摘 要 TOPBOX-508振動自記儀是一種新型、輕巧、xiedaifangbiandezhendongceshiyiqi，tabuxuyaoxianchangbuxian，nengzidongjiluzhendongxinhao，duandianxinhaoyebuhuidiushi。zaixianchangkezhijieyutaishihuobijibendiannaolianjie，xianshiboxing，fenxihechulishuju。benwenjiehexianchangbaopozhendongceshishili，jieshaogaiyiqiyingyongqingkuang。
關鍵詞 測振儀 振動測試 爆破 中圖分類號 TD235. 14
Application of TOPBOX-508 Vibration Monitor in Blasting Measurement
Zhang Zhi yu Miao Yan gang
Yang Min
Abstract
Key words Vibration monitor；vibration measurement；blasting
1. 概述
在工程爆破施工中，由於爆破規模、方法和環境不同，爆破所引起的振動、空氣衝擊波，飛石、噪音和有毒氣體對周圍的建築物、設she施shi和he人ren員yuan產chan生sheng不bu同tong程cheng度du和he範fan圍wei的de影ying響xiang。其qi中zhong爆bao破po振zhen動dong所suo產chan生sheng的de危wei害hai比bi較jiao突tu出chu，因yin爆bao破po而er引yin起qi的de民min事shi糾jiu紛fen大da多duo數shu都dou是shi因yin為wei振zhen動dong對dui建jian築zhu物wu結jie構gou產chan生sheng了le不bu良liang影ying響xiang。因yin此ci，通tong過guo對dui爆bao破po振zhen動dong進jin行xing測ce試shi，一yi是shi可ke以yi了le解jie和he掌zhang握wo爆bao破po地di震zhen波bo的de特te征zheng、傳播規律以及對建築物的影響、破壞機理等；二是根據測試結果可及時調整爆破參數和施工方法，製定防震措施，指導爆破安全作業，避免或減少爆破振動的危害作用。
過去常用的爆破振動測試係統主要由三部分組成：第一部分為感受振動信號並輸出信號的傳感器（拾振器）；第二部分為完成信號放大或衰減的二次儀表(放大器測振儀)；第三部分為記錄信號的記錄裝置（光線示波器、磁帶記錄儀，瞬態記錄儀等）。記ji錄lu裝zhuang置zhi記ji錄lu下xia信xin號hao再zai由you人ren工gong或huo專zhuan門men儀yi器qi對dui波bo形xing進jin行xing分fen析xi處chu理li。這zhe一yi測ce試shi係xi統tong在zai振zhen動dong測ce試shi領ling域yu中zhong發fa揮hui了le很hen大da的de作zuo用yong，但dan也ye存cun在zai一yi些xie問wen題ti。如ru采cai用yong光guang線xian示shi波bo器qi作zuo為wei記ji錄lu儀yi器qi，采cai集ji的de波bo形xing後hou期qi量liang化hua處chu理li難nan度du大da，誤wu差cha也ye大da，而er且qie記ji錄lu下xia的de波bo形xing保bao存cun時shi間jian短duan；磁(ci)帶(dai)記(ji)錄(lu)儀(yi)和(he)瞬(shun)態(tai)記(ji)錄(lu)儀(yi)在(zai)波(bo)形(xing)處(chu)理(li)上(shang)也(ye)需(xu)要(yao)配(pei)接(jie)專(zhuan)用(yong)的(de)分(fen)析(xi)儀(yi)器(qi)，使(shi)得(de)該(gai)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)價(jia)格(ge)太(tai)高(gao)。另(ling)外(wai)，傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)放(fang)大(da)器(qi)之(zhi)間(jian)需(xu)用(yong)幾(ji)十(shi)米(mi)或(huo)幾(ji)百(bai)米(mi)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)電(dian)纜(lan)連(lian)接(jie)，在(zai)測(ce)試(shi)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo)中(zhong)，不(bu)僅(jin)時(shi)間(jian)長(chang)、工作量大，而且由於敷設線路過長，也易出現係統誤差。
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)迅(xun)猛(meng)發(fa)展(zhan)，測(ce)振(zhen)儀(yi)器(qi)也(ye)有(you)了(le)較(jiao)大(da)的(de)進(jin)展(zhan)。國(guo)內(nei)外(wai)一(yi)些(xie)廠(chang)家(jia)和(he)科(ke)研(yan)單(dan)位(wei)都(dou)研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)新(xin)一(yi)代(dai)的(de)測(ce)振(zhen)儀(yi)器(qi)，它(ta)克(ke)服(fu)了(le)現(xian)有(you)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)的(de)許(xu)多(duo)缺(que)點(dian)。其(qi)中(zhong)四(si)川(chuan)拓(tuo)普(pu)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)有(you)限(xian)公(gong)司(si)在(zai)多(duo)年(nian)來(lai)從(cong)事(shi)動(dong)態(tai)測(ce)試(shi)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)爆(bao)破(po)振(zhen)動(dong)對(dui)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)的(de)要(yao)求(qiu)，通(tong)過(guo)優(you)化(hua)設(she)計(ji)，研(yan)製(zhi)出(chu)了(le)TOPBOX-508振動信號自記儀。該儀器具有體積小，重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動化程度高、內存容量大等優點。
2. 測振儀器係統主要技術性能指標
2.1 TOPBOX-508振動信號自記儀主要技術性能指標
采樣率：100Hz～50KHz，分12檔可設置。
測量誤差：<1%
記錄深度：每通道16K―24K點
輸入信號帶寬：0HZ―20KHZ
量程：10mV，20mV，50mV，100mV，200mV，400mV，1V，2V，4V，8V，20V，40V。
耦合：交流、直流
輸入阻抗：200KΩ
輸入電容：小於25pF。
觸發方式：上升沿、下降沿內觸發，外觸發，手動觸發，提前、滯後觸發。
觸發電平：內觸發電平在量程範圍之內可調，外觸發電平是TTL電平。
數據記錄起點：觸發前預記錄和觸發後延時記錄，長度可設置。
通信接口：RS232接口。
輸入通道：2通道/台。
外部尺寸：15cm×10cm×5cm。
重量：0.8kg。
供電：2節9V電池或外接直流電源。
工作溫度：-10℃～60℃。
工作濕度：<90%，無結露。
2.2 速度傳感器主要性能指標
現(xian)場(chang)爆(bao)破(po)振(zhen)動(dong)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)係(xi)統(tong)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，也(ye)是(shi)由(you)四(si)川(chuan)拓(tuo)普(pu)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)有(you)限(xian)公(gong)司(si)加(jia)工(gong)製(zhi)作(zuo)的(de)，它(ta)與(yu)自(zi)記(ji)儀(yi)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)見(jian)表(biao)1。
速度傳感器主要技術性能指標
指標THS―1（水平） TSV―1型（垂直）
速度靈敏度 330mv/cm/s±5% 310mv/cm/s±5%
頻率響度 28Hz～1000Hz±10% 4Hz～1000Hz±10%
幅值線性度 3% 3%
位移 0.1μm～2200μm 0.1μm～2200μm
速度 0.01μm～30cm/s 0.01μm～30cm/s
加速度10g 10g
外形尺寸φ50×65mm φ32×70 mm
重量0.3kg 0.25kg
3. 測振係統的應用
3.1 四川二灘電站采場爆破振動監測
四川二灘電站采石場位於攀鋼集團公司二灘粘土礦附近，距礦區建築物約300~500m。由於采石場每天頻繁爆破，已影響到礦區建築物的安全。1997年10月至12月我們對爆破振動進行了監測，每次布置4~6個測點，分別布置在建築物的每個樓層。通過近三十次爆破監測，實際測量到的最大垂直振動速度為0.33cm/s，根據國家GB6722―86《國家爆破安全規程》有you關guan規gui定ding，該gai速su度du值zhi沒mei有you超chao過guo建jian築zhu物wu的de允yun許xu振zhen動dong值zhi，但dan實shi際ji上shang我wo們men對dui建jian築zhu物wu裂lie縫feng觀guan測ce結jie果guo表biao明ming，有you一yi部bu分fen裂lie縫feng已yi出chu現xian擴kuo展zhan和he延yan伸shen，這zhe主zhu要yao是shi采cai石shi場chang近jin兩liang年nian來lai頻pin繁fan爆bao破po所suo造zao成cheng的de。由you於yu較jiao長chang時shi間jian的de重zhong複fu爆bao破po振zhen動dong，部bu分fen建jian築zhu物wu出chu現xian了le不bu均jun勻yun沉chen降jiang，導dao致zhi建jian築zhu物wu部bu分fen裂lie縫feng的de擴kuo展zhan和he延yan伸shen。監jian測ce期qi間jian，采cai石shi場chang的de工gong作zuo已yi接jie近jin尾wei聲sheng，每mei天tian的de爆bao破po次ci數shu和he起qi爆bao藥yao量liang較jiao以yi往wang大da大da減jian少shao。本ben次ci測ce試shi的de物wu理li量liang為wei質zhi點dian振zhen動dong速su度du，振zhen動dong方fang向xiang為wei垂chui直zhi和he水shui平ping兩liang個ge方fang向xiang，所suo用yong測ce試shi係xi統tong為weiTOPBOX-508振動信號自記儀和磁電式振動速度傳感器。
3.2 昆明市區兩幢住宅樓房爆破拆除振動監測
因一家房地產公司昆明市鬧市區金碧路修建高層樓房，有兩幢七層樓房需要爆破拆除，設計總藥量為90kg，兩幢樓房一次起爆，共分5個段別。此次爆破振動監測采用TOPBOX-508振動信號自記儀和TSV―1型速度傳感器，測點布置在距爆破區12m的一幢樓房內，從一樓至六樓每層布置一個測點，測振結果見表2。
4. 結論
（2） 該儀器在數據采集方麵，測量精度高，有多種采集速率可選，信號記錄時間較長，可擴展通道。
（3） 該儀器提供了方便、直觀的操作和完善的數據處理功能，具有高度的軟、硬件兼容性，通過提供的DOS和Windows采集接口程序，用戶可自己編程控製采集，開發專用程序。DOS和Windows95兩個版本軟件具有漢字圖形界麵，適用性較好。
（4） TOPBOX-508振動信號自記儀的開發，進一步推動了振動測試儀器向智能化與小型化的發展，使爆破動態測量技術發展提高到一個新階段。
