[实用新型]一种爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统

说明书

本实用新型提供了一种爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统，采用同步触发器、传感器、数据采集器和无线传输等技术，对作用于建筑结构或构件的爆炸冲击波及其动态破坏效应进行瞬态同步测量，该测量系统能够测试作用于建筑结构的动态响应与破坏效应，可实现不同距离、多方向、多参数瞬态、同步采集等功能，在瞬态爆炸冲击波作用下的结构动态响应测试及爆破领域具有明显优势，拥有较好的应用价值；本实用新型采用74LS71芯片做为主从RS触发芯片，20M有源晶振做为振幅信号输入，74LS04N芯片做为反相器，74LS365芯片做为多通道驱动芯片实现同步触发器，不仅可确保爆炸瞬间及时、准确地采集到数据，也可保证所有采集仪器数据采集伊始时间的一致性和时域分析的可对比性。

技术领域

本实用新型属于爆炸技术领域，具体涉及一种爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统。

背景技术

爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统是结构动态响应测试技术的集成创新，更是分析与研究爆炸冲击波作用下建筑结构或构件破坏程度的重要技术手段。由于爆炸冲击波具有传播速度快、峰值压力大、作用时间短(ms级)等特点，其效应更是破坏力强、破坏范围广，故而一方面利用其破坏效应实现民用领域的爆破目的；另一方面因其破坏效应社会影响大而在城市公共安全领域又是建筑结构或构件抗爆防爆抗爆研究的重要内容。因此，爆炸冲击荷载下的结构破坏效应研究，不论在爆破还是安全防护领域均愈来愈受到重视。

爆炸荷载作用下的建筑结构动力响应较常规荷载因影响因素多、瞬态测试技术难度高等限制而难以实现准确、瞬态、同步测量。特别是在爆炸冲击波超压及其结构压变、位移等动态响应、高速摄像等多参数同步、瞬态采集一直是难以突破的技术瓶颈。目前，爆炸冲击波及其效应测量技术基本处于单一参数测量水平，如地震波测量、冲击波测量、高速摄像测量等，但由于信号瞬态、同步性难以保证，研究结构破坏效应时难以进行同步的时域分析。此外，t量级爆炸药量下的安全测量及防护，也是试验研究的难点，如近距离火炸药爆炸冲击波及其效应的数据采集、测量人员和仪器的防护等。由此可知，火炸药爆炸冲击波因其高风险性，如何实现爆炸冲击波荷载作用下破坏效应不同距离、多参数瞬态、数据与图像等同步测量是准确分析爆炸冲击荷载作用下动态响应的关键。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统，具有响应时间短、抗干扰能力强、可靠性高、测量范围大和可扩展性强等特点。

一种爆炸冲击波破坏效应瞬态同步测量系统，包括至少一套测量单元，每套测量单元包括至少一个冲击波超压传感器(1)、一个加速度传感器(2)、1个压变传感器(3)、一个摄像机(4)、一个数据采集仪(5)、无线网桥系统(6) 以及同步触发器(7)；

所述冲击波超压传感器(1)，布置在爆炸场或爆炸结构中，用以测量空气冲击波的压强数据；

所述加速度传感器(2)和压变式传感器(3)，布置在爆炸场的建筑结构或构件中，分别用于测量建筑结构或者构件的加速度和形变数据；

所述摄像机(4)布置在有防护掩体的爆炸场中，用以拍摄爆炸情况，得到视频数据；

所述数据采集仪(5)布置在爆炸近场区，用于接收冲击波超压传感器(1)、加速度传感器(2)以及压变传感器(3)各自采集的数据，并将数据先存储在数据采集仪(5)的缓存中；

所述同步触发器(7)在爆炸源爆炸的同时，驱动数据采集仪(5)开始采集数据以及驱动摄像机(4)开始拍摄；

所述无线网桥系统(6)包括发射端和接收端；发射端布置在爆炸场中，接收端布置在爆炸场远处的测试人员处；所述发射端通过点对点的方式将所述数据采集仪(5)缓存中的数据传输到接收端，供测试人员使用。

较佳的，所述同步触发器(7)包括型号为74LS71的主从RS触发芯片、20M有源晶振、型号为74LS04N的反相器芯片、型号为74LS365 的多通道驱动芯片；