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爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置的制作方法

文檔序號:5957132閱讀:422來源:國知局
專利名稱:爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種爆炸沖擊波作用下,評價現(xiàn)場物品的抗御沖擊波強度的爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置。
背景技術
爆炸沖擊波是一種高速、高能破壞性極大的壓力波,在突然遇到這種沖擊波的環(huán)境下,評價產(chǎn)品能否抗御沖擊波并能正常工作是十分重要的課題。這對軍事防爆器材、民用防爆炸器材、煤礦井下抗爆設備以及人防防恐設備等儀器、設備、設施,測試其抗爆炸沖擊壓力的強度、安全性以及余壓消失后能否正常工作的性能,具有十分重要的應用價值。
目前公開爆炸沖擊波的測試方法,是對炸藥、雷管等爆炸物產(chǎn)生的沖擊波的大小進行測試,而無法對爆炸時形成的沖擊波對物體破壞進行測量和鑒定,也無法對沖擊波作用于管道中閥門開、閉狀態(tài)進行檢測,更無法檢測沖擊波對各種過濾器的承受能力及沖擊波閥門的濾波能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種爆炸中產(chǎn)生的沖擊波對被測物的強度、剛度以及濾波能力進行綜合檢測、評價和試驗的爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置。
本發(fā)明進一步的目的是提供一種能判定被測物是否損壞、損壞程度的爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置。
本發(fā)明為達到上述目的的爆炸沖擊波余壓模擬測試方法,(1)、引爆放置在密閉爆炸模擬筒內(nèi)的炸藥,引爆控制器提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡;(2)、炸藥爆炸時所產(chǎn)生瞬間的沖擊壓力波通過濾柵后直接作用于被測物上,而被測物前部的受壓測試管路和后部的背壓測試管路上的壓力變送器則瞬間采集被測物前、后的壓力波;(3)、兩壓力變送器將采集到的壓力波送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄、輸出壓力沖擊波曲線,同時顯示沖擊波形成的時間和沖擊波作用于被測物的過程狀況,測得被測物承受沖擊波后的強度和剛度或/和濾波能力。
本發(fā)明爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,包括圓形的爆炸模擬筒、爆炸模擬筒后部的過濾柵以及受壓測試管路和背壓測試管路,受壓測試管路和背壓測試管路之間內(nèi)置有被測物,受壓測試管路裝有進風管,且進風管上裝有自動止回進氣閥,靠近被測物兩側(cè)的受壓測試管路和背壓測試管路上裝有壓力變送器,兩壓力變送器連接高速采集卡和數(shù)據(jù)處理器,啟爆控制器與炸藥電連接,且啟爆控制器的輸出端接高速采集卡。
本發(fā)明為達到上述進一步目的的方法是當開啟背壓測試管路上的引風機及流量調(diào)節(jié)閥時,背壓測試管路上的流量傳感器測量被測物的流阻,并將信號送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄、輸出,然后與被測物承受沖擊前的流阻進行比較,來判定被測物是否損壞、損壞程度。
所述的背壓測試管路還具依次裝有流量傳感器、流量調(diào)節(jié)閥和引風機,流量傳感器的輸出端接數(shù)據(jù)采集卡的輸入接口。
本發(fā)明采用上述技術方案后的優(yōu)點在于1、能可靠地判定被測物對沖擊波的承受能力。本發(fā)明通過被測物前、后兩只壓力變送器對壓力波進行檢測,能瞬間記錄和描述承受沖擊波時的被測物前、后沖擊波的壓力曲線,因此能評價產(chǎn)品抗沖擊波強度和剛度以及濾波能力,同時顯示沖擊波形成的時間和沖擊波作用于被測物的過程狀況。2、仿真性強、精度高,數(shù)據(jù)可信度高。本發(fā)明采用高速采集卡及數(shù)據(jù)處理器,通過高速采集數(shù)據(jù)處理組件按每秒2000點~4000點的采集速度把被測物前與后面的沖擊波作用過程,通過計算機自動形成沖擊波形曲線,能真實反映該次爆炸沖擊波的壓力、沖擊波形成的時間、沖擊波作用于物體的過程以及物體后段余壓大小。尤其是對于濾器產(chǎn)品,不僅能測得對爆炸沖擊波當前的壓力、沖擊波形成的時間、沖擊波作用于物體的過程以及物體后段余壓大小,還可以判定其濾波能力的大小。3、爆炸的重復性好。本發(fā)明通過在密閉容器引爆炸藥產(chǎn)生沖擊波,因此不僅能測試到一定量的炸藥爆炸后所產(chǎn)生沖擊波壓力大小,而且可根據(jù)設計要求,通過改變藥量多少能夠直接控制沖擊波的強弱,重復性好。4、能直接觀察抗爆炸類閥門的開閉狀況。本發(fā)明由于能直接測得被測物前后兩側(cè)承受的沖擊波,因此能通過壓力曲線圖,分析抗爆炸閥門的開閉狀況及時間,判定閥門工作狀況及靈敏度。5、啟爆控制器與數(shù)據(jù)處理器同步工作,瞬間采集記錄。本發(fā)明由于提前0.1~0.5s將啟爆信號提供給數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器在0.002s~40.5s之內(nèi),瞬時記錄沖擊波形成的全過程。6、工作可靠。本發(fā)明在模擬爆炸筒前部設有過濾柵,因此可對爆藥爆炸后的殘余物進行過濾,以保護后部的各壓力變送器以及被測物,所以工作可靠,使用壽命長。7、方便判斷被測物是否損壞、損壞程度。本發(fā)明由于可通過測定爆炸前、后被測物的流阻是否相同,來判定被測物是否損壞,其方法簡單、可靠。
本發(fā)明的工作原理是當啟動啟爆控制器時,則啟爆控制器以6000V的高壓脈沖下觸發(fā)引爆爆炸模擬筒內(nèi)的炸藥,而炸藥爆炸產(chǎn)生的瞬間沖擊波則作用于被測物,此時被測物前、后的兩只壓力變送器將采集到被測物前、后兩側(cè)的沖擊波形成4~20mA的電信號后送至高速采集卡,高速采集卡則以每秒2000點~4000點的采集速度把被測物前、后面的沖擊波作用信號送至數(shù)據(jù)處理器,再通過數(shù)據(jù)處理器內(nèi)置的運行程序?qū)_擊波形成波形曲線,以真實反映該次爆炸沖擊波的瞬間壓力、沖擊波形成的時間,沖擊波作用于被測物的過程時間及被測物后段的壓大小以及濾波能力。當開啟背壓測試管路上的引風機及流量調(diào)節(jié)閥時,則可通過背壓測試管路上的流量傳感器測量被測物的流阻后,將信號送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄與被測物承受沖擊前的流阻進行比較,來判定被測物是否損壞、損壞程度。


下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的被測物為濾塵器的壓力曲線圖。
圖3是本發(fā)明被測物為抗爆閥門的壓力曲線圖。
具體實施例方式
見圖1所示,本發(fā)明的爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,包括圓形的爆炸模擬筒1、受壓測試管路6以及背壓測試管路11,高能炸藥通過藥桿3安裝在爆炸模擬筒中央,啟爆控制器14與藥桿3內(nèi)的炸藥電連接,爆炸模擬筒1的封閉端為球面形,使壓力波紡真為直線傳播,爆炸模擬筒1通過其周邊的法蘭與受壓測試管路6連接,最好是爆炸模擬筒1與受壓測試管路6的擴口端連接,爆炸模擬筒1與受壓測試管路6之間設有過濾柵4,通過過濾柵4過濾爆炸后的藥粉等雜質(zhì),對后部的零部件進行保護,且在爆炸模擬筒1的下部還設有收集炸藥殘留物的集渣槽19。
見圖1所示本發(fā)明在受壓測試管路6和背壓測試管路11之間內(nèi)置有被測物9,被測物9可以是實體物,如鋼制品、箱體等;可以是各種需抗爆竹沖擊的閥門如開關閥、防爆閥、濾波閥等,還可以是各種的濾器,如濾塵器、濾油器或濾毒器等,在受壓測試管路6上裝有進風管7,且進風管7上裝有自動止回進氣閥5,自動止回進氣閥5在爆炸沖擊波作用的瞬間通過空氣浮筒能自動關閉閥門,以免沖擊壓力波外泄,當沖擊波消失后,又自動開啟閥門,減少進氣阻力。在靠近被測物9兩側(cè)的受壓測試管路6和背壓測試管路11上分別裝有壓力變送器8、10,高速采集卡16的輸入輸出接口分別接壓力變送器8、10輸出端和數(shù)據(jù)處理器18輸入接口,本發(fā)明的壓力變送器8和10、高速采集卡16以及數(shù)據(jù)處理器18均為市售產(chǎn)品,數(shù)據(jù)處理器18可采用可編程處理器或PC機,當壓力變送器8和10將采集到壓力波信號轉(zhuǎn)換變成4~20mA的電信號后送至高速采集卡16,高速采集卡16則以每秒2000點~4000點的采集速度把被測物前、后面的沖擊波作用過程送至數(shù)據(jù)處理器18,通過數(shù)據(jù)處理器18運算處理后存貯、打印。本發(fā)明在啟爆控制器14引爆時,引爆控制器14提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡16的輸入端,使采集卡的數(shù)據(jù)處理器能瞬時準確采集壓力波的信號。
見圖1所示,為便于判斷被測物在爆炸過程中是否損壞,本發(fā)明在背壓測試管路11上還具依次裝有流量傳感器17、流量調(diào)節(jié)閥12和引風機13,其流量傳感器17的輸出端接數(shù)據(jù)采集卡15的輸入接口,通過對被測物9流阻的大小進行監(jiān)測,判斷被測物9是否損壞。
實施例1被測物9為濾塵器,藥量為20克。
把20克的炸藥放置在爆炸模擬筒1內(nèi),啟動啟爆控制器14,引爆炸藥,引爆控制器提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡16,炸藥爆炸時所產(chǎn)生瞬間的沖擊壓力波通過濾柵4后直接作用于被測濾塵器上,受壓測試管路6和后部的背壓測試管路11上的壓力變送器8和10則采集濾塵器前、后的壓力波;兩壓力變送器8和10將采集到的壓力波送至高速采集卡16,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器18處理后記錄、輸出壓力沖擊波曲線,同時通過顯示屏顯示沖擊波形成的時間、沖擊波作用于濾塵器的過程狀況,測得濾塵器承受沖擊波后的強度和剛度。圖2即為測得濾塵器受爆炸壓力波沖擊時的壓力波曲線,它是一根曲線,逐漸衰減到零線,而濾塵器后的壓力變送器10測得為大氣壓線為零線。
實施例2被測物9為防爆炸沖擊濾波閥,藥量為50克。
把50克的炸藥放置在爆炸模擬筒1內(nèi),啟動啟爆控制器14,引爆炸藥,引爆控制器提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡16,炸藥爆炸時所產(chǎn)生瞬間的沖擊壓力波通過濾柵4后直接作用于防爆炸沖擊濾波閥上,受壓測試管路6和后部的背壓測試管路11上的壓力變送器8和10則采集防爆炸沖擊濾波閥前、后的壓力波;兩壓力變送器8和10將采集到的壓力波送至高速采集卡16,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器18處理后記錄、輸出壓力沖擊波曲線,同時通過顯示屏顯示沖擊波形成的時間、沖擊波作用于防爆炸沖擊濾波閥的過程狀況,測得該防爆閥門承受沖擊波后的強度和剛度。圖3為測得防爆炸沖擊濾波閥受爆炸壓力波沖擊前、后壓力波曲線,曲線中上面的曲線為閥門前的壓力波強度和形狀,下邊的曲線即為閥關閉后進入閥后的沖擊波余壓曲線,爆炸后,開啟背壓測試管路11上的引風機13及流量調(diào)節(jié)閥12,流量傳感器17將流速信號送至高速采集卡16后,再送到數(shù)據(jù)處理器18內(nèi),進行計算對比,數(shù)據(jù)處理器18記錄、輸出閥門沖擊前、后的流阻大小,是否與爆炸前測得的流阻相同,來判定防爆炸沖擊濾波閥是否損壞及損壞程度。
權(quán)利要求
1.一種爆炸沖擊波余壓模擬測試方法,其特征在于(1)、引爆放置在密閉爆炸模擬筒內(nèi)的炸藥,引爆控制器提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡;(2)、炸藥爆炸時所產(chǎn)生瞬間的沖擊壓力波通過濾柵后直接作用于被測物上,而被測物前部的受壓測試管路和后部的背壓測試管路上的壓力變送器則采集被測物前、后的壓力波;(3)、兩壓力變送器將采集到的壓力波送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄、輸出壓力沖擊波曲線,同時顯示沖擊波形成的時間和沖擊波作用于被測物的過程狀況,測得被測物承受沖擊波后的強度和剛度或/和濾波能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊波余壓模擬測試方法,其特征在于當開啟背壓測試管路上的引風機及流量調(diào)節(jié)閥時,背壓測試管路上的流量傳感器測量被測物的流阻,并將信號送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄、輸出,然后與被測物承受沖擊前的流阻進行比較,來判定被測物是否損壞、損壞程度。
3.一種爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,其特征在于包括圓形的爆炸模擬筒(1)、受壓測試管路(6)以及背壓測試管路(11),爆炸模擬筒(1)和受壓測試管路(6)之間設有過濾柵(4),受壓測試管路(6)和背壓測試管路(11)之間內(nèi)置有被測物(9),在受壓測試管路(6)上裝有進風管(7),且進風管(7)上裝有自動止回進氣閥(5),靠近被測物(9)兩側(cè)的受壓測試管路(6)和背壓測試管路(11)上分別裝有壓力變送器(8)、(10),高速采集卡(16)的輸入輸出接口分別與壓力變送器(8)、(10)的輸出端和數(shù)據(jù)處理器(18)輸入接口連接,啟爆控制器(14)與炸藥電連接,且啟爆控制器(14)的輸出端接高速采集卡(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,其特征在于所述的背壓測試管路(11)還依次裝有流量傳感器(17)、流量調(diào)節(jié)閥(12)和引風機(13),流量傳感器(17)的輸出端接數(shù)據(jù)采集卡(15)的輸入接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,其特征在于所述爆炸模擬筒(1)的封閉端為球面形。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,其特征在于在爆炸模擬筒(1)的下部還設有集渣槽(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的爆炸沖擊波余壓模擬測試裝置,其特征在于所述爆炸模擬筒(1)與受壓測試管路(6)的擴口端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爆炸沖擊波余壓模擬測試方法及其裝置,引爆放置在密閉爆炸模擬筒內(nèi)的炸藥,引爆控制器提前0.1s~0.5s將引爆信號傳至高速采集卡;炸藥爆炸時所產(chǎn)生瞬間的沖擊壓力波通過濾柵后直接作用于被測物上,而被測物前部的受壓測試管路和后部的背壓測試管路上的壓力變送器則瞬間采集被測物前、后的壓力波;兩壓力變送器將采集到的壓力波送至高速采集卡,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后記錄、輸出壓力沖擊波曲線,同時顯示沖擊波形成的時間和沖擊波作用于被測物的過程狀況,測得被測物承受沖擊波后的強度和剛度以及濾波能力。本發(fā)明能對被測物的強度、剛度以及濾波能力進行綜合檢測、評價和試驗。
文檔編號G01M7/00GK1614377SQ200410065499
公開日2005年5月11日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者駱成漢 申請人:常州市匯豐船舶附件制造有限公司
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