一种潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法及系统，通过设计拾音设备采集潜孔钻机附近描述声音的电压信号，并传输至计算机；计算机对电压信号进行存储并转化成声压级信号，最后计算得到谱质心时间序列，并由谱质心时间序列的峰值个数得出冲击频率；本发明专利技术提供的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法及系统，其设计合理，能够在工程现场无损安装，并精确采集数据信号，经快速计算后精确得出潜孔钻机在不同工况下的冲击频率。确得出潜孔钻机在不同工况下的冲击频率。确得出潜孔钻机在不同工况下的冲击频率。

【技术实现步骤摘要】
一种潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法及系统


[0001]本专利技术属于潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算
，具体涉及一种潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法及系统。

技术介绍

[0002]对于露天矿山中大量使用的潜孔钻机而言，其配备的潜孔冲击器是破岩能量的主要来源，在这之中，气动潜孔冲击器由于其效率高、性价比高等优势而被广泛使用；气动冲击器依靠高压气体往复推动活塞高速向下运动，活塞冲击钻头后破碎岩石，而岩石的破碎效果与冲击频率息息相关；冲击频率，即潜孔冲击器中活塞每秒冲击钻头的次数，其准确获取对评估潜孔钻机的能量效率、科学指定矿山工作计划等有重要的意义。
[0003]目前冲击频率仅能依靠经验公式或者厂家提供标况数据方式进行估算，但在实际工况中，冲击频率随着岩石种类、压缩空气的流量与压力、钻孔直径等变化而变化，导致以上方法的误差较大，难以应用于现场；此外，由于潜孔冲击器空间狭小、振动剧烈，难以在工程应用中对潜孔冲击器加装传感器实现冲击频率的测量，因此，目前大多数研究仍基于室内小型冲击器，与工况有较大差别。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：S1：在潜孔钻机附近安装拾音设备，所述拾音设备用于采集现场用于描述声音的电压信号；S2：将所述拾音设备与计算机电连接，并将采集的高频声音的电压信号存储至所述计算机的硬盘上；S3：将存储的电压信号文件导入Python/Matlab编程软件，从而将电压信号转化为声压级信号；S4：对转换后的声压级信号划分区段，以1秒为区间长度，对每秒声压级信号的声压级数据计算得到谱质心时间序列；S5：对于每秒内的谱质心时间序列，基于局部极大值的原理计算序列的峰值个数，按照谱质心的定义，并根据峰值个数可视为冲击频次，从而可得出冲击频率。2.根据权利要求1所述的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述拾音设备以48k Hz的采样频率采集现场的电压信号。3.根据权利要求1所述的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述S2步骤中，将采集的高频声音的电压信号以csv文件格式完整存储至所述计算机的硬盘上。4.根据权利要求1所述的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述S3步骤中，按以下公式将电压信号转换为声压级信号：式中：dB为声压级，单位dBSPL；U为输入电压，单位为mV；Uv为灵敏度，单位为mV/Pa。5.根据权利要求4所述的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述Uv的取值为17.8mV/Pa。6.根据权利要求1所述的潜孔钻机冲击频率的现场无损测量计算方法，其特征在于，所述S4步骤中，1秒声压级信号内有48000个声压级数据，对每秒的48000个声压级数据按式以下公式计算谱质心时间序列：式中，SC为谱质心；f(n)为第n个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大超，丁伟捷，付强，康全玉，胡智航，刘光硕，杨巍，刘殿书，梁书锋，侯仕军，田帅康，陆欣雨，谢科尧，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：