药壶爆破是一种集中药包爆破方法。在主药包未装入炮孔之前,先用少量炸药经过一次或数次扩壶,将孔底扩大成葫芦形,然后再装入主药包进行爆破。确定药壶的装药量是药壶爆破的重要工序之一。 本课题从工程实践出发,比较传统的药壶体积的测量方法,从而得出研究药壶体积测量仪的必要性;然后从多种可能的孔内测距方法中分析比较选择出合适的测距方法——超声测距,并对测量仪器结构及其软件硬件的实现做出了初步的设计等。本论文的创新之处在于第一次将现代电测方法应用于药壶爆破,本论文做出了如下工作: (1)比较多种可能的孔内测距方法如激光测距、红外测距、微波测距,涡流测距,光纤位移测距和超声测距法等,从工程经济性、技术可行性、作业实用性三个方面进行比较选择,确定选用超声波测距传感器测试方法。 (2)介绍了测量系统的基本组成与构造,详细地分析了本课题测距部分的难题即如何减小盲区的问题(即从换能器本身结构包括单换能器和双换能器以及放大电路两方面入手分析),以及超声传感器技术特性和电容式超声传感器工作原理等。 (3)系统的硬件部分,对测距电路做了简单的设计与分析:对步进电机的选定及其运行控制、测温电路及其程序、显示电路做了初步的设计:介绍了控制芯片AT89C51及对主程序流程图做了简单的设计等。