本发明涉及煤矿防爆装备试验，特别是一种煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统与安全评估方法。
背景技术：
1、煤矿防爆装备是指在煤矿井下使用的防爆电磁起动器、防爆电控箱、防爆高压配电装置、防爆电缆连接器等设备，在煤矿井下采掘、运输、救援、排水、监控等环节广泛应用。冲击特性试验是考核煤矿防爆装备外壳耐冲击能力，是产品型式试验的重要检验项目。现有煤矿防爆装备冲击特性试验装置大部分在常温下采用手动或自动操作，实验过程操作复杂，导致测试过程工作量大、测试数据精度低、试验结果可靠性差，不能测试极限高温、极限低温条件下的冲击特性，为煤矿防爆装备的安全运行带来事故隐患。
技术实现思路
1、本发明针对上述现有技术存在的问题，本发明通过温度控制模块、冲击载荷模块对煤矿防爆装备的温度进行调节和冲击载荷施加，中控模块采集冲击成像模块得到冲击特性凹坑形态、评估煤矿防爆装备安全性，实现煤矿防爆装备冲击特性试验测试和安全评估。
2、本发明公开了一种煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，包括：
3、温度控制模块，用于进行温度调节，为煤矿防爆装备提供不同温度冲击特性试验条件；
4、冲击载荷模块，用于进行载荷大小的调节，为煤矿防爆装备提供不同冲击载荷的试验条件；
5、冲击成像模块，用于进行冲击凹坑形态扫描，为煤矿防爆装备冲击特性试验结果判断提供数据支撑；
6、中控模块，用于接收外界控制指令转换成动作信号，调节冲击特性试验的温度和载荷试验条件，并对整个实验过程进行控制、数据采集和处理，以及评估煤矿防爆装备的安全性；
7、温度控制模块、冲击载荷模块、冲击成像模块分别与中控模块电连接。
8、进一步地，温度控制模块的控制信号输入端与中控模块的温度控制信号输出端相连接，温度控制模块的信号输出端与中控模块的温度信号输入端相连接；
9、冲击载荷模块的控制信号输入端与中控模块的冲击载荷控制信号输出端相连接，冲击载荷模块的信号输出端与中控模块的冲击载荷信号输入端相连接；
10、冲击成像模块的控制信号输入端与中控模块的冲击成像控制信号输出端相连接，冲击成像模块的信号输出端与中控模块的冲击成像信号输入端相连接。
11、进一步地，所述的温度控制模块，包括：由温度检测终端、信号处理单元a、制冷单元、加热单元、微处理器a、显示单元a、通讯单元a、控制按钮a、电源单元a；
12、其中，温度检测终端的信号测试端分别与制冷单元、加热单元的温度信号采集端相连接，温度检测终端的信号输出端经过信号处理单元a与微处理器a的温度信号输入端相连接；制冷单元的控制端与微处理器a的制冷信号输出端相连接；加热单元的控制端与微处理器a的加热信号输出端相连接；显示单元a的信号输入端与微处理器a的显示信号输出端相连接；通讯单元a的信号输入端与微处理器a的通讯信号输出端相连接，通讯单元a的信号输出端与中控模块的通讯信号输入端相连接；控制按钮a的信号输出端与电源单元a、微处理器a的控制信号输入端相连接；电源单元a的电压输出端与信号处理单元a、制冷单元、加热单元、微处理器a、显示单元a的电源输入端相连接。
13、进一步地，所述的冲击载荷模块，包括：位移检测终端、信号处理单元b、冲击终端、驱动机构、igbt单元、微处理器b、显示单元b、通讯单元b、控制按钮b、电源单元b；
14、其中，位移检测终端的测试端与冲击终端的位移信号采集端相连接，位移检测终端信号输出端经过信号处理单元b与微处理器b的位移信号输入端相连接；冲击终端与驱动机构机械连接；驱动机构的电源输入端与igbt单元的输出端相连接；igbt单元的控制信号输入端与微处理器b控制信号输入端相连接；显示单元b的信号输入端与微处理器b的显示信号输出端相连接；通讯单元b的信号输入端与微处理器b的通讯信号输出端相连接，通讯单元b的信号输出端与中控模块的通讯信号输入端相连接；控制按钮b的信号输出端与电源单元b、微处理器b的控制信号输入端相连接；电源单元b的电压输出端与信号处理单元b、igbt单元、微处理器b、显示单元b的电源输入端相连接。
15、进一步地，所述的冲击成像模块，包括：高精度扫描电镜、通讯单元c、扫描工装单元、电源单元c；其中，扫描工装单元与高精度扫描电镜机械连接，高精度扫描电镜的通讯信号输出端经过通讯单元c与中控模块的通讯信号输入端相连接。
16、本发明公开了一种煤矿防爆装备冲击特性安全评估方法，该方式是基于如上所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统实现的，该方法包括：
17、s1：煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统上电启动，根据试验温度需求将试件放在温度控制模块中，通过中控模块设置试件温度的设定值；
18、s2：通过中控模块启动温度控制模块对试件进行温度调节，同时实时监测试件的温度，待试件温度达到设置值时，停止温度调节；
19、s3：将试件取出放在冲击载荷模块中，实时监测试件的温度，达到试验温度时，中控模块启动冲击载荷模块进行冲击试验，得到冲击后的试件；
20、s4：将冲击后的试件放在冲击成像模块的扫描工装单元中，进行冲击特性凹坑形态扫描，并将数据传输给中控模块，中控模块得到冲击特性图像以进行安全评估；
21、s5：煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统停电，整理系统设备和试件。
22、进一步地，所述的步骤s1中，所述的通过中控模块设置试件温度的设定值，包括：
23、通过中控模块设置试件温度的制冷设定值或加热设定值；
24、所述的步骤s2中，所述的通过中控模块启动温度控制模块对试件进行温度调节，包括：
25、通过中控模块启动制冷单元或加热单元对试件进行制冷或加热。
26、进一步地，所述的步骤s4中，进行冲击特性凹坑形态扫描，包括：
27、启动高精度扫描电镜进行冲击特性凹坑形态扫描。
28、进一步地，所述的步骤s4中，中控模块得到冲击特性图像以进行安全评估，包括：
29、s401：建立煤矿防爆装备有限元仿真模型，定义仿真参数；
30、s402：导入冲击凹坑形态数据，加载含冲击凹坑的煤矿防爆装备有限元仿真模型；
31、s403：仿真分析煤矿防爆装备冲击载荷下响应特性，得到应力和应变云图；
32、s404：评估煤矿防爆装备安全特性。
33、本发明至少具有以下有益效果：
34、本发明有效解决了煤矿防爆装备冲击特性试验自动化水平低、操作困难、测试精度低和缺少安全评估方法的技术难题，提高了煤矿防爆装备冲击特性试验检验能力和试验效率，增加产品科技含量，为煤矿防爆装备新产品研发过程隔爆外壳和部件选型提供试验验证技术支撑，保证了煤矿防爆装备产品质量，促进检测检验和煤矿防爆装备领域持续健康发展。
35、本发明的其他有益效果将在具体实施方式部分详细说明。
1.一种煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，其特征在于，温度控制模块的控制信号输入端与中控模块的温度控制信号输出端相连接，温度控制模块的信号输出端与中控模块的温度信号输入端相连接；
3.根据权利要求1所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，其特征在于，所述的温度控制模块，包括：温度检测终端、信号处理单元a、制冷单元、加热单元、微处理器a、显示单元a、通讯单元a、控制按钮a、电源单元a；
4.根据权利要求1所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，其特征在于，所述的冲击载荷模块，包括：位移检测终端、信号处理单元b、冲击终端、驱动机构、igbt单元、微处理器b、显示单元b、通讯单元b、控制按钮b、电源单元b；
5.根据权利要求1所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统，其特征在于，所述的冲击成像模块，包括：高精度扫描电镜、通讯单元c、扫描工装单元、电源单元c；其中，扫描工装单元与高精度扫描电镜机械连接，高精度扫描电镜的通讯信号输出端经过通讯单元c与中控模块的通讯信号输入端相连接。
6.一种煤矿防爆装备冲击特性安全评估方法，其特征在于，该方式是基于如权利要求1至5中任一项所述的煤矿防爆装备冲击特性试验测试系统实现的，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的煤矿防爆装备冲击特性安全评估方法，其特征在于，所述的步骤s1中，所述的通过中控模块设置试件温度的设定值，包括：
8.根据权利要求6所述的煤矿防爆装备冲击特性安全评估方法，其特征在于，所述的步骤s4中，进行冲击特性凹坑形态扫描，包括：
9.根据权利要求6所述的煤矿防爆装备冲击特性安全评估方法，其特征在于，所述的步骤s4中，中控模块得到冲击特性图像以进行安全评估，包括：