CN108037264A - 一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置 - Google Patents

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聂建新
王秋实
焦清介
郭学永
梁晓爱
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels, explosives
    • G01N33/227—Explosives, e.g. combustive properties thereof

Abstract

本发明涉及一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置。该装置包括活塞密闭罐体、注排水系统、测试系统以及压缩气体系统。其技术方案是:搭建好测试系统后通过注排水系统注水，再通过压缩气体系统加压，进行实验。实验完后，排出废水。该装置采用爆炸产生气体压缩水体方法使水体压力增大，该方法相比于传统压缩机不需要加压泵等加压设备，占地空间小，能源消耗少，加压操作时间短，试验周期较短，该方法也为模拟深水爆炸试验用密闭水罐设计提供了新思路。

Description

一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置
技术领域
本发明属于水下爆炸威力测试领域。具体涉及一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置。
背景技术
近年来，随着人口迅速增长和技术不断发展，陆地资源的开发以越发艰难，人们逐渐开展深海资源开发，利用炸药水下爆破进行水下施工和资源开发也不断增多，对炸药水下爆炸的测试，尤其是模拟深海高压环境的水下爆炸研究受到研究人员的广泛关注。
为研究炸药深水水下爆炸的威力，研究者已设计出一些水下爆炸测试装置。目前有加压方法有采用高压气瓶对试验容器加压(钟帅.模拟深水爆炸装药输出能量的研究[D].安徽理工大学,2007)，还有使用试压泵通过高压水管和水罐连接，利用电动球阀对进水接口、排水接口、加压接口和卸压接口进行控制(钟冬望,司剑峰,李琳娜,何理,朱宽,刘建程,黄小武,殷秀红,操鹏.模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法[P].湖北：CN103823037A,2014-05-28.)。这些方法模拟深水环境，前者加压效率低、可控性差、存在安全隐患；后者设计系统复杂，试验周期长，实验成本高，加压泵需要较大的供水流量。故目前急需一种可便捷安全地模拟深水中高压环境的装置。
发明内容
本发明旨在解决上述现有问题，提供一种测试结果精确、经济环保、操作简便、安全可靠的模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置，该装置可以模拟500m水深下80gTNT当量的炸药水下试验。
为达到上述目的，本发明提供一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置，该装置利用点火药包燃烧产生高压气体实现密闭水罐加压，包括：活塞密闭罐体、注排水系统、测试系统以及压缩气体系统；
圆柱形罐体位于地面上，由活塞(1)分为两部分，活塞两侧由固定销(2)固定；下罐体(3)为注水测试区，活塞下方为下部有传感器固定横梁(4)，横梁中心下方为炸药固定端(5)，横梁其他位置可固定传感器(7)，同时在壁面上设置静水压传感器(8)，传感器通过放物口(17)分别连接外部的测试装置；底部为注排水系统，由注水管(11)、排水管(14)、阀门、排水池(15)构成；测试系统由传感器(7、8)、信号调节仪(9)与数据采集计算机(10)构成；上罐体(12)为压缩气体系统，由高产气药剂(13)与起爆器(6)组成。
所述活塞材料为铝合金。
所述炸药为柱形压装炸药。
所述高产气药剂为2/1樟枪药。
本发明与现有的技术相比的特点为：
1系统设计简单，占地空间小。采用燃烧气体压缩水体方法，不需要加压泵等加压设备，减少系统装置数量，降低操作复杂程度。
2能源消耗少，试验周期较短。加压泵等加压设备需要消耗大量能源，加泄压过程为保证安全均需要大量时间，故试验周期较长。该方法也为模拟深水爆炸试验用密闭水罐设计提供了新思路。
3废水可经处理重复使用，减少环境污染。该设置的废水池收集废水经处理可重复使用，这样既降低试验成本，也绿色环保。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明专利作进一步说明。
图1是一种模拟深水爆炸试验用气体压缩密闭水罐测试装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述，并非对其保护范围的限制。
实施例一
参照图1，Φ2x2.2m圆柱形钢罐(1)壁厚2cm。注水管(11)与排水管(14)直径20cm，流入2m深的废水池。上部排气管(16)直径15cm。水罐中活塞为铝合金材料，厚5cm。活塞下焊接Φ1.5cm的传感器固定不锈钢管(4)，用于悬挂炸药与传感器。
本发明与现有的技术相比的特点为：
1系统设计简单，占地空间小。采用燃烧气体压缩水体方法，不需要加压泵等加压设备，减少系统装置数量，降低操作复杂程度。
2能源消耗少，试验周期较短。加压泵等加压设备需要消耗大量能源，加泄压过程为保证安全均需要大量时间，故试验周期较长。该方法也为模拟深水爆炸试验用密闭水罐设计提供了新思路。
3废水可经处理重复使用，减少环境污染。该设置的废水池收集废水经处理可重复使用，这样既降低试验成本，也绿色环保。

Claims (3)

1.一种模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置，其特征在于：活塞密闭罐体、注排水系统、测试系统以及压缩气体系统；圆柱形罐体位于地面上，由活塞(1)分为两部分，活塞两侧由固定销(2)固定；下罐体(3)为注水测试区，活塞下方为下部有传感器固定横梁(4)，横梁中心下方为炸药固定端(5)，横梁其他位置可固定传感器(7)，同时在壁面上设置静水压传感器(8)，传感器通过放物口(17)分别连接外部的测试装置；底部为注排水系统，由注水管(11)、排水管(14)、阀门、排水池(15)构成；测试系统由传感器(7、8)、信号调节仪(9)与数据采集计算机(10)构成；上罐体(12)为压缩气体系统，由高产气药剂(13)与起爆器(6)组成。
2.如权利要求1所述模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置，其特征在于：所述试验罐体(1)半径至少为1m，高度至少2.2m，容积至少为6m3，壁厚不小于15mm，可进行至少80gTNT当量的炸药水下试验。
3.如权利要求1所述模拟深水爆炸试验用炸药能量输出性能测试装置，其特征在于：所述压缩气体系统，由高产气药剂(13)与起爆器(6)组成。
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