专利名称：爆炸冲击波余压模拟测试方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种爆炸冲击波作用下，评价现场物品的抗御冲击波强度的爆炸冲击波余压模拟测试方法及其装置。
背景技术：
爆炸冲击波是一种高速、高能破坏性极大的压力波，在突然遇到这种冲击波的环境下，评价产品能否抗御冲击波并能正常工作是十分重要的课题。这对军事防爆器材、民用防爆炸器材、煤矿井下抗爆设备以及人防防恐设备等仪器、设备、设施，测试其抗爆炸冲击压力的强度、安全性以及余压消失后能否正常工作的性能，具有十分重要的应用价值。
目前公开爆炸冲击波的测试方法，是对炸药、雷管等爆炸物产生的冲击波的大小进行测试，而无法对爆炸时形成的冲击波对物体破坏进行测量和鉴定，也无法对冲击波作用于管道中阀门开、闭状态进行检测，更无法检测冲击波对各种过滤器的承受能力及冲击波阀门的滤波能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种爆炸中产生的冲击波对被测物的强度、刚度以及滤波能力进行综合检测、评价和试验的爆炸冲击波余压模拟测试方法及其装置。
本发明进一步的目的是提供一种能判定被测物是否损坏、损坏程度的爆炸冲击波余压模拟测试方法及其装置。
本发明为达到上述目的的爆炸冲击波余压模拟测试方法，(1)、引爆放置在密闭爆炸模拟筒内的炸药，引爆控制器提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡；(2)、炸药爆炸时所产生瞬间的冲击压力波通过滤栅后直接作用于被测物上，而被测物前部的受压测试管路和后部的背压测试管路上的压力变送器则瞬间采集被测物前、后的压力波；(3)、两压力变送器将采集到的压力波送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录、输出压力冲击波曲线，同时显示冲击波形成的时间和冲击波作用于被测物的过程状况，测得被测物承受冲击波后的强度和刚度或/和滤波能力。
本发明爆炸冲击波余压模拟测试装置，包括圆形的爆炸模拟筒、爆炸模拟筒后部的过滤栅以及受压测试管路和背压测试管路，受压测试管路和背压测试管路之间内置有被测物，受压测试管路装有进风管，且进风管上装有自动止回进气阀，靠近被测物两侧的受压测试管路和背压测试管路上装有压力变送器，两压力变送器连接高速采集卡和数据处理器，启爆控制器与炸药电连接，且启爆控制器的输出端接高速采集卡。
本发明为达到上述进一步目的的方法是当开启背压测试管路上的引风机及流量调节阀时，背压测试管路上的流量传感器测量被测物的流阻，并将信号送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录、输出，然后与被测物承受冲击前的流阻进行比较，来判定被测物是否损坏、损坏程度。
所述的背压测试管路还具依次装有流量传感器、流量调节阀和引风机，流量传感器的输出端接数据采集卡的输入接口。
本发明采用上述技术方案后的优点在于1、能可靠地判定被测物对冲击波的承受能力。本发明通过被测物前、后两只压力变送器对压力波进行检测，能瞬间记录和描述承受冲击波时的被测物前、后冲击波的压力曲线，因此能评价产品抗冲击波强度和刚度以及滤波能力，同时显示冲击波形成的时间和冲击波作用于被测物的过程状况。2、仿真性强、精度高，数据可信度高。本发明采用高速采集卡及数据处理器，通过高速采集数据处理组件按每秒2000点～4000点的采集速度把被测物前与后面的冲击波作用过程，通过计算机自动形成冲击波形曲线，能真实反映该次爆炸冲击波的压力、冲击波形成的时间、冲击波作用于物体的过程以及物体后段余压大小。尤其是对于滤器产品，不仅能测得对爆炸冲击波当前的压力、冲击波形成的时间、冲击波作用于物体的过程以及物体后段余压大�。箍梢耘卸ㄆ渎瞬芰Φ拇笮�。3、爆炸的重复性好。本发明通过在密闭容器引爆炸药产生冲击波，因此不仅能测试到一定量的炸药爆炸后所产生冲击波压力大小，而且可根据设计要求，通过改变药量多少能够直接控制冲击波的强弱，重复性好。4、能直接观察抗爆炸类阀门的开闭状况。本发明由于能直接测得被测物前后两侧承受的冲击波，因此能通过压力曲线图，分析抗爆炸阀门的开闭状况及时间，判定阀门工作状况及灵敏度。5、启爆控制器与数据处理器同步工作，瞬间采集记录。本发明由于提前0.1～0.5s将启爆信号提供给数据处理器，数据处理器在0.002s～40.5s之内，瞬时记录冲击波形成的全过程。6、工作可靠。本发明在模拟爆炸筒前部设有过滤栅，因此可对爆药爆炸后的残余物进行过滤，以保护后部的各压力变送器以及被测物，所以工作可靠，使用寿命长。7、方便判断被测物是否损坏、损坏程度。本发明由于可通过测定爆炸前、后被测物的流阻是否相同，来判定被测物是否损坏，其方法简单、可靠。
本发明的工作原理是当启动启爆控制器时，则启爆控制器以6000V的高压脉冲下触发引爆爆炸模拟筒内的炸药，而炸药爆炸产生的瞬间冲击波则作用于被测物，此时被测物前、后的两只压力变送器将采集到被测物前、后两侧的冲击波形成4～20mA的电信号后送至高速采集卡，高速采集卡则以每秒2000点～4000点的采集速度把被测物前、后面的冲击波作用信号送至数据处理器，再通过数据处理器内置的运行程序将冲击波形成波形曲线，以真实反映该次爆炸冲击波的瞬间压力、冲击波形成的时间，冲击波作用于被测物的过程时间及被测物后段的压大小以及滤波能力。当开启背压测试管路上的引风机及流量调节阀时，则可通过背压测试管路上的流量传感器测量被测物的流阻后，将信号送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录与被测物承受冲击前的流阻进行比较，来判定被测物是否损坏、损坏程度。
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的被测物为滤尘器的压力曲线图。
图3是本发明被测物为抗爆阀门的压力曲线图。
具体实施例方式
见图1所示，本发明的爆炸冲击波余压模拟测试装置，包括圆形的爆炸模拟筒1、受压测试管路6以及背压测试管路11，高能炸药通过药杆3安装在爆炸模拟筒中央，启爆控制器14与药杆3内的炸药电连接，爆炸模拟筒1的封闭端为球面形，使压力波纺真为直线传播，爆炸模拟筒1通过其周边的法兰与受压测试管路6连接，最好是爆炸模拟筒1与受压测试管路6的扩口端连接，爆炸模拟筒1与受压测试管路6之间设有过滤栅4，通过过滤栅4过滤爆炸后的药粉等杂质，对后部的零部件进行保护，且在爆炸模拟筒1的下部还设有收集炸药残留物的集渣槽19。
见图1所示本发明在受压测试管路6和背压测试管路11之间内置有被测物9，被测物9可以是实体物，如钢制品、箱体等；可以是各种需抗爆竹冲击的阀门如开关阀、防爆阀、滤波阀等，还可以是各种的滤器，如滤尘器、滤油器或滤毒器等，在受压测试管路6上装有进风管7，且进风管7上装有自动止回进气阀5，自动止回进气阀5在爆炸冲击波作用的瞬间通过空气浮筒能自动关闭阀门，以免冲击压力波外泄，当冲击波消失后，又自动开启阀门，减少进气阻力。在靠近被测物9两侧的受压测试管路6和背压测试管路11上分别装有压力变送器8、10，高速采集卡16的输入输出接口分别接压力变送器8、10输出端和数据处理器18输入接口，本发明的压力变送器8和10、高速采集卡16以及数据处理器18均为市售产品，数据处理器18可采用可编程处理器或PC机，当压力变送器8和10将采集到压力波信号转换变成4～20mA的电信号后送至高速采集卡16，高速采集卡16则以每秒2000点～4000点的采集速度把被测物前、后面的冲击波作用过程送至数据处理器18，通过数据处理器18运算处理后存贮、打印。本发明在启爆控制器14引爆时，引爆控制器14提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡16的输入端，使采集卡的数据处理器能瞬时准确采集压力波的信号。
见图1所示，为便于判断被测物在爆炸过程中是否损坏，本发明在背压测试管路11上还具依次装有流量传感器17、流量调节阀12和引风机13，其流量传感器17的输出端接数据采集卡15的输入接口，通过对被测物9流阻的大小进行监测，判断被测物9是否损坏。
实施例1被测物9为滤尘器，药量为20克。
把20克的炸药放置在爆炸模拟筒1内，启动启爆控制器14，引爆炸药，引爆控制器提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡16，炸药爆炸时所产生瞬间的冲击压力波通过滤栅4后直接作用于被测滤尘器上，受压测试管路6和后部的背压测试管路11上的压力变送器8和10则采集滤尘器前、后的压力波；两压力变送器8和10将采集到的压力波送至高速采集卡16，并经数据处理器18处理后记录、输出压力冲击波曲线，同时通过显示屏显示冲击波形成的时间、冲击波作用于滤尘器的过程状况，测得滤尘器承受冲击波后的强度和刚度。图2即为测得滤尘器受爆炸压力波冲击时的压力波曲线，它是一根曲线，逐渐衰减到零线，而滤尘器后的压力变送器10测得为大气压线为零线。
实施例2被测物9为防爆炸冲击滤波阀，药量为50克。
把50克的炸药放置在爆炸模拟筒1内，启动启爆控制器14，引爆炸药，引爆控制器提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡16，炸药爆炸时所产生瞬间的冲击压力波通过滤栅4后直接作用于防爆炸冲击滤波阀上，受压测试管路6和后部的背压测试管路11上的压力变送器8和10则采集防爆炸冲击滤波阀前、后的压力波；两压力变送器8和10将采集到的压力波送至高速采集卡16，并经数据处理器18处理后记录、输出压力冲击波曲线，同时通过显示屏显示冲击波形成的时间、冲击波作用于防爆炸冲击滤波阀的过程状况，测得该防爆阀门承受冲击波后的强度和刚度。图3为测得防爆炸冲击滤波阀受爆炸压力波冲击前、后压力波曲线，曲线中上面的曲线为阀门前的压力波强度和形状，下边的曲线即为阀关闭后进入阀后的冲击波余压曲线，爆炸后，开启背压测试管路11上的引风机13及流量调节阀12，流量传感器17将流速信号送至高速采集卡16后，再送到数据处理器18内，进行计算对比，数据处理器18记录、输出阀门冲击前、后的流阻大�。欠裼氡ㄇ安獾玫牧髯柘嗤磁卸ǚ辣ǔ寤髀瞬ǚ欠袼鸹导八鸹党潭�。
权利要求
1.一种爆炸冲击波余压模拟测试方法，其特征在于(1)、引爆放置在密闭爆炸模拟筒内的炸药，引爆控制器提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡；(2)、炸药爆炸时所产生瞬间的冲击压力波通过滤栅后直接作用于被测物上，而被测物前部的受压测试管路和后部的背压测试管路上的压力变送器则采集被测物前、后的压力波；(3)、两压力变送器将采集到的压力波送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录、输出压力冲击波曲线，同时显示冲击波形成的时间和冲击波作用于被测物的过程状况，测得被测物承受冲击波后的强度和刚度或/和滤波能力。
2.根据权利要求1所述的爆炸冲击波余压模拟测试方法，其特征在于当开启背压测试管路上的引风机及流量调节阀时，背压测试管路上的流量传感器测量被测物的流阻，并将信号送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录、输出，然后与被测物承受冲击前的流阻进行比较，来判定被测物是否损坏、损坏程度。
3.一种爆炸冲击波余压模拟测试装置，其特征在于包括圆形的爆炸模拟筒(1)、受压测试管路(6)以及背压测试管路(11)，爆炸模拟筒(1)和受压测试管路(6)之间设有过滤栅(4)，受压测试管路(6)和背压测试管路(11)之间内置有被测物(9)，在受压测试管路(6)上装有进风管(7)，且进风管(7)上装有自动止回进气阀(5)，靠近被测物(9)两侧的受压测试管路(6)和背压测试管路(11)上分别装有压力变送器(8)、(10)，高速采集卡(16)的输入输出接口分别与压力变送器(8)、(10)的输出端和数据处理器(18)输入接口连接，启爆控制器(14)与炸药电连接，且启爆控制器(14)的输出端接高速采集卡(16)。
4.根据权利要求3所述的爆炸冲击波余压模拟测试装置，其特征在于所述的背压测试管路(11)还依次装有流量传感器(17)、流量调节阀(12)和引风机(13)，流量传感器(17)的输出端接数据采集卡(15)的输入接口。
5.根据权利要求3所述的爆炸冲击波余压模拟测试装置，其特征在于所述爆炸模拟筒(1)的封闭端为球面形。
6.根据权利要求3所述的爆炸冲击波余压模拟测试装置，其特征在于在爆炸模拟筒(1)的下部还设有集渣槽(19)。
7.根据权利要求3或4所述的爆炸冲击波余压模拟测试装置，其特征在于所述爆炸模拟筒(1)与受压测试管路(6)的扩口端连接。
全文摘要
本发明涉及一种爆炸冲击波余压模拟测试方法及其装置，引爆放置在密闭爆炸模拟筒内的炸药，引爆控制器提前0.1s～0.5s将引爆信号传至高速采集卡；炸药爆炸时所产生瞬间的冲击压力波通过滤栅后直接作用于被测物上，而被测物前部的受压测试管路和后部的背压测试管路上的压力变送器则瞬间采集被测物前、后的压力波；两压力变送器将采集到的压力波送至高速采集卡，并经数据处理器处理后记录、输出压力冲击波曲线，同时显示冲击波形成的时间和冲击波作用于被测物的过程状况，测得被测物承受冲击波后的强度和刚度以及滤波能力。本发明能对被测物的强度、刚度以及滤波能力进行综合检测、评价和试验。
文档编号G01M7/00GK1614377SQ200410065499
公开日2005年5月11日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者骆成汉 申请人:常州市汇丰船舶附件制造有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
