[发明专利]一种高原爆炸冲击波等效测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种高原爆炸冲击波参数等效测试系统，其特征在于，包括低压环境模拟装置、起爆装置、压力测试装置和测试装药，所述低压环境模拟装置用于模拟高原低压环境，所述起爆装置用于引爆设置于所述高原低压环境中的测试装药，所述压力测试装置用于记录爆炸过程中的压力变化数据和分析爆炸冲击波的参数数据；

所述低压环境模拟装置包括密封罐、真空泵和若干个压力监测器，所述压力监测器分别安装在密封罐的进气口和排气口处，用于实时监测密封罐内环境压力的变化，所述真空泵设置在排气口处，用于泵出密封罐内气体来制造低压环境；

所述密封罐的主体结构为圆柱形、两端为球面的胶囊结构；

所述压力测试装置包括压力传感器、信号适调仪和数据记录仪，所述压力传感器用于实时采集所在位置的冲击波压力信号，通过信号适调仪处理，由数据记录仪记录储存；

所述压力传感器采用双楔形圆盘的流线型结构，所述压力传感器放置于双楔形圆盘的中心处，所述压力传感器的敏感面与楔形圆盘中心平面齐平，装有压力传感器的双楔形圆盘的另一端通过螺帽固定于传感器支架上，所述传感器支架焊接于密封罐罐壁上；

所述测试装药采用球形装药，所述球形装药为纯度大于99.5％的熔铸球形TNT炸药，所述球形装药包括上半球、下半球和传爆药柱，所述上半球中间预制贯穿的圆孔用来放置雷管，插入雷管后使用真空封泥填充，所述上半球与下半球中心预制圆柱形凹槽内放置传爆药柱，药柱为PETN制成。

2.根据权利要求1所述的一种高原爆炸冲击波参数等效测试系统，其特征在于，所述起爆装置包括同步机、高压脉冲发生器和雷管，所述同步机输出两路同步信号，一路信号用于启动高压脉冲发生器发送电脉冲起爆雷管以引爆测试装药，另一路信号用于触发压力测试装置记录数据。

3.一种用于权利要求1～2至少一项中所述的高原爆炸冲击波参数等效测试系统的高原爆炸冲击波参数等效测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对低压环境模拟装置进行高、低压密封性测试；

S2：对压力传感器进行动态标定，同时检查低压环境模拟装置在爆炸冲击下的气密性、内部装置的牢固性；

S3：根据测试要求，选择待测试装药并连接起爆装置，封闭低压环境模拟装置；

S4：利用低压环境模拟装置调整内部压力达到预定海拔压力；

S5：通过起爆装置起爆测试装药，通过压力测试装置收集测试数据，并检查数据有效性；

S6：处理实验数据，分析原始波形并提取冲击波参数。

4.根据权利要求3所述的一种高原爆炸冲击波参数等效测试方法，其特征在于，上述步骤S1的具体过程为：启动气泵向密封罐内泵入气体，维持200kPa的气压10分钟，气压波动幅度小于5％，视为高压密闭性良好；启动气泵向密封罐外泵出气体，维持30kPa的气压10分钟，气压波动幅度小于5％，视为低压密闭性良好。

5.根据权利要求3所述的一种高原爆炸冲击波参数等效测试方法，其特征在于，在上述步骤S6中，采用修正的Friedlander方程对冲击波原始波形进行拟合，其方程形式如下：

式中，ΔP(t)为超压时程曲线，P_s为超压峰值，t_a为到达时间，t_d为正压作用时间，b为波形衰减系数。