CS-3型炮孔测深仪由长沙矿山研究在80年代初技术转让给长沙电子仪器厂生产，历经20余年后其技术已陈旧老化，许多元器件因过时已无法从市场采购，早已停产。长沙元宇仪表公司创办者是该仪器当年的设计者，应矿山要求在2006年研发了CSJ06型智能炮孔测量仪，对原仪器进行了脱胎换骨地更新换代。2007年继续改进与扩展，升级为CSJ07型，增加了记录和打印功能，并使深度量程和测量精度更加提高。
近几年来，我们对仪器持续不断地进行改进和提高，于2011年7月推出CSJ10型智能炮孔测量仪。该系列仪器增大了声波发射功率，从而扩展测深量程，提高炮孔测对率；采用双轴角度信号进行正切运算，减小测角误差，由原先的30-50减为10以内；增添了温度测量功能，进而对声速的温度影响进行补偿计算；增大炮孔数据的存储量。于2016年11月*推出CSJ16型智能炮孔测量仪，增加了自动增益控制和抗干扰措施，提高测深灵敏度，从而扩展了适用范围；采用特殊算法寻找一束回波的起始波，并通过智能算法从若干回波中识别孔底回波，从而提高了炮孔测量精度和测对率。等等。
目前，CSJ06 、CSJ07、CSJ10已停产，专供CSJ16系列仪器。
表1 CSJ06/07与CS-3/4的对比
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序号 |
对比项目 |
CS-3、CS-4型仪器 |
长沙元宇 |
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CSJ06型 |
CSJ07 |
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1 |
可靠性 耐用性 |
1.元器件至少是30年前的老型号，性能差，有失效的可能 2.集成度低，元件数量多，故障率高 3、多板叠装，有接插件隐患 |
电路以微处理器为核心，集成度高，性能好，元件数量少，单板结构，无接插件，可靠性和耐用性均高 |
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2 |
发射强度调节 |
无发射强度调节，仅有用电位器的灵敏度调节，较易失效 |
按键操作的发射强度调节，可适应不同深度和岩石性质的炮孔测量 |
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3 |
发射频率调节 |
无发射频率调节，在更换声波探头时仪器难以匹配，导致性能不佳 |
按键操作的发射频率调节，在更换探头时仪器容易匹配共振频率，获得*发射效果 |
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4 |
测 深 传感器 |
采用动圈式传声器，易损坏 |
采用压电陶瓷传感器，不易损坏 |
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5 |
角度 传感器 |
采用重锤式特种电机作传感器，有转动部件，重量和体积大，易卡住或转动不灵。与测深探头是两个分体，需用另一根测杆和电缆 |
采用微加工制造的半导体加速度传感器，无转动部件，重量轻，体积小，不存在卡住或转动不灵问题。与测深探头一体化，共用一根电缆 |
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6 |
角度零点偏差调零 |
由于安装而造成的零点角度偏差很难消除 |
由安装而造成的零点角度偏差可以方便地用按键校正 |
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8 |
包装 成套性 |
仪器、探头、电缆是分体的 |
仪器、探头、电缆是一体化放在铝合金箱内，携带既方便也可靠 |
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7 |
电池 |
1＃干电池，较重，是易耗品。 仪器耗电大，电池寿命短 |
7节5＃镍镉电池，可充电反复使用。仪器耗电小，一次充电至少可用两个班 |
同CSJ06，但只用4节5＃镍镉电池 |
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9 |
深度量程和精度 |
0-32米 |
0-32米，±0.3米 |
0-35米，±0.3米 |
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10 |
存储和记录 功能 |
无 |
CSJ06和CSJ07A: 无存储功能 CSJ07B: 有400个炮孔数据的存储功能，仪器读出 CSJ07C: 有400个炮孔数据的存储功能，既可在仪器上读出，也可送电脑存储和制表打印 |
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11 |
推出年代 |
上世纪八十年代 |
2006 |
2007 |
表2 CSJ16 对比CSJ07 、CSJ10的性能亮点
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序号 |
性能的改进和增强内容 |
CSJ07 |
CSJ10 |
CSJ16 |
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1 |
提高炮孔测量精度和测对率， |
简单地用阈值判别回波，找不到起始波， 缺乏从若干回波中准确识别孔底回波的功能 |
采用特殊算法寻找一束回波的起始波，并通过比较从若干回波中识别孔底回波 |
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2 |
扩展测深适用范围 |
对于大孔或地质条件较差的炮孔，其实际测深范围可能达不到理论上的40米，因此适用性受到限制 |
采用自动增益控制和特殊的抗干扰手段提高了测深灵敏度，扩展了对深孔、大孔的适用范围 |
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3 |
提高测角精度 |
采用单轴角度信号查表法，测角误差3-5度，且不同探头难以匹配仪器，还受温度影响 |
采用双轴信号进行正切运算，测角误差小于1度，不同探头与仪器的兼容性好，受温度影响小 |
同 CSJ10功能 |
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4 |
增添了温度测量功能 |
无温度测量功能 |
有温度测量功能，量程0-50℃ |
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5 |
声速的 温度修正功能 |
无声速的温度修正功能 |
有声速/孔深的温度修正功能，提高孔深测量精度 |
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6 |
电池更换提示功能 |
无电池欠压报警 |
有电池欠压报警功能 |
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7 |
增添了仪器显示元件的故障巡检 |
无仪器显示元件的巡检功能 |
有数码管、光栅、LED灯的故障巡检功能 |
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8 |
增加铝合金箱的强度 |
铝合金箱箱壁较薄 |
铝合金箱箱壁加厚 |
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9 |
炮孔数据的存储量 |
存储400个炮孔的数据 |
存储2720个炮孔的数据 |
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10 |
推出年代 |
2007 |
2011 |
2016 |
