CN104535285A

CN104535285A - 一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法

Info

Publication number: CN104535285A
Application number: CN201410799725.1A
Authority: CN
Inventors: 唐剑兰; 王远途; 李剑; 石凌飞; 韩忠华; 王颖; 王誉天; 倪君杰; 刘海芳; 赵洋
Original assignee: Vimicro Corp; First Research Institute of Ministry of Public Security
Current assignee: Vimicro Corp; First Research Institute of Ministry of Public Security
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2015-04-22

Abstract

本发明公开了一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法,包括以下步骤：(1)人体模型穿上排爆个人防护装备，在排爆个人防护装备外部安装自由场压力传感器或壁面压力传感器，获取爆炸发生时外部冲击波超压值P0；(2)在人体模型内部位置安装自由场压力传感器或壁面压力传感器，获取爆炸发生时内部冲击波超压值P1，则排爆个人防护装备的冲击波超压衰减率D1的计算公式如下：D1＝(P1-P0)/P0×100％；本发明的优点是能够为量化排爆个人防护装备的防冲击波性能测试提供参考，本发明能够对进行两种防护装备的对比提供可靠的测试手段，另外，本发明的优点还在于实现了扣除背景噪音、寻找曲线的最值。

Description

一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法

技术领域

本发明涉及一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法,属于个人防护装备性能评价技术领域。

背景技术

目前，爆炸引起的伤亡代价是巨大的，每年约有数以千计的人在爆炸中受伤、致残。鉴于目前还没有经济可靠的机械方法来排爆，公安一线排爆人员仍需一定时期内担负起排除爆炸威胁、保护民众安全的重任。为减少排爆过程中的人员伤亡，抵御排爆过程中的意外爆炸，人们设计出排爆个人防护装备如排爆服、搜爆服等，可对爆炸破片、冲击波超压、高温/火焰及物体抛离/撞击以及其他爆炸损伤等提供一定的防护作用。

但是，由于评价排爆服对冲击波超压和冲击加速度的防护能力较为困难，目前世界上只有美国司法研究所于2012年颁布的公安排爆服标准(PublicSafety Bomb Suit Standard.NIJ standard-0117.00.U.S.Department ofJustice,Office of Justice Programs,National Institute of Justice.2012.)中提出了一些排爆服防护性能的评价标准，该标准中涉及排爆个人防护装备的防爆完整性测试，但没有规定对冲击波超压的测试方法，其它国家和机构也没有公开颁布过关于测试排爆个人防护装备的防冲击波性能的测试标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法，本发明是一种可以实施的、可以量化的、对排爆个人防护装备的防冲击波性能的测试方法，本发明还能够提供防冲击波超压和冲击加速度的测试方法，因此，本发明能够为制定排爆防护装备的防冲击波性能标准的建立或制定提供参考。

本发明采用的设备包括：排爆个人防护装备、人体模型、传感器、数据采集设备。

其中，所述排爆个人防护装备为排爆服及排爆头盔、搜爆服及搜爆头盔之一；所述人体模型为Hybrid III型50百分位假人、模拟人体形状的金属、非金属支架之一；所述传感器为自由场压力传感器、壁面压力传感器、加速度传感器之一；所述数据采集设备用于采集从传感器搜集到的电信号数据。

冲击波超压测试所用传感器为自由场压力传感器或壁面压力传感器之一或两者兼具；冲击加速度传感器即为加速度传感器。

本发明所述一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法之一包括以下步骤：

(1)人体模型穿上排爆个人防护装备，在排爆个人防护装备外部安装自由场压力传感器或壁面压力传感器，获取爆炸发生时外部冲击波超压值P0；

(2)在人体模型内部位置安装自由场压力传感器或壁面压力传感器，获取爆炸发生时内部冲击波超压值P1，则排爆个人防护装备的冲击波超压衰减率D1的计算公式如下：

D1＝(P1-P0)/P0×100％。

本发明一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法之二包括以下步骤：

(1)人体模型不穿排爆个人防护装备，在人体模型内部位置安装传感器，获取爆炸发生时的冲击波超压值P2；

(2)人体模型穿排爆个人防护装备，在人体模型内部位置安装传感器，获取爆炸发生时的冲击波超压值P3；

(3)则排爆个人防护装备的冲击波超压衰减率D2的计算公式如下：

D2＝(P3-P2)/P2×100％。

本发明所述一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法之三包括以下步骤：

(1)人体模型不穿排爆个人防护装备，在人体模型内部位置安装加速度传感器，获取爆炸发生时的冲击加速度值a0；

(2)人体模型穿排爆个人防护装备，在人体模型内部合适位置安装加速度传感器，获取爆炸发生时的加速度值a1；

(3)则排爆个人防护装备的冲击波超压衰减率D3的计算公式如下：

D3＝(a1-a0)/a0×100％。

本发明中的冲击波超压值和冲击加速度值，均指获得的爆炸曲线上在爆炸发生时的瞬间时间段内，排除外部扰动因素即扣除背景噪音之后所读到的曲线上的最大值。

本发明的优点是能够为量化排爆个人防护装备的防冲击波性能测试提供参考，本发明能够对进行两种防护装备的对比提供可靠的测试手段，另外，本发明的优点还在于实现了扣除背景噪音、寻找曲线的最值。

附图说明

图1是本发明的排爆个人防护装备的冲击波衰减率的实验方法之一的示意图；

图2是本发明的排爆个人防护装备的冲击波衰减率的实验方法之二的示意图。

其中，1-排爆个人防护装备；2-人体模型；3-传感器；4-数据采集设备；5-爆炸源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。如图1、图2所示，本发明的方法之一包括以下步骤：

D1＝(P1-P0)/P0×100％。

本发明的方法二包括以下步骤：

D2＝(P3-P2)/P2×100％。

本发明的方法之三包括以下步骤：

D3＝(a1-a0)/a0×100％。

本发明的实施例1为排爆服的冲击波超压衰减率的实验：即采用Hybrid III型50百分位男性假人作为人体模型，在人体模型内部的靠近胸部位置安装KD2001型压力传感器；给人体模型穿上排爆服，在排爆服外胸部位置安装KD2001型压力传感器。将所有传感器与MDR80型数据采集设备连接，准备就绪。在实验中，炸药当量为0.5kg，人体模型与爆炸源距离为3m，引爆炸药，获得瞬时超压数据，人体模型内部的超压峰值为0.016MPa，排爆服外超压峰值为0.110MPa，因此，根据实验结果计算的排爆服冲击波超压衰减率为85.7％。

本发明的实施例2为搜爆头盔的冲击加速度衰减率的实验：即采用2个Hybrid III型50百分位男性假人作为人体模型，在人体模型头部内部分别安装7264C-2K-360型加速度传感器，给其中1个人体模型穿着搜爆服及搜爆头盔，另1个人体模型不穿任何防护装备，将所有传感器与MDR80型数据采集设备连接，准备就绪。在实验中，炸药当量为0.5kg，人体模型与爆炸源距离为3m，引爆炸药，获得加速度传感器搜集到的数据，有搜爆头盔的人体模型头部加速度峰值为7.65g，无防护装备的人体模型头部加速度峰值为32.9g，因此，根据实验结果计算的搜爆头盔冲击加速度衰减率为76.7％。

在试验过程中，由于排爆个人防护装备与爆炸源的位置不能保证每次都一致，致使测试结果会存在差异，因此在分析具体试验数据时，要根据具体情况，寻找真正的最值。另外，由于离爆炸源越近或越远，测到的数据的一致性都会因各种干扰因素而降低，因此与爆炸源的距离r需保持在0.8-5m之间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

D1＝(P1-P0)/P0×100％。

2.一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

D2＝(P3-P2)/P2×100％。

3.一种排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

D3＝(a1-a0)/a0×100％。

4.根据权利要求1至3任意一种所述的排爆个人防护装备的冲击波衰减率的测试方法，其特征在于，所述冲击波超压值和冲击加速度值，均指获得的爆炸曲线上在爆炸发生时的瞬间时间段内，排除外部扰动因素即扣除背景噪音之后所读到的曲线上的最大值。