[发明专利]一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法，属于爆炸物爆轰冲击波超压信号测量领域。测量装置包括立体式传感器装配架、套筒装置、压力传感器与数据采集测量装置、引爆装置；立体式传感器装配架由方形框架、U型组合框架、外套筒、吊钩组成，装在传感器辅助套筒内的压力传感器通过内旋螺丝固定在外套筒内。本发明将立体式传感器装配架放入水池，把水作为传压介质来获取爆炸物多方位爆炸压力信号。本发明的测量装置可以开展多方位、多距离、多种爆炸物的水下爆炸测试，便于研究爆炸物爆炸波时空分布情况，为爆炸物爆炸压力信号采集与测量提供一种新思路。

技术领域

本发明涉及一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法，属于爆炸物爆轰冲击波超压信号测量领域，具体涉及一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法。

背景技术

在涉及爆炸装置的案件中，尤其在反恐防爆案件中，对爆炸装置可能产生的爆炸损伤和爆炸后果估计不足，安全防控意识不到位，会造成人员伤亡和经济损失。岩土介质中不同装药结构爆炸产生冲击波压力的大小和方位直接影响着固体介质的断裂效果、掘进巷道围岩损伤情况、开挖轮廓面成型效果和爆破危害严重程度。预估爆炸装置和装药结构发生爆炸时产生强动载的大小和方位，对于最大限度避免或减少爆炸造成的人员伤害与经济损失，实现不同装药结构在爆炸瞬间作用于炮孔壁的冲击波动荷载和爆生气体准静态作用压力的精准测量具有重要意义。由于爆炸物形状的多样性和结构的独特性，同时获取爆炸物多方位爆炸波时空分布参数是十分困难的。因此，根据爆炸物形状多样性、结构独特性和多方位爆炸波时空分布参数获取技术存在的不足，将具有不可压缩性的水作为传压介质，设计了一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置，获取爆炸物多方位爆炸冲击波和气泡脉动参数，为爆炸物爆轰冲击波超压信号测量提供一种新思路。

发明内容

为了深入研究爆炸物爆炸波时空分布参数，本发明提出一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法，为爆炸物爆轰冲击波超压信号采集与测量提供一种新思路。

为了实现以上目的，有效采集与测量爆炸物爆炸冲击波超压，本发明采用如下技术方案：一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置及方法，本发明的技术方案是：

一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置，包括立体式传感器装配架、套筒装置、压力传感器与数据采集测量装置、引爆装置。

立体式传感器装配架由1个方形框架、2个U型组合框架、5个外套筒和1个吊钩组成，方形框架由1个U型架、2个等边直角架、3个外套筒组成，U型组合框架由1个等边直角架、1个直角架和1个外套筒组成。U型架、等边直角架、直角架材质为铁，框架内侧为楔形尖劈状，框架外侧呈规则矩状，U型架长边外侧矩形表面中心与吊钩相连，U型架侧面、等边直角架侧面和直角架侧面等间距开有直径相同的小孔。U型组合框架与方形框架形成一定角度的夹角。

套筒装置由外套筒和传感器辅助套筒组成，外套筒和传感器辅助套筒材质为铁，套筒外形呈流线型，套筒外壁轴线上钻尺寸相同的螺纹孔，配备与螺纹孔尺寸相符的内旋螺丝。

引爆装置由发爆器和导线组成，发爆器通过导线与爆炸物内用漆包线焊接的桥丝相连。

压力传感器与数据采集测量装置由压力传感器、电荷放大器、数据记录仪组成，压力传感器置于传感器辅助套筒中，带有压力传感器的传感器辅助套筒通过内旋螺丝固定在外套筒内，压力传感器与电荷放大器、数据记录仪通过导线相连。

一种立体式爆炸物爆炸压力多方位测量装置的操作方法，包括以下步骤：

Ⅰ、确定满足测量要求的方形框架和U型组合框架的连接角度与尺寸，方形框架和U型组合框架分别与外套筒进行焊接，组成有一定夹角的立体式传感器装配架；

Ⅱ、设计符合实际需求的爆炸物，通过立体式传感器装配架小孔用绳子固定爆炸物，保持爆炸物中心与装配架外套筒轴心共线；