[发明专利]一种粉末燃料爆轰区内压力均值测量装置及方法

说明书

本发明公开一种粉末燃料爆轰区内压力均值测量装置及方法，用于粉末燃料爆轰区内压力均值统计测量，该装置主要包括球形安装基座，金属膜片，连接杆，底座，钢钎。本发明依据膜片受到粉末燃料爆轰区内压力波作用后的膜片变形状态反映爆轰波压力平均值；本发明装置结构简单，使用时将测量装置固定于爆炸测试点区域，敏感单元可深入粉末燃料爆轰区内，不影响其它爆炸参数的测试；成本低，可靠性高，操作方便。

技术领域

本发明属于爆轰波压力测试领域，涉及一种粉末燃料爆轰区内压力均值测量装置及方法，主要用于粉末燃料爆轰区内压力值平均统计测量。

背景技术

当前闪爆灾害时有发生，多由粉末燃料抛撒于空气中遇明火后引起爆轰所致。对于粉末燃料爆轰性能表征，经常关注粉末燃料爆轰区内压力值大小，以便判断粉末燃料爆轰的完全性以及据此评价爆轰云团对内部覆盖结构的破坏程度。目前对于粉末燃料爆轰压力测试常用电测法进行，主要通过布设于地面的压力传感器与数据采集仪组成的电测超压系统进行数据获取，电测超压系统的优点在于能够获取完整压力波形，但存在以下不足：(1)目前电测传感器难以伸入到云团内部进行测量，最主要的是粉末燃料爆轰区内爆轰波方向不确定，当前还没有任意方向压力传感器；(2)粉末燃料爆轰区内某点压力为体爆轰综合作用结果，难以用单向压力测试表征；(3)常规压力传感器容易受到云团内介质颗粒、高温火球、电磁等干扰影响，线缆在爆炸环境中极易损坏，数据困难； (4)电测系统受成本和工作量限制，难以大量布设。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种粉末燃料爆轰区内压力均值测量装置及方法，用于爆炸场冲击波某测点超压均值测量。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种粉末燃料爆轰区内压力均值测量装置，包括球形安装座、多个金属膜片、连在球形安装座下端的连接杆以及设在连接杆下端的底座；

所述球形安装座表面设有多个柱形凹槽，每个柱形凹槽顶部边缘一周为环形托台，柱形凹槽底部连通有泄压孔，所有柱形凹槽的泄压孔连通并与连接杆的中心通道连通；

所述金属膜片为圆形并与柱形凹槽一一对应，金属膜片的直径等于环形托台的直径以将金属膜片对应安装在环形托台上且柱形凹槽所对金属膜片区域为金属膜片的工作区域。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述环形托台直径等于柱形凹槽直径的2倍；金属膜片直径是金属膜片的工作区域直径的2倍。

具体的，所述柱形凹槽有9个，并在球形安装座上按照从上到下三层排布；

第一层包括一个柱形凹槽且位于球形安装座顶部，该柱形凹槽的中轴线垂直于球形安装座的赤道面；

第二层包括四个柱形凹槽，四个柱形凹槽的中轴线与球形安装座赤道面夹角均为45°且四个柱形凹槽周向均布；

第三层包括四个柱形凹槽，四个柱形凹槽的中轴线与球形安装座赤道面夹角均为-45°且四个柱形凹槽周向均布；第二层的四个柱形凹槽与第三层的四个柱形凹槽一一对称。

具体的，所述第一层的柱形凹槽底部的泄压孔从上到下贯穿球形安装座；

第二层和第三层的柱形凹槽的泄压孔沿其所在柱形凹槽中轴线延伸至与第一层柱形凹槽的泄压孔连通。

具体的，所述连接杆的中心通道与第一层柱形凹槽的泄压孔直线连通；且连接杆的中心通道直径与泄压孔的直径相同。

具体的，所述底座包括底板、垂直设在底板上的管状的连接杆安装体、连接在底板和连接杆安装体之间的加强腹板以及设在底板四角位置的钢钎固定通孔。

具体的，所述连接杆安装体的内径略大于连接杆的外径，在连接杆安装体侧壁上部设有三个螺栓安装孔；