CN102650509A - 冲击伤的爆炸实验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲击伤的爆炸实验系统，涉及爆炸实验领域。该冲击伤的爆炸实验系统，包括：包括一爆炸源的爆炸装置；用于引爆所述爆炸源的引爆装置；与所述爆炸源相距预设距离、用于固定实验动物的一个以上固定架；以及用于测试爆炸时实验动物所承受压力的测压装置；其中，所述爆炸源为预设药量的8701混合压缩炸药柱。本发明实施例能够模拟真实现场中的冲击伤伤情特点，该系统操作简单，重复性好，易于控制。

Description

冲击伤的爆炸实验系统

技术领域

本发明涉及爆炸实验领域，特别是指一种冲击伤的爆炸实验系统。

背景技术

随着现代战争模式的发展和战略战术的转变，具有多因素、多途径、多部位效应的高爆炸性武器在现代战争中的应用越来越广泛。高爆炸性武器的致伤主要包括冲击伤、爆震伤、破片损伤和热能损伤等多种物理因素，其中以冲击伤和烧伤同时致伤造成机体复合伤最为多见。冲击伤是由于爆炸的瞬间极速释放出巨大的能量，爆心处的压力和温度急剧上升，并借助周围介质(如空气、水、土、石或钢板等)迅速向四周传播，从而形成高压和高速的冲击波，冲击波作用于机体后因释放能量而产生严重的损伤。

既往报道最早的冲击伤模型是1974年由Rybeck等人提出的枪弹伤致伤的“瑞典模型”，国内对于冲击伤的实验室模型也有些初步的研究，有采用冲击波复合枪弹发射碎片致伤，有的应用生物激波管致伤，还有的应用同步电雷管爆炸致伤。以冲击波复合枪弹发射破片致伤的实验模型，虽然能达到冲击波致伤的要求，但是由于其同步控制复杂，不能真正模拟冲击伤的伤情特点；应用生物激波管致冲击伤，此方法具有定位准确，可重复性强，但冲击伤仅限于某一部位或器官，不完全符合实际致伤情况；应用同步电雷管爆炸所产生的爆炸波模拟爆炸性武器的爆炸冲击波建立冲击伤模型，与实际的爆炸致伤参数非常接近，但这些模型多以雷管为爆炸源，其爆炸参数不易确定，爆炸能量不易控制，且雷管爆炸时产生的冲击波以射流为主，各向异性，不易标准化，可重复性不佳，且使用雷管为爆炸源会造成创面的污染，与真实情况下冲击波所造成的创伤还存在一定的差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冲击伤的爆炸实验系统，能够模拟真实现场中的冲击伤伤情特点，该系统操作简单，重复性好，易于控制。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种冲击伤的爆炸实验系统，包括：

包括一爆炸源的爆炸装置；

用于引爆所述爆炸源的引爆装置；

与所述爆炸源相距预设距离、用于固定实验动物的一个以上固定架；以及

用于测试爆炸时实验动物所承受压力的测压装置；

其中，所述爆炸源为预设药量的8701混合压缩炸药柱。

其中，所述引爆装置包括：

顶端与所述爆炸源末端紧密固定、且轴心线与所述爆炸源轴心线重合的电雷管；以及

通过所述电雷管底部电线与所述电雷管相连接的发爆器。

其中，所述测压装置包括：

位于所述固定架预设范围内的一个以上传感器；以及

与所述传感器相连接的数据采集器。

其中，所述爆炸装置还包括：

用于固定所述电雷管底端的固定底座；以及

套置在所述电雷管外侧、用以防止爆炸时电雷管碎片弹射的金属保护罩。

其中，所述爆炸源为一高2cm、直径1.5cm、药量为5g的8701混合压缩炸药柱。

其中，所述电雷管为直径为0.5cm，长度为4cm的8号电雷管。

其中，所述数据采集器为长时/瞬态记录仪，对所述传感器获取的信号进行采集。

其中，所述固定架与所述爆炸源之间的距离为0.5m、0.75m或1m。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，采用8701混合压缩炸药柱作为爆炸源制作模拟真实现场的冲击伤模型，8701混合压缩炸药柱装药量稳定，爆炸参数明确，爆炸能量可控制，故本发明的冲击伤的爆炸实验系统符合实际情况，条件易于控制，重复性好，有助于烧冲复合伤的机制探讨及防治方案的摸索。

附图说明

图1为本发明的实施例冲击伤的爆炸实验系统的结构示意图；

图2为本发明的实施例爆炸装置的结构示意图；

图3为本发明的实施例爆炸装置的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中不能真正模拟冲击伤的伤情特点的问题，提供一种冲击伤的爆炸实验系统，能够模拟真实现场中的冲击伤伤情特点，该系统操作简单，重复性好，易于控制。

图1为本发明的实施例冲击伤的爆炸实验系统的结构示意图，如图1所示，本实施例包括：包括爆炸源1的爆炸装置，用于引爆爆炸源1的引爆装置，与爆炸源1相距预设距离、用于固定实验动物的一个以上固定架4；以及用于测试爆炸时实验动物所承受压力的测压装置，其中，引爆装置包括顶端与爆炸源1末端紧密固定、且轴心线与爆炸源轴心线重合的电雷管，以及通过电雷管底部电线与电雷管2相连接的发爆器3；测压装置包括：位于固定架4预设范围内的一个以上传感器5；以及与传感器5相连接的数据采集器6。

其中，爆炸源1为预设药量的8701混合压缩炸药柱，在实际应用中可以根据情况的不同设置8701混合压缩炸药柱的药量和规格，采用8701混合压缩炸药柱作为爆炸源具有装药量稳定，爆炸参数明确，爆炸能量可控制的优点。

如图1所示，固定架4与爆炸源1之间的距离可以设置为不同值，具体可以为0.5m、0.75m或1m，以获取距爆炸源不同距离时，爆炸对实验动物造成的伤情特点。同样地，传感器5与爆炸源1之间的距离等同于固定架4与爆炸源1之间的距离，以测试爆炸时实验动物所承受压力。固定架4可以采用8号钢筋自制，长20cm，宽18cm，高18cm，固定架上可设置无齿夹子，以沿脊柱方向夹持实验动物背部正中皮肤悬吊于固定架上，保持动物与固定架不直接接触。

进一步地，如图2及图3所示，本发明的爆炸装置包括：用于固定电雷管2底端的固定底座7，以及套置在电雷管2外侧的金属保护罩8。利用金属保护罩8可以遮挡电雷管引爆后产生的碎片，使得爆炸现场无爆炸残余物，从而令实验动物的受伤创面相对干净，避免了污染实验动物的受伤创面，屏蔽了其他因素的干扰，使得致伤因素单纯，能真实地模拟爆炸时的原发效应。

在图1所示的系统中，具体地，爆炸源1可以为一高2cm、直径1.5cm、药量为5g的8701混合压缩炸药柱；电雷管2可以为直径为0.5cm，长度为4cm的8号电雷管。

传感器5可以采用美国PCB公司的113A21型ICP(internal electronicspiezoelectric，内置电路压电)压力传感器，以采集爆炸时固定架附近的压力值，数据采集器6可以为长时/瞬态记录仪，具体可以采用美国Nicolet公司的Odyssey长时/瞬态记录仪，对传感器5获取的信号进行采集。

本实施例的冲击伤的爆炸实验系统采用5g 8701混合压缩炸药柱作为爆炸源模拟真实现场的冲击伤，具有装药量稳定，爆炸参数明确，爆炸能量可控制的优点。8701混合压缩炸药柱以8号电雷管引爆，柔性导爆索传爆，起爆点位于压缩炸药柱中心的末端，冲击波为球形，压力场分布为各向同性，接近爆炸性武器产生的冲击波；爆炸时炸药充分燃烧，利用金属保护罩遮挡电雷管引爆后产生的碎片，使得爆炸现场无爆炸残余物，从而令实验动物的受伤创面相对干净，避免了污染实验动物的受伤创面，屏蔽了其他因素的干扰，使得致伤因素单纯，能真实地模拟爆炸时的原发效应。本实施例的冲击伤的爆炸实验系统操作简单，重复性好，易于控制，能够很好地模拟真实现场中的冲击伤伤情特点，有助于烧冲复合伤的机制探讨及防治方案的摸索。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，包括：

包括一爆炸源的爆炸装置；

用于引爆所述爆炸源的引爆装置；

与所述爆炸源相距预设距离、用于固定实验动物的一个以上固定架；以及

用于测试爆炸时实验动物所承受压力的测压装置；

其中，所述爆炸源为预设药量的8701混合压缩炸药柱。

2.根据权利要求1所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述引爆装置包括：

顶端与所述爆炸源末端紧密固定、且轴心线与所述爆炸源轴心线重合的电雷管；以及

通过所述电雷管底部电线与所述电雷管相连接的发爆器。

3.根据权利要求2所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述测压装置包括：

位于所述固定架预设范围内的一个以上传感器；以及

与所述传感器相连接的数据采集器。

4.根据权利要求3所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述爆炸装置还包括：

用于固定所述电雷管底端的固定底座；以及

套置在所述电雷管外侧、用以防止爆炸时电雷管碎片弹射的金属保护罩。

5.根据权利要求4所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述爆炸源为一高2cm、直径1.5cm、药量为5g的8701混合压缩炸药柱。

6.根据权利要求4所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述电雷管为直径为0.5cm，长度为4cm的8号电雷管。

7.根据权利要求4所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述数据采集器为长时/瞬态记录仪，对所述传感器获取的信号进行采集。

8.根据权利要求4所述的冲击伤的爆炸实验系统，其特征在于，所述固定架与所述爆炸源之间的距离为0.5m、0.75m或1m。

Images