[发明专利]一种高原爆炸冲击波等效测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及爆炸冲击波测试领域，公开了一种高原爆炸冲击波参数等效测试系统及测试方法，通过起爆装置将置于低压环境模拟装置中的测试装药引爆，用压力测试装置来记录压力数据，最后通过数据分析来获得对应海拔的高原冲击波特性。该方法可以模拟多种海拔高度的环境条件，避免高原实地实验所带来各种困难，解决了在平原地区研究高原冲击波传播特性的技术问题，具有操作方便、耗费低、重复性强等特点，可以为高原的武器毁伤效应研究提供可靠数据。

技术领域

本发明涉及爆炸冲击波测试领域，具体涉及一种高原爆炸冲击波等效测试系统及测试方法。

背景技术

中国拥有广袤的高原面积，高原地区对我国来说具有重要的经济、政治和军事意义。由于历史和现实原因，高原边界存在着许多仍未解决的领土争端，这使得高原地区仍是可能爆发武装冲突的地区。高原地区环境与平原差异较大，以海拔最高的青藏高原为例，青藏高原平均海拔在4000m以上，在这个地区空气稀薄，大气压和氧分压均处于一个比较低的水平。在这样的环境中，爆炸冲击波的传播特性较平原地区而言有着不一样的表现，装药爆炸对建筑的毁伤效能会发生变化，研究表明高原环境会降低机体对冲击波的耐受性，加重冲击伤伤情。考虑到这些因素，研究高原环境中的武器毁伤效应对军队而言是非常必要的。

目前而言，理想的高原爆炸冲击波的测试手段是在高原地区进行装药实爆测试，但是这一研究方法面临着实验过程耗费巨大、爆炸场地受限、试验可重复性差等问题，并且每次测试仅能对单一高原环境的装药爆炸进行研究。如何解决这些问题已经成为高原爆炸冲击波测试领域面临的重要课题。

发明内容

为克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供了一种高原爆炸冲击波等效测试系统及测试方法，可以有效解决现有技术存在的问题。

本发明采用的技术方案是：

一种高原爆炸冲击波参数等效测试系统，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。

优选的，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。

优选的，所述密封罐的主体结构为圆柱形、两端为球面的胶囊结构。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

一种高原爆炸冲击波参数等效测试方法，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；