體積小，重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動化程度高、內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)傳輸接口多樣等優(yōu)點，為多點工程爆破振動的測試提供了極佳的解決方案。
☆ 測試要求：
◆ 測振儀能夠自帶電池供電，且可以自由安放于測試現(xiàn)場任何位置，方便布線；
◆ 測振儀要輕巧、便攜，外殼堅固，抗沖擊、振動能力強；
◆ 測振儀各個數(shù)據(jù)記錄通道應有一定的數(shù)據(jù)記錄長度，能夠保證記錄下現(xiàn)場爆破中各測點的地震波最大值；
◆ 測振儀應具有多檔量程，每個通道能夠單獨設置，并且能夠在測試現(xiàn)場方便改動，適應不同的傳感器安裝位置；
◆ 提供配套測振軟件，能夠根據(jù)所測數(shù)據(jù)推算裝藥量、振速等，便于調(diào)整爆破參數(shù)；
◆ 能夠根據(jù)記錄下來的波形及數(shù)據(jù)自動生成測試報告。
☆ 系統(tǒng)功能特點：
◆ 采用TDEC的UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動信號自記儀，與速度傳感器相連，組成多點工程爆破振動測試系統(tǒng)；
◆ 分布式數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)多點測振，儀器自帶電池供電，可分別自由安放，各點獨立工作，自動完成數(shù)據(jù)采集和存貯，不需現(xiàn)場布線，采用低功耗技術，具有高可靠的掉電保護功能，關電后數(shù)據(jù)不丟失；
◆ 測振儀能夠根據(jù)事先的設置自動記錄爆破時產(chǎn)生的地震波波形，方便得到每個測點的振動信號振速最大值；
◆ 每個測點的數(shù)據(jù)記錄長度為128K 字節(jié)（UBOX-5016），或64K字節(jié)（UBOX-20016，可擴至128K字節(jié)）；
◆ 每通道最高采樣率為50KSps（UBOX-5016）或200KSps（UBOX-20016），可以向下分多檔程控，適應各種頻率的地震波采集；
◆ 測振儀具有多檔可程控量程，每個通道都能夠單獨設置，能夠在測試現(xiàn)場方便改動，適應不同的傳感器安裝位置；
◆ UBOX-5016爆破振動監(jiān)測儀獨特的浮點放大功能，可根據(jù)輸入信號幅度自動切換量程，從而同時滿足強振信號和弱振信號的監(jiān)測，極大地擴大了測試的動態(tài)范圍。
◆ UBOX-5016爆破振動監(jiān)測儀具有可預定義的四套參數(shù)表，單鍵設置，靈活方便。
◆ 輕小便攜，金屬封裝，堅固耐用，具備抗振、抗沖擊特性，能夠適應現(xiàn)場爆破試驗要求；
◆ 系統(tǒng)軟件內(nèi)嵌薩道夫斯基經(jīng)驗公式，能夠根據(jù)試驗數(shù)據(jù)自動計算出α值及k值，使用戶可以按爆破安全規(guī)程控制裝藥量，適應爆破測振要求；
◆ 系統(tǒng)軟件提供控制采集、工程標定、讀取數(shù)據(jù)、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、存盤、打印及通訊功能；
◆ 測試報告自動生成，所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶自行編輯。
☆ 系統(tǒng)結構：
◆ 爆破現(xiàn)場布置示意圖如下所示：
◆ 系統(tǒng)結構說明及產(chǎn)品選型：
整套系統(tǒng)由多個我公司UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動信號自記儀（監(jiān)測儀）與垂直向、水平向速度傳感器有機構成，根據(jù)測試要求的不同，可以選用不同型號的測振儀。在爆破現(xiàn)場測試前，用戶只需進行簡單的參數(shù)設置后啟動采集，即可撤離現(xiàn)場，當?shù)卣鸩ㄐ盘杺鱽頃r，測振儀會自動記錄下整個地震波的動態(tài)波形，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲，然后可通過USB接口與臺式或筆記本電腦連接，利用配套軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。兩種測振儀的性能比較見下表：
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UBOX-5016 |
UBOX-20016 |
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模擬輸入通道數(shù)/臺 |
2/3/4通道/臺(可選) |
2/3/4通道/臺(可選) |
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數(shù)據(jù)采集方式 |
并行同步 |
并行同步 |
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數(shù)據(jù)傳輸接口 |
RS232接口
USB2.0接口 |
RS232接口
USB2.0接口 |
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每通道緩存深度 |
128K字節(jié) |
64K字節(jié)（可擴至128K字節(jié)） |
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每通道最高采樣率 |
200KSps(浮點模式下50KSps） |
200KSps |
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量程分檔 |
±1V～±10V，4檔程控（啟用浮點放大功能時，無需人工設置） |
±1V～±10V，4檔程控 |
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A/D分辨率 |
16Bit |
16Bit |
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采集參數(shù)設置方式 |
4套自定義配置參數(shù)設置，現(xiàn)場可隨需要隨時更改 |
現(xiàn)場連接筆記本電腦設置，完畢后脫機工作 |
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浮點功能 |
有 |
無 |
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電池充電狀態(tài)顯示 |
有 |
無 |
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預置4套參數(shù)設置 |
有 |
無 |
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分段存儲/多次觸發(fā) |
有 |
有 |
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掉電數(shù)據(jù)保護 |
有 |
有 |
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通道自檢 |
有 |
有 |
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自校準功能 |
有 |
有 |
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實時傳輸 |
有 |
有 |
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欠壓指示功能 |
有 |
有 |
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整機重量（含電池） |
0.9kg |
1.1kg |
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供 電 |
可充電鋰電池、外接直流電源供電或USB線連接充電 |
可充電電池或外接直流電源供電 |
本系統(tǒng)可根據(jù)測試需要選擇不同的測振儀。需要指出的是，對于工程爆破中需要多次分段爆破、自適應信號強弱的測試場合，需要選擇具有浮點放大、預定義參數(shù)設置、分段存儲、自動記錄、多次觸發(fā)功能的UBOX-5016，它將內(nèi)置的SRAM存儲器分成多段，每段記錄一次有效觸發(fā)前后的數(shù)據(jù)，每次記錄完畢后自動進入下一段存儲區(qū)域，并等待下一次觸發(fā)；同時可根據(jù)輸入信號幅度自動切換量程，從而同時滿足強振信號和弱振信號的監(jiān)測，極大地擴大了測試的動態(tài)范圍。
☆ 系統(tǒng)軟件：
TDEC數(shù)據(jù)采集模塊、卡、便攜式采集器、爆破振動自記儀配套虛擬儀器應用軟件，內(nèi)嵌薩道夫斯基經(jīng)驗公式，能夠根據(jù)試驗數(shù)據(jù)自動計算出α值及k值，使用戶可以按爆破安全規(guī)程控制裝藥量，適應爆破測振要求；軟件帶有工程標定功能，用戶可事先輸入傳感器K系數(shù)，測試過程完成后，通過配套軟件可立即讀出爆破振動波形以及垂直、水平方向的速度分量、矢量和以及主頻率，并且可以直接得到物理量的真實值，避免了電壓值與物理量值之間的換算過程；軟件還同時提供控制采集、讀取數(shù)據(jù)、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、存盤、打印及通訊功能；測試報告自動生成；所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶自行編輯；具備全中文在線幫助，操作直觀、便捷；支持WIN98/2K/XP操作系統(tǒng)。
☆ 部分專用測試及算法模塊軟件界面圖：
☆ 測試波形圖舉例：
下圖為通過我公司多點工程爆破振動測試系統(tǒng)測得的爆破工程某測點實測曲線圖，通過系統(tǒng)軟件發(fā)送到MS-Word中自動生成，軟件還可精確判讀出圖中波形的峰值數(shù)值（用戶所關心的測試結果——振速最大值，紅色圓圈標示部分）；同時還可以將與該波形曲線相關的測試參數(shù)表格發(fā)送到MS-Word中供用戶排版、編輯以及生成測試報告，極大地方便了工程爆破測試工作。
☆ 結束語：
在我國，伴隨著爆破技術的發(fā)展，對爆破地震效應的監(jiān)測也基本形成了自己的系統(tǒng)和手段，TDEC系列工程爆破多點測振系統(tǒng)的出現(xiàn)使得測震工作又前進了一大步，系統(tǒng)組建靈活方便，使用簡單快捷，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，軟件功能強大，數(shù)據(jù)處理迅速，進一步推動了爆破振動測試儀器向智能化與小型化的發(fā)展，使爆破動態(tài)測量技術發(fā)展提高到一個新的階段。目前，該系列測振系統(tǒng)已在國內(nèi)爆破、大壩、橋梁、礦山、公路、鐵路、隧道、水電、機車、地震臺站、建筑等多個大中型施工項目中大量成功應用，取得了顯著成效。
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