CZ305407B6 - Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals - Google Patents

Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals Download PDF

Info

Publication number
CZ305407B6
CZ305407B6 CZ2014-190A CZ2014190A CZ305407B6 CZ 305407 B6 CZ305407 B6 CZ 305407B6 CZ 2014190 A CZ2014190 A CZ 2014190A CZ 305407 B6 CZ305407 B6 CZ 305407B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pulses
threshold
pulse
measuring points
signal
Prior art date
Application number
CZ2014-190A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2014190A3 (en
Inventor
Miloslav Krupka
Jaroslav Moravec
Jiří Pachmáň
Jakub Šelešovský
Roman Maršálek
Vladimír Šebesta
Aleš Prokeš
Original Assignee
Ozm Research, S.R.O.
Foton, S.R.O.
Univerzita Pardubice
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ozm Research, S.R.O., Foton, S.R.O., Univerzita Pardubice, Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Ozm Research, S.R.O.
Priority to CZ2014-190A priority Critical patent/CZ305407B6/en
Publication of CZ2014190A3 publication Critical patent/CZ2014190A3/en
Publication of CZ305407B6 publication Critical patent/CZ305407B6/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

The method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals according to the present invention is based on measuring conducting by a set of optical fibers, the signals of which (at least some; in the optical, electrical or digital regions) of individual measuring points are merged and subsequently processed by making use of minimization of scattering of detonation velocities computed from side-by-side lying measuring points. In order to increase reliability of evaluation, reference-measuring points are used by interleaving of several merged blocks. According to a known sequence of location of the reference measuring points, it is possible to detect optional drop-out of the optical fiber signals applied to that points (caused for instance by breakage of the fiber). The reference measuring point signals are also not encumbered with parasite pulses of other measuring points.

Description

Vynález se týká způsobu záznamu a následného vyhodnocení průběhu optických signálů generovaných výbuchem energetických materiálů pomocí sady optických vláken.The invention relates to a method for recording and subsequently evaluating the course of optical signals generated by an explosion of energetic materials by means of a set of optical fibers.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pojem výbuch (exploze) můžeme definovat jako rychlou chemickou reakci spojenou s uvolněním značného množství energie ve velmi krátkém čase. Reakční zóna se šíří vybuchujícím materiálem definovanou rychlostí v rozsahu desítek až tisíců m/s (viz Obr. 1). V závislosti na rychlosti této výbušné přeměny se liší i ničivé účinky výbuchu na okolí, proto je možnost přesného stanovení rychlosti výbušné přeměny velmi důležitá. Mezi energetické materiály lze zařadit nejenom standardní výbušniny, ale i celou řadu průmyslově vyráběných látek např. hnojivá, různá aditiva používaná v průmyslu.The term explosion can be defined as a rapid chemical reaction associated with the release of a significant amount of energy in a very short time. The reaction zone spreads through the explosive material at a defined velocity in the range of tens to thousands of m / s (see Figure 1). Depending on the rate of this explosive conversion, the destructive effects of the explosion on the environment also vary, so the ability to accurately determine the rate of explosive conversion is very important. Energy materials include not only standard explosives, but also a wide range of industrially produced substances such as fertilizers, various additives used in industry.

Pro stanovení rychlosti výbuchu kondenzovaných systémů se doposud používají dvě základní metody: kontinuální a diskontinuální. Pro vlastní měření se používají ionizační nebo optická čidla. Z celé řady důvodů se jako nej vhodnější metoda jeví diskontinuální měření s pomocí čidel vyrobených z optických vláken. Velkou výhodou této metody je taktéž možnost charakterizace vlastností zkoumaných látek na základě intenzity a časového průběhu optického signálu emitovaného v průběhu výbuchu. Vzhledem ke složitosti zkoumaného jevu (každá látka se chová jinak) nelze tímto způsobem rozpoznat jaká část optického signálu odpovídá pohybu reakční zóny. Výsledkem takovýchto měření jsou mnohokrát data, která zjevně neodpovídají realitě.So far, two basic methods have been used to determine the explosion rate of condensed systems: continuous and discontinuous. Ionization or optical sensors are used for the measurements. For a number of reasons, discontinuous measurement using optical fiber sensors seems to be the most suitable method. A great advantage of this method is also the possibility to characterize the properties of the investigated substances based on the intensity and time course of the optical signal emitted during the explosion. Due to the complexity of the phenomenon (each substance behaves differently), it is not possible to recognize in this way what part of the optical signal corresponds to the movement of the reaction zone. Such measurements result in many times data that apparently do not correspond to reality.

Dosavadní způsoby měření detonační rychlosti optickou metodou jsou založeny na analogovém zpracování signálů z jednotlivých optických vláken nebo analýze směsného signálu z optického vlákna s uměle vytvořenými dutinami, viz Obr. 2 a 3. Tato řešení přinášejí následující technické nevýhody. Při analogové analýze signálů ze samostatných optických vláken, kdy jsou k vyhodnocení používány například analogové komparátory (Obr. 2) se jedná především o obtížné automatické stanovení prahu pro detekci okamžiku přítomnosti optického signálu a nemožnost dodatečného post-processingu. Takovéto řešení bylo popsáno například v práci Wang Xiaoyan; Zhao Hui; Wu Jian; Wang Gao; Design of the fiber Detonation velocity neasuring systém based on the FPGA, Electronics and Optoelecteonics (ICEOE), 2011 International Conference on, vol.4, no., pp. V4-29 -V4-32, 29-31 July 2011. Případné rozšíření o další kanály pak pro každý kanál vyžaduje vlastní opto/elektrický převodník a komparátor. Toto řešení pak přináší (zejména v případě digitalizace řešení) technologické problémy s návrhem desky plošných spojů, spotřebou a velikostí zařízení.The prior art methods of measuring the detonation velocity by the optical method are based on analog signal processing from individual optical fibers or analysis of a mixed optical fiber signal with artificially formed cavities, see Figs. These solutions have the following technical disadvantages. Analog analysis of signals from separate optical fibers, where analog comparators are used for evaluation (Fig. 2), is mainly a difficult automatic threshold determination for the detection of the moment of the presence of an optical signal and the impossibility of post-processing. Such a solution has been described, for example, in Wang Xiaoyan; Zhao Hui; Wu Jian; Wang Gao; Design of Fiber Detonation Velocity Neasuring System Based on FPGA, Electronics and Optoelecteonics (ICEOE), 2011 International Conference on vol.4, no. V4-29 -V4-32, 29-31 July 2011. Possible expansion with additional channels requires its own opto / electric converter and comparator for each channel. This solution brings (especially in case of digitization of the solution) technological problems with PCB design, consumption and equipment size.

V případě přístupu dle práce Chán, Ε. M.; Lee, V.; Mickan, S. P.; Davies, P. J.; Low-cost optoelectronic devices to measure velocity of detonation, Smáli Structures, Devices, and Systems II, Proceedings of SPIE Vol. 5649 (SPIE, Belingham, WA, 2005), pp. 586-594, je pak zpracováván signál, sestávající z impulzů generovaných stlačením vzduchu v dutinách uvnitř jednoho optického vlákna. Toto řešení vyžaduje přípravu dutin ve vláknu. Pro většinu trhavin je pro toto řešení problematické umístění vlákna do nálože tak, aby v ní nevznikl kanál. Z tohoto důvodu je toto řešení použitelné pouze pro malé rozměry měřeného materiálu (cca 10 cm). Vzhledem k možnosti vzniku parazitních impulzů v reálných energetických materiálech a absenci samostatných (referenčních) kanálů je nutné pro detekci a eliminaci parazitních impulzů použít expertní odhad a a-priori znalost o parametrech zkoumaného materiálu. Toto řešení lze také digitalizovat, viz Obr. 3.In the case of access according to the work of Khan, Ε. M .; Lee, V .; Mickan, S.P .; Davies, P.J .; Low-cost Optoelectronic Devices to Measure Velocity of Detonation, Smáli Structures, Devices, and Systems II, Proceedings of SPIE Vol. 5649 (SPIE, Belingham, WA, 2005). 586-594, a signal consisting of pulses generated by compressing air in the cavities within one optical fiber is then processed. This solution requires the preparation of cavities in the fiber. For most explosives, it is problematic to place the fiber in the charge so as not to create a channel. For this reason, this solution is only applicable to small dimensions of the measured material (approx. 10 cm). Due to the possibility of the occurrence of parasitic pulses in real energy materials and the absence of separate (reference) channels, it is necessary to use expert estimation and a-priori knowledge of the parameters of the examined material for detection and elimination of parasitic pulses. This solution can also be digitized, see Fig. 3.

- 1 CZ 305407 B6- 1 GB 305407 B6

Problémy dosavadního stavu techniky řeší předkládaný vynález.The problems of the prior art are solved by the present invention.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předkládaný vynález je založen na principu měření průběhu výbuchu pomocí sady optických vláken připojených do Nk měřicích míst, přičemž informace přenášená těmito vlákny je sloučena (v optické, elektrické nebo číslicové oblasti).The present invention is based on the principle of measuring the course of an explosion by means of a set of optical fibers connected to N to the measuring points, the information transmitted by these fibers being combined (in the optical, electrical or digital range).

Předmětem předkládaného vynálezu je způsob měření a vyhodnocení průběhu sekvenčních optických signálů generovaných výbuchem výbušniny, při němž se do výbušniny, s výhodou ve tvaru válce, rozmístí do měřicích míst optická vlákna, a po iniciaci výbuchu se potom získané optické signály vyhodnotí, přičemž alespoň část (tj. alespoň dva, s výhodou alespoň tři, alespoň čtyři, alespoň pět) optických signálů z vláken se před vyhodnocením sloučí do jednoho nebo více bloků sloučení signálů a použijí se referenční signály z tzv. referenčních měřicích míst. Tato místa mohou být tvořena nesloučenými optickými vlákny, přenášejícími měřenou informaci přímo do bloku vyhodnocení (viz mRefj, mRef2, mRefNref na Obr. 6) a/nebo některou z konfigurací prokládání měřicích míst s referenčními body, uvedených dále (Obr. 10, Obr. 11, Obr. 13).It is an object of the present invention to provide a method for measuring and evaluating a sequence of optical optical signals generated by an explosive explosion, wherein optical fibers are distributed into the explosive, preferably cylindrical, into the measuring points, and after initiation of the explosion. that is, at least two, preferably at least three, at least four, at least five) optical signals from the fibers are combined prior to evaluation into one or more signal merging blocks and reference signals from so-called reference measurement sites are used. These locations may consist of unmerged optical fibers, transmitting the measured information directly to the evaluation block (see m Re fj, m Ref2 , m Re f Nre f in Fig. 6) and / or any of the interleaving configurations of the metering points with reference points listed below (Fig. 10, Fig. 11, Fig. 13).

Je-li sloučení provedeno v elektrické oblasti, jsou elektrické signály pomocí analogově/digitálního převodníku převedeny do oblasti číslicové. Je-li sloučení provedeno již v optické oblasti, jsou signály nejprve převedeny na elektrické pomocí opto/elektrického převodníku.If the merging is performed in the electrical area, the electrical signals are converted to the digital area by means of an analog / digital converter. If the combining is already performed in the optical region, the signals are first converted to electrical using an opto / electrical converter.

Příklad základního principiálního schématu zapojení je nakreslen na Obr. 4 nahoře. Sloučená informace (viz Obr. 4 dole) je pak zpracována algoritmem zpracování signálů podle předkládaného vynálezu.An example of a basic schematic diagram is shown in FIG. 4 above. The combined information (see Fig. 4 below) is then processed by the signal processing algorithm of the present invention.

Jednotlivá měřicí místa m7 (/-1... Nk)jsou od sebe vzdálena o As; (/'=1, ..., Λ/t-l). Průběh výbuchu generuje postupně (směrem od místa iniciace) v jednotlivých měřicích místech optický signál, viz Obr. 4 dole. V ideálním případě se předpokládá v každém měřicím místě přítomnost jednoho impulzu, přičemž časové diference mezi impulzy ve vedle sebe ležících měřicích místech jsou v ideálním případě (označeno indexem i) A/,7 (/=1,..., M-l). Na základě znalosti o prostorovém rozmístění jednotlivých optických vláken lze v tomto ideálním případě za předpokladu, že rychlost šíření výbuchu lze aproximovat jako rovnoměrnou, vypočítat odpovídající detonační rychlost mezi dvěma měřicími místy (v7=Aj7 / A/í7).The individual measuring points m 7 (/ -1 ... N k ) are separated by As; (/ '= 1, ..., Λ / tl). The course of the explosion generates an optical signal gradually (away from the initiation point) at individual measuring points, see Fig. 4 below. Ideally, one pulse is assumed at each measuring point, the time differences between the pulses at adjacent measuring points are ideally (denoted by index i) A /, 7 (/ = 1, ..., M1). Based on the knowledge of the spatial distribution of the individual optical fibers, the ideal detonation velocity between two measuring points can be calculated in this ideal case, assuming that the rate of explosion propagation can be approximated as uniform (v 7 = Aj 7 / A / 77 ).

Na základě sady měření na různých energetických materiálech bylo prokázáno, že v některých případech může docházet k následujícím chybovým stavům:Based on a set of measurements on different energetic materials, it has been shown that in some cases the following error conditions may occur:

1. po (primárním = prvním) impulzu generovaném v daném měřicím místě výbuchem se v měřicím místě může vyskytovat dodatečný (sekundární, parazitní) impulz (viz průběh signálu v měřicím místě m2 na Obr. 4).1. After the (primary = first) pulse generated at the measuring point by an explosion, an additional (secondary, parasitic) pulse may occur at the measuring point (see waveform at the measuring point m 2 in Fig. 4).

2. primární (první) impulz generovaný v daném měřicím bodě výbuchem není zaznamenán, například chybou obsluhy, nesprávně uloženého či zlomeného vlákna (viz průběh signálu v měřicím místě na Obr. 4).2. The primary (first) pulse generated at a given measuring point by an explosion is not recorded, for example, by an operator error, incorrectly stored or broken fiber (see signal waveform at the measuring point in Fig. 4).

Z tohoto důvodu je obecně výhodné provést měření na alespoň 4, s výhodou na alespoň 8, měřicích místech (kanálech). Větší počet měřicích míst umožní i zvětšit přesnost vyhodnocované informace o průběhu detonačního děje, například detonační rychlosti. Je tak například možné použít více (počet je označen K) bloků sloučení signálů, jak je naznačeno na Obr. 5. Způsobem zpracování signálu podle vynálezu jsou pak zpracovány sloučené signály v každém z //bloků.For this reason, it is generally preferred to perform measurements at at least 4, preferably at least 8, measurement points (channels). A larger number of measuring points will also allow to increase the accuracy of the evaluated information about the course of the detonation process, for example the detonation velocity. Thus, for example, it is possible to use multiple (number indicated by K) signal merging blocks as indicated in FIG. 5. The signal processing method of the present invention then processes the combined signals in each of the blocks.

-2 CZ 305407 B6-2 CZ 305407 B6

První z konfigurací s využitím prokládání je prokládání měřicích míst s referenčními body, jejíž příklad je znázorněn na Obr. 10 spolu s ilustrativním příkladem změřených signálů. V tomto případě jsou optické signály z K = Vref měřicích míst nejblíže iniciaci výbuchu (slouží také jako referenční místa) přivedeny postupně do prvního, druhého, až X-tého bloku sloučení signálu. Tato úprava způsobí, že prvních K impulzů v čase se objeví postupně v bloku 1, 2 až K. Porušení této sekvence indikuje přerušené vlákno na odpovídajícím měřicím místě. Tímto způsobem získáme až K-\ hodnot detonační rychlosti s vyšší spolehlivostí.The first of the interleaving configurations is the interleaving of the measurement points with the reference points, an example of which is shown in FIG. 10 together with an illustrative example of the measured signals. In this case, the optical signals from the K = V re f measuring points closest to the initiation of the explosion (also serve as reference points) are fed sequentially to the first, second, to the X-th block of the signal merging. This adjustment causes the first K pulses in time to appear sequentially in blocks 1, 2 to K. Violation of this sequence indicates a broken fiber at the corresponding measuring point. In this way, we obtain up to K-\ detonation velocity values with higher reliability.

Prokládání měřicích míst s referenčními body a maximální diferencí je výhodná varianta zapojení, jejíž příklad je popsán na Obr. 11. Z experimentů provedených na různých energetických materiálech vyplynul poznatek, že parazitní impulzy se projevují v relativně krátké době (odpovídající zhruba šířce jednoho nebo několika jednotek impulzů) po primárním impulzu v daném měřicím místě. Z tohoto důvodu je výhodné použít zapojení z Obr. 11, které využívá plné prokládání všech měřicích míst a bloků sloučení informace. V tomto případě dochází k zvětšení prostorové vzdálenosti mezi měřicími místy zpracovávanými jednotlivými bloky. Pro dostatečně velké K je časová diference mezi jednotlivými primárními (v čase prvními) impulzy přicházejícími do jednotlivých bloků sloučení signálu z různých měřicích míst větší než časová diference mezi přimámími a případnými parazitními impulzy generovanými v jednotlivých měřicích místech. V tomto zapojení je také možno využít známou sekvenci výskytu ideálních impulzů postupně na výstupech bloků sloučení signálů 1, 2... K, l, 2...K, 1, 2...Xatd.Interleaving of measuring points with reference points and maximum difference is a preferred wiring variant, an example of which is described in Figs. 11. Experiments carried out on various energetic materials have shown that parasitic pulses appear in a relatively short time (roughly the width of one or more pulse units) after the primary pulse at a given measuring point. For this reason, it is advantageous to use the circuit of FIG. 11, which utilizes the full interleaving of all measurement points and information merging blocks. In this case, the spatial distance between the measuring points processed by the individual blocks increases. For a sufficiently large K, the time difference between the individual primary (in time) first pulses arriving at each of the merge blocks from different measurement sites is greater than the time difference between the direct and possible parasitic pulses generated at each measurement site. In this connection, it is also possible to utilize the known sequence of ideal pulses sequentially at the outputs of the signal merging blocks 1, 2 ... K, 1, 2 ... K, 1, 2 ... Xatd.

Zpracování navzorkovaných signálů v digitální formě pro každý blok sloučení signálů se provádí tak, žeThe processing of the sampled signals in digital form for each signal merging block is performed in such a way that:

a) uživatel nejprve zvolí hodnoty maximálního cílového počtu identifikovaných impulzů ?Vmax a minimální prahové hodnoty Práhmjn,a) the user first selects the values of the maximum target number of identified pulses? V max and the minimum threshold Threshold m j n ,

b) následně se nastaví počáteční práh na maximální hodnotu signálu dosaženou v příslušném bloku sloučení signálů, a hodnota index kroku se nastaví na 1,b) the initial threshold is then set to the maximum signal value reached in the respective signal merging block, and the step index value is set to 1,

c) identifikují se všechny části (časové okamžiky) sloučeného signálu, v nichž hodnota signálu přesahuje aktuální hodnotu prahu, přičemž se okamžik překročení prahu označí za okamžik výskytu impulzu, přičemž o okamžik výskytu impulzu se nejedná, pokud je časový rozdíl mezi tímto a předchozím okamžikem výskytu impulzu kratší, než je průměrná šířka impulzu, která se získá měřením v referenčních měřicích místech,c) identify all parts (time moments) of the combined signal in which the value of the signal exceeds the current threshold value, the moment of exceeding the threshold being identified as the moment of the pulse occurrence, which is not the moment of the pulse occurring. an occurrence of a pulse shorter than the average pulse width obtained by measuring at the reference measuring points,

d) detekují se parazitní impulzy, které se vyloučí, a detekuje se absence primárních impulzů, a jsou vypočteny odpovídající vektory detonačních rychlostíd) parasitic pulses are detected, which are eliminated, and the absence of primary pulses is detected, and corresponding detonation velocity vectors are calculated

e) celkový počet identifikovaných impulzů Na se porovná s hodnotou Nmax a hodnota prahu Práh se porovná s hodnotou Práhmin; a je-li Nm!lx > Nid a zároveň Práh > Práhmin, potom se hodnota indexu kroku zvýší o 1, hodnota Práh se sníží a opakují se kroky c) až e), zatímco jeli Vmax < jVid nebo Práh < Práhmin, potom se vyhodnocování ukončí.(e) the total number of identified pulses Na shall be compared with N max and the Threshold threshold shall be compared with Threshold Min ; and if N m! lx > N id and at the same time Threshold> Threshold min , then the step index value is increased by 1, Threshold is decreased and steps c) to e) are repeated while V max <jV id or Threshold <Threshold min , then the evaluation is terminated.

Výsledkem vyhodnocení je informace získaná v kroku d), tj. průběh sekvenčních optických signálů generovaných výbuchem výbušniny po vyloučení parazitních impulzů a po detekci absence primárních impulzů.The result of the evaluation is the information obtained in step d), i.e., the course of the sequential optical signals generated by the explosion of the explosive after the elimination of the parasitic pulses and after the detection of the absence of the primary pulses.

Způsob je schematicky znázorněn ve vývojovém diagramu na Obr. 7.The method is schematically shown in the flowchart of FIG. 7.

S výhodou se hodnota Práh v kroku e) nastaví na hodnotu vypočtenou jako hodnota počátečního prahu dělená indexem kroku.Preferably, the Threshold value in step e) is set to a value calculated as the initial threshold value divided by the step index.

-3 CZ 305407 B6-3 CZ 305407 B6

Způsob tedy obsahuje následující hlavní bloky:The method thus comprises the following main blocks:

1. Nalezení přibližných okamžiků výskytu všech významných impulzů přítomných ve sloučených větvích, například metodou adaptivního prahování:1. Finding the approximate moments of occurrence of all significant pulses present in the merged branches, for example by the adaptive thresholding method:

a. Na počátku je rozhodovací práh iniciován na hodnotu rovnou maximální hodnotě signálu v A-tém bloku sloučení signálů max(,s>)a. Initially, the decision threshold is initiated to a value equal to the maximum signal value in the A th block of the max (, s>)

b. Nalezení pozic impulzů - vzorky měřeného signálu jsou postupně (s rostoucím časem) porovnávány s prahem. Je-li velikost signálu v některém bodě větší než práh, je okamžik překročení prahu označen za možný okamžik (pozice) výskytu impulzu. O okamžik výskytu impulzu se nejedná, pokud by časový rozdíl mezi tímto a předchozím okamžikem výskytu impulzu byl kratší, než je definovaná průměrná šířka impulzu (například získaná měřením v referenčních měřicích místech). Průměrná šířka impulzu je závislá na typu výbušniny aje zjištěna experimentálně.b. Finding pulse positions - the measured signal samples are gradually (with increasing time) compared to the threshold. If the signal size at any point is greater than the threshold, the moment the threshold is exceeded is indicated as a possible moment (position) of the pulse occurrence. The moment of impulse occurrence is not the case if the time difference between this and the previous moment of impulse occurrence would be shorter than the defined average pulse width (for example, obtained by measurement at reference measurement sites). The average pulse width depends on the type of explosive and is determined experimentally.

2. Zpřesnění okamžiků výskytu impulzů vhodnou metodou, například metodou průsečíků tečen v okamžicích maximální a minimální derivace analyzovaného signálu (tento bod nemusí být v algoritmu realizován).2. Accurate moments of impulse occurrence by a suitable method, for example the method of intersection of tangents at moments of maximum and minimum derivation of the analyzed signal (this point need not be implemented in the algorithm).

Identifikované okamžiky výskytu impulzů označené jako pb p2.... p\Ki jsou předány Algoritmu pro zpřesnění okamžiků výskytu impulzů, viz níže.The identified pulse occurrence moments denoted as p b p 2 .... p \ K i are passed to the Algorithm for refining the moment of the pulse occurrence, see below.

3. Detekce výskytu parazitních (sekundárních) impulzů a detekce absence primárních impulzů v sloučeném signálu na základě vyhodnocení rozptylu měřených hodnot detonační rychlosti mezi jednotlivými měřicími místy.3. Detection of the occurrence of parasitic (secondary) pulses and detection of the absence of primary pulses in the combined signal based on the evaluation of the variance of the measured values of the detonation velocity between the individual measuring sites.

Jsou vypočteny časové diference mezi jednotlivými identifikovanými impulzy Stí (/ = 1... Aid-1). Časové diference mezi impulzy a vzdálenosti mezi jednotlivými měřicími místy jsou předány Algoritmu pro detekci výskytu parazitních (sekundárních) impulzů a detekci absence primárních impulzů. Výstupem algoritmu jsou vektory detonačních rychlostí a jejich rozptyly (střední kvadratické odchylky).Time differences between individual identified pulses Sti (/ = 1 ... A id -1) are calculated. Time differences between pulses and distances between individual measuring points are transmitted to the Algorithm for detecting the occurrence of parasitic (secondary) pulses and detecting the absence of primary pulses. The output of the algorithm are vectors of detonation velocities and their variance (mean quadratic deviations).

4. Algoritmus je ukončen, pokud je počet identifikovaných impulzů Ald větší než zvolené celé číslo Amax > Ar nebo pokud je práh menší než minimální uživatelem stanovený práh (určený například úrovní šumu v měřicích místech/kanálech) Práhm,n. V opačném případě je práh snížen a dochází k opětovnému vyhledávání pozic impulzů ve změřeném signálu. Číslo Amax je uživatelem voleno například jako maximálně dvojnásobek počtu měřicích míst (za předpokladu, že každé měřicí místo generuje v průměru nejvýše jeden parazitní impulz).Fourth algorithm is terminated if the number of identified pulses LD is greater than a selected integer, and max> or Ar, if the threshold is less than the minimum threshold set by the user (for example determined by the noise level at the measuring points / channel) Threshold m, n. Otherwise, the threshold is lowered and the pulse positions in the measured signal are re-searched. For example, the number A max is chosen by the user as a maximum of twice the number of measuring points (provided that each measuring point generates on average no more than one parasitic pulse).

Algoritmus pro zpřesnění okamžiků výskytu impulzů:Algorithm for refining moments of impulse occurrence:

I. Ze (sloučeného) signálu je nejprve odečtena složka rovnající se klidové hodnotě signálu (před iniciací výbuchu).I. From the (combined) signal, a component equal to the bias value of the signal (prior to the initiation of the explosion) is first subtracted.

II. Signál je filtrován filtrem se symetrickou impulzní charakteristikou, s výhodou typu sin(x)/v, váženou vhodným oknem, například typu Hamming. Symetričnost vede na lineární fázi. Tím je zaručeno, že zpoždění způsobené filtrací je pro všechna měřicí místa stejné. Cílem filtrace je odstranit vysokofrekvenční složky signálu (šum).II. The signal is filtered by a filter having a symmetrical pulse characteristic, preferably of the sin (x) / v type, weighed by a suitable window, such as the Hamming type. The symmetry leads to a linear phase. This ensures that the filtration delay is the same for all measuring points. The goal of filtration is to remove high-frequency components of the signal (noise).

III. Z filtrovaného (sloučeného) signálu je vypočtena jeho první derivace (v okolí okamžiku výskytu každého identifikovaného impulzu). Zpřesněný okamžik výskytu impulzu je určen jako průsečík tečen k filtrovanému signálu v okamžicích minima a maxima první derivace, viz obr. 8. Tento způsob umožní spolehlivou a shodnou práci algoritmu jak pro impulzy,III. From the filtered (merged) signal is calculated its first derivative (around the moment of occurrence of each identified pulse). The refined moment of the pulse occurrence is determined as the intersection of the tangents to the filtered signal at the moments of the minimum and maximum of the first derivative, see Fig. 8. This method allows reliable and consistent operation of the algorithm for both pulses,

-4CZ 305407 B6 které nevyužívají plný dynamický rozsah měřicího systému, tak pro impulzy, které jsou vzhledem k jejich velké dynamice systémem limitovány.-430 305407 B6 which do not use the full dynamic range of the measuring system, as well as pulses that are limited by the system due to their high dynamics.

IV. Je-li tento algoritmus použit pro signál změřený v referenčním měřicím místě, je pro zpřesněný impulz zaznamenána jeho šířka. Je vypočten aritmetický průměr šířek impulzů Tavg ze všech referenčních měřicích míst.IV. If this algorithm is used for a signal measured at the reference measuring point, its width is recorded for the refined pulse. The arithmetic mean of the pulse widths T avg from all reference measurement points is calculated.

Algoritmus pro detekci výskytu parazitních (sekundárních) impulzů a detekci absence primárních impulzů:Algorithm for detection of occurrence of parasitic (secondary) pulses and detection of absence of primary pulses:

Předpokládáme, že do £-tého bloku vyhodnocení vstupují signály z celkem měřicích míst. Jsou využity identifikované impulzy pb p2·... Pmó, kde Vaje počet identifikovaných impulzů, přičemž obvykle nastane situace, kdy Na # M. Vstupem algoritmu jsou také časové diference mezi jednotlivými identifikovanými impulzy At/ (/=1... .2Vid-l) a vzdálenosti mezi jednotlivými po sobě jdoucími měřicími místy Asy (/=1... TV^-l). Všechny tyto veličiny jsou znázorněny na Obr.4 a Obr. 9.We assume that signals from a total of measuring points enter the £ th evaluation block. Identified pulses p b p2 · ... Pmó are used, where V is the number of identified pulses. Usually there is a situation where Na # M. The input of the algorithm is also time differences between individual identified pulses At / (/ = 1 ... .2V id- 1) and the distances between the consecutive Asa measuring points (/ = 1 ... TV ^ -l). All these variables are shown in FIG. 4 and FIG. 9.

Cílem algoritmu je zjistit, která z měřicích míst ηη ... generují které z impulzů pb p2... .P^d, tedy jak je množina měřicích míst Μ = {πη, ... mMe} zobrazena na množinu impulzů P - {pi, p2....P^d}. Může se vyskytnout případ, kdy jedno měřicí místo vygeneruje namísto jednoho požadovaného impulzu i impulz parazitní (například p3 na Obr. 9), nebo naopak dané měřicí místo v důsledku závady nevygeneruje žádný impulz (měřicí místo myvk-1 na Obr. 9).The aim of the algorithm is to find out which of the measuring points ηη ... generate which pulses p b p 2 ... .P ^ d, ie how the set of measuring points Μ = {πη, ... m Me} is displayed on the set of pulses P - {pi, p 2 .... P ^ d}. There may be cases where one measuring point generates a parasitic pulse instead of one desired pulse (for example p 3 in Fig. 9), or, conversely, the given measuring point does not generate any pulse due to a fault ( myv k -1 in Fig. 9) .

Algoritmus pracuje následovně:The algorithm works as follows:

I. Jsou zkoumána všechna možná zobrazení /„ z množiny impulzů P do množiny měřicích míst M, tj. f„: P —> M. Takováto zobrazení říkají, které impulzy byly vygenerovány kterými měřicími místy. Například Obr. 9 odpovídá zobrazení /j = {(pb ηη), (p2, m2), (p3, m2),...(PAíd, mň)c}, kdy první impulz byl vygenerován prvním měřicím místem, druhý a třetí impulz byl vygenerován druhým měřicím místem ... a poslední měřený impulz byl vygenerován posledním měřicím místem.I. All possible representations / "from the set of pulses P to the set of measuring points M, i.e. f": P -> M are examined. Such representations tell which pulses were generated by which measuring points. For example, FIG. 9 corresponds to the display / j = {(b ηη p), (p 2, m 2), (p 3, m 2), ... (P and ID m N)} C, where the first pulse was generated by first measuring the second and third pulse was generated by the second measuring point ... and the last measured pulse was generated by the last measuring point.

II. Pro každé možné zobrazení fu jsou vypočteny prvky vektoru detonačních rychlostí vu jako poměry vzdáleností mezi každými dvěma vedle sebe ležícími měřicími místy generujícími dva po sobě jdoucí impulzy a časů změřenými mezi těmito dvěma impulzy. Jsou použita tato pravidla:II. For each possible mapping f for the vector elements are calculated detonation velocities in the ratio of the distances between each two juxtaposed measuring points generating two successive pulses and the measured time between these two pulses. The following rules apply:

o Generuje-li některé měřicí místo pro dané zobrazení více než jeden impulz, je pro výpočet rychlosti použit pouze první z impulzů (primární impulz).o If a measuring point generates more than one pulse for a given display, only the first pulse (primary pulse) is used to calculate the speed.

o Pokud některé měřicí místo negeneruje žádný impulz, není toto místo pro výpočet detonační rychlosti uvažováno.o If any measuring point generates no pulse, this place is not considered for calculating the detonation velocity.

Pro příklad z Obr. 9 a výše uvažované zobrazení /i tak bude mít vektor rychlostí následující prvkyFor the example of FIG. 9 and the above-mentioned image (s) will thus have the following elements at a rate

V,IN,

As,As,

Δ$3 3 $ 3

Δί1'Δί2+Δί3'Δί41 'Δί 2 + Δί 3 ' Δί 4 '

ASjVfc-2+A5/\řk-iASjV fc -2 + A5 / \ R k -i

4twld-i )·4tw ld ·

Je-li v zapojení použito referenčních míst, tak jak je naznačeno na Obr. 6 (nebo Obr. 10 nebo Obr. 11), je každý vektor vu doplněn prvky s hodnotami detonačních rychlostí vypočtenými jako poměr vzdáleností AsRef mezi dvěma vedle sebe ležícími referenčními místy a dobami AřRef mezi dvěma impulzy generovanými těmito referenčními měřicími místy:If reference points are used in the wiring as shown in FIG. 6 (or Fig. 10 or Fig. 11), each vector in addition of the component values of detonation speed calculated as the ratio of distances, and R f between two juxtaposed reference site and time of ar ref between the pulses generated by these reference measuring points:

-5CZ 305407 B6 z^fRetl AsRef.2 ^Ref, IVref-l) ''útRefj ’ ůtRef,2 ’ ’ AtRefi jvref-l-5GB 305407 B6 z ^ fRetl A with Ref.2 ^ Ref, IVref-l) '' TueRefj ' Re Re , 2''At Refi jvref-1

III. Pro každý vektor detonační rychlosti vu je vypočten rozptyl (druhá mocnina směrodatné odchylky) z jednotlivých prvků tohoto vektoru.III. For each detonation velocity vector in u , the variance (square of the standard deviation) from the individual elements of this vector is calculated.

IV. Pro každou délku vektoru detonačních rychlostí od 2 do nejvýše V„,ax-1 je za vektor detonačních rychlostí odpovídající správnému přiřazení měřicích míst a generovaných impulzů vybrán ten ze všech možných vektorů vu stejné délky, který vede na minimální rozptyl (směrodatnou odchylku) detonačních rychlostí. Z těchto vektorů s minimálním rozptylem detonačních rychlostí pro různé délky vektoru detonačních rychlostí pak vybere sám uživatel nebo algoritmus podle možných dalších hledisek.IV. For each detonation velocity vector length from 2 to at most V „, ax -1, the detonation velocity corresponding to the correct assignment of the measurement points and the generated pulses is selected from all possible vectors at the same length, resulting in minimal variance (standard deviation) of detonation speed. From these vectors with a minimum detonation velocity scattering for different lengths of the detonation velocity vector, the user or the algorithm itself selects according to possible other aspects.

Předkládaný vynález řeší problémy stavu techniky tím, že ke své činnosti využívá vyhodnocení detonační rychlosti měřené mezi jednotlivými měřicími místy (optickými vlákny), přičemž většina signálů z jednotlivých měřicích míst je před vyhodnocením sloučena. Tento způsob umožňuje např. detekci případného výpadku signálu nebo parazitních impulzů při zachování relativní jednoduchosti zařízení, což velmi zpřesňuje měření. Uvedený způsob měření zjednodušuje nároky na obsluhu zařízení (např. v základním zapojení bez využití prokládání není nutné umísťovat vlákna v přesném pořadí, ale je možné jejich náhodné zapojení k měřicím místům), nevyžaduje znalost a priori informace o detonační rychlosti měřeného materiálu a (při použití sloučení v optické oblasti) zmenší nároky na následný převod mezi optickými a elektrickými signály. Využití referenčních měřicích míst s prokládáním zaručí spolehlivost metody vyhodnocení.The present invention solves the problems of the state of the art by utilizing in its operation the detonation velocity measured between the individual measuring points (optical fibers), most of the signals from the individual measuring points being combined prior to the evaluation. This method allows, for example, the detection of a possible signal failure or parasitic pulses while maintaining the relative simplicity of the device, which makes the measurement very accurate. This method of measurement simplifies the demands on the operation of the device (eg in the basic connection without the use of interleaving it is not necessary to place the fibers in the exact order but it is possible to connect them randomly to the measuring points). combining in the optical region) reduces the demand for subsequent conversion between optical and electrical signals. The use of interleaved reference points ensures the reliability of the evaluation method.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Obr. 1 : Schéma idealizované detonační vlny zahrnující stranovou expanzi zplodin.Giant. 1: Scheme of an idealized detonation wave including side expansion of the fumes.

Obr. 2: Analýza signálů z více vláken dle dosavadního stavu techniky. O/E značí opto/elektrický převodník a KOM je komparátor.Giant. 2: Analysis of multi-fiber signals according to the prior art. O / E stands for opto / electric converter and KOM is a comparator.

Obr. 3 : Analýza signálu z jednoho vlákna s dutinami dle dosavadního stavu techniky. A/D značí převodník mezi analogovým a digitálním (číslicovým) signálem.Giant. 3: Analysis of a single-fiber sinusoidal signal according to the prior art. A / D indicates the converter between analog and digital (digital) signals.

Obr. 4: Základní blokové schéma zapojení (nahoře) a analyzované signály (dole).Giant. 4: Basic block diagram (top) and analyzed signals (bottom).

Obr. 5 : Zapojení s použitím více modulů sloučení signálů.Giant. 5: Connection using multiple signal merging modules.

Obr. 6: Základní blokové schéma zapojení s přidanými samostatnými referenčními měřicími místy.Giant. 6: Basic block diagram with separate reference measuring points added.

Obr. 7: Vývojový diagram algoritmu zpracování signálů.Giant. 7: Flowchart of signal processing algorithm.

Obr. 8: Metoda průsečíků pro zpřesnění okamžiku výskytu impulzu na reálně změřených datech.Giant. 8: Intersection method for accurate moment of impulse occurrence on real measured data.

Obr. 9: Mapování množiny měřicích míst na množinu impulzů.Giant. 9: Mapping the set of measuring points to the set of pulses.

Obr. 10: Příklad zapojení využívající prokládání měřicích míst s referenčními body.Giant. 10: Example of wiring using interleaving measuring points with reference points.

Obr. 11 : Příklad zapojení využívající prokládání měřicích míst s referenčními body a maximální diferencí.Giant. 11: Example of wiring using interleaving measuring points with reference points and maximum difference.

-6CZ 305407 B6-6GB 305407 B6

Obr. 12: Analyzované signály ze třech měřicích míst výbušniny SEMTEXu. Vodorovné čáry označují úrovně prahů (čárkovaná čára =1/5 maximální hodnoty signálu, čerchovaná čára = 1/7 maximální hodnoty signálu)Giant. 12: Analyzed signals from three SEMTEX explosive measurement points. Horizontal lines indicate threshold levels (dashed line = 1/5 of maximum signal value, dashed line = 1/7 of maximum signal value)

Obr. 13 : Blokové schéma zapojení experimentu s výbušninou RDX s použitím 4 bloků sloučení signálů a 6 měřicími místy. Referenční signály jsou zde vytvořené tak, že první tři optická vlákna nejblíže místu iniciace výbuchu jsou vedena postupně do třech po sobě jdoucích bloků sloučení signálů.Giant. 13: Block diagram of an RDX explosive experiment using 4 signal merging blocks and 6 measuring points. The reference signals are formed here such that the first three optical fibers closest to the point of initiation of the explosion are fed sequentially to three consecutive signal merging blocks.

Obr. 14: Skutečné sekvence impulzů zaznamenané na výstupech jednotlivých bloků sloučení signálů při použití výbušniny RDX.Giant. 14: Actual pulse sequences recorded at the outputs of individual signal merging blocks using RDX explosives.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1: Příklad nastavení různých hodnot prahuExample 1: Example of setting different threshold values

Na Obr. 12 jsou znázorněny analyzované signály ze třech měřicích míst výbušniny SEMTEXu. Pro situaci, kdy byl práh nastaven na 1/5 maximální hodnoty signálu, byly identifikovány 3 impulzy. Z množiny možných zobrazení impulzů na měřicí místa byla pro ilustraci vybrána následující:In FIG. 12 shows the analyzed signals from three SEMTEX explosive measurement locations. For the situation where the threshold was set to 1/5 of the maximum signal value, 3 pulses were identified. From the set of possible display of pulses to the measuring points the following was chosen for illustration:

/i - {(pi, m,), (p2, m2), (p3, m3)}, ϋι = (7,25 3,1) km/s σι = 2,9 (Pozn.) Pro délku vektoru rychlostí 2 je toto jediné možné zobrazení aje tedy vybráno /2 = {(Pi, mi), (p2, ηη), (p3, m3)}, t>2 = (4,35) km/s (Pozn.: impulz p2 je parazitní z 1. měřicího místa a není proto pro výpočet rychlostí použit, 2. měřicí místo impulz negeneruje) /3 = {(pi, m2), (p2, m3), (p3, m3)}, u3 = (7,1) km/s (Pozn.: impulz p3 je parazitní z 3. měřicího místa a není proto pro výpočet rychlostí použit, 1. měřicí místo impulz negeneruje) Pro situaci, kdy byl práh nastaven na 1/7 maximální hodnoty signálu, bylo identifikováno 5 impulzů. Z možných zobrazení impulzů na měřicí místa byla pro ilustraci vybrána následující:/ i - {(p, m), (p 2, m 2), (p 3, m 3)} ϋι = (7.25 3.1) km / s σι = 2.9 (Note). For the length vector of velocity 2 this is the only possible mapping and is thus selected / 2 = {(Pi, mi), (p 2 , ηη), (p 3 , m 3 )}, t> 2 = (4,35) km / s (Note: pulse p 2 is parasitic from 1st measuring point and is therefore not used for speed calculation, 2nd measuring point does not generate pulse) / 3 = {(pi, m 2 ), (p 2 , m 3 ), ( p 3 , m 3 )}, u 3 = (7.1) km / s (Note: pulse p 3 is parasitic from 3rd measuring point and is therefore not used for speed calculation, 1st measuring point does not generate pulse) when the threshold was set to 1/7 of the maximum signal value, 5 pulses were identified. From the possible display of pulses to the measuring points, the following was selected to illustrate:

/4 = {(Pi, m,),(p2, mú, (p3, m,), (p4, m2), (p5, m3)}, u5 = (1,7 5,3) km/s σ5 = 2,5 /s = {(Pi, mj), (p2, m2), (p3, m2), (p4, m3), (p5, m3)}, r>6 = (8,0 0,2) km/s σ6 = 4,1 fe = {(pi, m,), (p2, m2), (p3, m3), (p4, m3), (p5, m3)}, o7 = (8,0 7,1) km/s σ7 = 0,6/ 4 = {(Pi, m,), (p 2 , mu, (p 3 , m,), (p 4 , m 2 ), (p 5 , m 3 )}, u 5 = (1,7 5 , 3) km / s σ 5 = 2.5 / s = {(Pi, mj), (p 2 , m 2 ), (p 3 , m 2 ), (p 4 , m 3 ), (p 5 , m 3 )}, r> 6 = (8.0 0.2) km / s σ 6 = 4.1 fe = {(pi, m,), (p 2 , m 2 ), (p 3 , m 3) ), (p 4 , m 3 ), (p 5 , m 3 )}, o 7 = (8.0 7.1) km / s σ 7 = 0.6

Zobrazení fe vede na vektor rychlostí dané délky 2 s nejnižším rozptylem. Impulzy p4 a p5 jsou tedy parazitní (nejsou použity pro výpočet detonačních rychlostí) a jednotlivá měřicí místa generují impulzy pb p2, p3. Změřené detonační rychlosti mezi třemi měřicími místy jsou u7 = (8,0 7,1) km/s.The representation of fe leads to the vector at the speed of given length 2 with the lowest dispersion. The pulses p 4 and p 5 are therefore parasitic (they are not used for the calculation of detonation velocities) and the individual measuring points generate pulses p b p 2 , p 3 . Measured detonation velocities between three measuring points are at 7 = (8.0 7.1) km / s.

Příklad 2: Výbušnina RDX, 4 bloky sloučení informace, celkem 6 měřicích míst Blokové schéma zapojení s použitím čtyř modulů sloučení signálů (Obr. 13) by v souladu se zapojením a při správné funkci zařízení mělo poskytnout následující sekvenci impulzů: Blok (blok sloučení informace) 1. Blok 2, Blok 3, Blok 2, Blok 3, Blok 4. Skutečně změřené průběhy na výstupech jednotlivých bloků sloučení signálů (čárkovaně jsou označené možné prahy) jsou vyobrazeny na Obr. 14. Již samotná časová posloupnost změřených impulzů indikuje možný výskyt parazitníchExample 2: RDX explosive, 4 information merging blocks, total of 6 measuring points A block diagram using four signal combining modules (Fig. 13) should provide the following pulse sequence in accordance with the wiring and the device is operating correctly: Block (information merging block) ) 1. Block 2, Block 3, Block 2, Block 3, Block 4. The actually measured waveforms at the outputs of the individual signal merging blocks (dashed lines indicate possible thresholds) are shown in Fig. 14. The time sequence of measured pulses alone indicates the possible occurrence of parasitic

-7CZ 305407 B6 impulzů v blocích 1 (v čase 11 ps)a 3 (v čase 15 ps), a nefunkční optické vlákno z druhého měřicího místa v bloku sloučení signálu 3.305407 B6 pulses in blocks 1 (at 11 ps time) and 3 (at 15 ps time), and a broken optical fiber from the second measurement point in the signal merging block 3.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (6)

1. Způsob měření a vyhodnocení průběhu sekvenčních optických signálů generovaných výbuchem výbušniny, při němž se do výbušniny rozmístí do měřicích míst optická vlákna, a po iniciaci výbuchu se potom získané optické signály vyhodnotí, přičemž alespoň část optických signálů z vláken se před vyhodnocením sloučí do jednoho nebo více bloků sloučení signálů, vyznačený t í m , že se použijí referenční signály vytvořené tak, že:1. A method of measuring and evaluating the sequence of optical optical signals generated by an explosion of an explosive, in which optical fibers are placed in the explosive at measuring points, and after initiation of the explosion, the obtained optical signals are then evaluated. or a plurality of signal merging blocks, characterized in that reference signals are used such that: každé z prvních K optických vláken nejblíže místa iniciace výbuchu umístěných vedle sebe, které tvoří referenční signály, je přivedeno postupně podle pořadí směrem od místa iniciace výbuchu do K po sobě jdoucích bloků sloučení signálů a/nebo referenční signály z alespoň dvou optických vláken se vedou přímo do bloku vyhodnocení, bez sloučení s ostatními signály.each of the first K-optic fibers closest to the side-by-side of the explosion-initiating site forming the reference signals is fed sequentially from the explosion-initiating site to K consecutive signal merging blocks and / or reference signals from at least two optical fibers to the evaluation block, without merging with other signals. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se optická vlákna do jednotlivých bloků sloučení signálů vedou tak, že časová diference mezi jednotlivými primárními impulzy, přicházejícími do jednotlivých bloků sloučení signálu z různých měřicích míst, je větší než časová diference mezi primárními a případnými parazitními impulzy generovanými v jednotlivých měřicích místech.Method according to claim 1, characterized in that the optical fibers are fed to the individual signal merging blocks such that the time difference between the individual primary pulses arriving in the individual signal merging blocks from different measuring points is greater than the time difference between the primary and optional parasitic pulses generated in individual measuring points. 3. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačený tím, že zpracování optických signálů v každém bloku sloučení signálů se provádí tak, žeMethod according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the processing of the optical signals in each signal merging block is carried out such that a) uživatel nejprve zvolí hodnoty maximálního cílového počtu identifikovaných impulzů Nmm a minimální prahové hodnoty Práhmjn,a) the user first selects the values of the maximum target number of identified impulses N mm and the minimum threshold Threshold m j n , b) následně se nastaví počáteční práh na maximální hodnotu signálu dosaženou v příslušném bloku sloučení signálů, a hodnota index kroku se nastaví na 1,b) the initial threshold is then set to the maximum signal value reached in the respective signal merging block, and the step index value is set to 1, c) se identifikují všechny časové okamžiky sloučeného signálu, v nichž hodnota signálu přesahuje aktuální hodnotu prahu, přičemž se okamžik překročení prahu označí za okamžik výskytu impulzu, přičemž o okamžik výskytu impulzu se nejedná, pokud je časový rozdíl mezi tímto a předchozím okamžikem výskytu impulzu kratší, než je průměrná šířka impulzu, která se získá měřením v referenčních měřicích místech,(c) all moments of the merged signal are identified where the signal value exceeds the current threshold value, the moment of exceeding the threshold being identified as the moment of the pulse occurrence, and not the moment of the pulse occurrence if the time difference between this and the previous moment of pulse is shorter than the average pulse width obtained by measuring at the reference measuring points, d) se detekují parazitní impulzy, které se vyloučí, a detekuje se absence primárních impulzů a(d) parasitic pulses are detected and eliminated and the absence of primary pulses is detected; and e) celkový počet identifikovaných impulzů N se porovná s hodnotou Nmax a hodnota prahu Práh se porovná s hodnotou Práhmin; a je-li Nmax > N a zároveň Práh > Práhmin, potom se hodnota indexu kroku zvýší o 1, hodnota Práh se sníží a opakují se kroky c) až e), zatímco je-li Ařmax < nebo Práh < Práhmin, potom se vyhodnocování ukončí, přičemž výsledkem vyhodnocení je informace získaná v kroku d).e) the total number of identified pulses N is compared with the value N max and the threshold value Threshold is compared with the threshold Threshold min ; and if N max> N la while Threshold> Threshold minutes, then the index value of the step increases by 1, the threshold is reduced, and repeating steps c) to e), whereas when A is R max <or Threshold < The threshold min , then the evaluation is terminated, resulting in the information obtained in step d). -8CZ 305407 B6-8EN 305407 B6 4. Způsob podle nároku 3, vyznačený tím, že hodnota cílového počtu identifikovaných impulzů Nmax je v rozmezí Nk < Armax < 2Nk, přičemž VJe počet měřicích míst.Method according to claim 3, characterized in that the value of the target number of identified pulses N max is in the range N k <A r max <2N k , where V is the number of measuring points. 5. Způsob podle nároku 3 nebo 4, vyznačený tím, že mezi kroky c) a d) se dále provede krok zpřesnění okamžiků výskytu impulzů, kdy se dále signál filtruje filtrem s váženou symetrickou impulzní charakteristikou, z filtrovaného signálu se vypočte jeho první derivace a zpřesněný okamžik výskytu impulzu se určí jako průsečík tečen k filtrovanému signálu v okamžicích minima a maxima první derivace.Method according to claim 3 or 4, characterized in that, between steps c) and d), a further step of specifying the moment of pulse occurrence is further performed, further filtering the signal with a weighted symmetric pulse filter, calculating its first derivative and refining it the moment of occurrence of the pulse is determined as the intersection of the tangents to the filtered signal at the moments of the minimum and maximum of the first derivative. 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 3 až 5, vyznačený tím, že v kroku d) se nejprve vypočtou časové diference mezi okamžiky výskytu jednotlivých identifikovaných impulzů, vyhodnotí se všechna možná zobrazení f„ z množiny impulzů P do množiny měřicích míst M, fu: P->M, přičemž pro každé možné zobrazení /„ se vypočtou prvky vektoru detonačních rychlostí uu jako poměry vzdáleností mezi každými dvěma vedle sebe ležícími měřicími místy generujícími dva po sobě jdoucí impulzy a časových diferencí mezi těmito dvěma impulzy;Method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that in step d) the time differences between the occurrences of the individual identified pulses are first calculated, all possible displays f "are evaluated from the set of pulses P to the set of measuring points M, f u P-> M, wherein for each possible display / ", the elements of the detonation velocity vector u u are calculated as the ratio of the distances between two adjacent measuring points generating two successive pulses and the time differences between the two pulses; generuje-li některé měřicí místo pro dané zobrazení více než jeden impulz, je pro výpočet rychlosti použit pouze první z impulzů, a pokud některé měřicí místo pro dané zobrazení negeneruje žádný impulz, není toto místo pro výpočet detonační rychlosti uvažováno;if a measurement point generates more than one pulse for a given image, only the first of the pulses is used to calculate the rate, and if any measurement point generates no pulse for that image, that detonation rate is not considered; pro každou délku vektoru detonačních rychlostí od 2 do nejvýše Amax-1 se za vektor detonačních rychlostí odpovídající správnému přiřazení měřicích míst a generovaných impulzů vybere ten ze všech možných vektorů o„ stejné délky, který vede na minimální rozptyl detonačních rychlostí.For each detonation velocity vector length from 2 to at most Amax-1, the detonation velocity vector corresponding to the correct assignment of the measurement sites and the pulses generated is selected from all possible vectors of "same length," which results in a minimal detonation velocity dispersion. 9 výkresů9 drawings
CZ2014-190A 2014-03-27 2014-03-27 Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals CZ305407B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-190A CZ305407B6 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-190A CZ305407B6 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2014190A3 CZ2014190A3 (en) 2015-09-02
CZ305407B6 true CZ305407B6 (en) 2015-09-02

Family

ID=54054201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-190A CZ305407B6 (en) 2014-03-27 2014-03-27 Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305407B6 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101435829A (en) * 2008-12-09 2009-05-20 中北大学 Detonation velocity photoelectric test method and apparatus of detonating cord

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101435829A (en) * 2008-12-09 2009-05-20 中北大学 Detonation velocity photoelectric test method and apparatus of detonating cord

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chan, E. M., et al: Smart Struct, Dev, Sys II, Proceedings of SPIE, vol 5649 *
Cheng, L. K., et al: SPIE Newsroom DOI: 10.1117/2.1200705.0729 (12. 6. 2007) *
OZM Research: VOD 811 Detonating velovity measuring system (15. 9. 2011) *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2014190A3 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9575180B2 (en) Room occupancy sensing apparatus and method
CN103292928B (en) High-resolution distributed optical fiber temperature sensor and temperature measuring equipment and using method
EP2799910B1 (en) Dosage rate measurement system and dosage rate measurement method
CN104880209A (en) Distributed Optical Sensing With Two-step Evaluation
RU2475768C1 (en) Method to detect distance to area of damage on power transmission line
RU2636797C1 (en) Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation
US9909951B2 (en) Apparatus and method for characterization of FBG rellector array
CZ305407B6 (en) Method of measuring and evaluating characteristic of explosion-generated sequential optical signals
KR101386640B1 (en) Ghost image elimination method in laser radar system
Konashkov et al. A computer-aided plant for studying the kinematic viscosity of high-temperature metallic melts
CN103033340B (en) Testing device and testing method for sampling rate of large-caliber sampling grating
US10119868B2 (en) High speed distributed temperature sensing with auto correction
KR101556595B1 (en) Measurement system of particle size and velocity
WO2013066212A2 (en) Method for determining the distance to a fault on a power transmission line and device for the implementation thereof
US11287461B2 (en) Testing an energy transmission network and localizing a fault location in an energy transmission cable
Rakhimov et al. Locate Objects Mechanical Damage Based on Fiber-Optic Communication Systems
EP2709080A1 (en) Room occupancy sensing apparatus and method
JP6706192B2 (en) Propagation delay time difference measuring method between spatial channels and propagation delay time difference measuring apparatus between spatial channels
WO2020109399A3 (en) Device and method for measuring semiconductor-based light sources
JP6338154B2 (en) Brillouin scattering measuring apparatus and Brillouin scattering measuring method
EP3554199A8 (en) Beam energy measurement system
US20230184605A1 (en) Distributed strain sensing system and method thereof
Saunders Muon calibration at SoLid
RU2341770C1 (en) Device for timing laser range-finder
CN109471354B (en) Dead zone compensation device and method for precise time interval measurement

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210327