CN108132118A - 一种隔板试验仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔板试验仪，其特征在于：包括试验模块，控制模块，报警装置；所述试验模块包括试验装置、点火装置、保护装置、垫脚、底板、验证板、聚乙烯薄片、雷管支座、支撑座、微动开关；所述试验装置包括试验钢管、起爆装药容器；所述点火装置包括雷管、正极点火棒和负极点火棒；所述控制模块包括控制开关、主控制装置和电源控制装置；所述报警装置包括蜂鸣器；本发明克服了现有技术的不足，提供了一种简单实用的隔板试验仪。

Description

一种隔板试验仪

技术领域

本发明涉及物质在钢管中的封闭条件下受到起爆药爆炸后传播爆轰能力的监测领域，更具体的说，它涉及一种隔板试验仪。

背景技术

炸药的冲击波感度用于表征炸药在冲击波作用下发生爆轰的难易程度，是衡量炸药安全性能和爆轰性能的重要指标。目前，测定炸药冲击波感度的主要手段是隔板试验法，用规定的起爆药和在封闭条件下进行的冲击试验，用于确定物质传播爆炸的能力，以便确定安全控制条件。现有的设备已经难以满足检定要求，迫切需要使用符合标准要求，适应时代发展的检测设备，来有效解决该物质是否过于危险而不能按测试时的状态来运输的问题。因此急需新的隔板试验仪来符合市场及满足国际上的新标准。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种简单实用的隔板试验仪。

本发明的技术方案如下：

一种隔板试验仪，包括试验模块，控制模块，报警装置；所述试验模块包括上下两部分，上部包括试验装置、点火装置、保护装置、验证板、聚乙烯薄片、雷管支座、支撑座、微动开关，下部包括垫脚、底板；所述控制模块包括控制开关、主控制装置和电源控制装置；所述报警装置包括蜂鸣器。

其中，所述试验装置包括试验钢管、起爆装药容器；所述试验钢管用于盛放待测试验样品，钢管外直径为48±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为400±5毫米，材质为冷拉无缝碳钢管；所述起爆装药容器是外径为56±2毫米，壁厚4.0毫米，长度70毫米的无缝碳钢管，并且在距离上沿10毫米处开有两个对称的蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米。

其中，所述点火装置包括雷管、正极点火棒和负极点火棒；所述点火装置雷管安装在所述雷管支座上，所述雷管支座外直径为65±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为40毫米，材质为冷拉无缝碳钢管，距离所述雷管支座上沿10毫米处开有两个蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米；在所述雷管安装后，使用蝶形螺母进行固定；所述雷管与所述起爆装药容器相连，对所述起爆装药容器内的起爆药起到点燃作用。

其中，所述保护装置即外壳保护罩用于确保试验操作的安全和试验空间的封闭，在所述外壳保护罩的里面安置内腔挡板，方便后期进行清理，避免污染；所述外壳保护罩由左侧板，右侧板，后侧板及底板组成，整个保护罩的高度约为700毫米，主体截面为方形，边长约为250毫米，板厚5毫米；所述正极点火棒和负极点火棒安装在所述外壳保护罩的底部，所述点火棒形状为直径10毫米，高30毫米的圆柱体，用于试验点火；所述支撑座安装在所述外壳保护罩的底部，即所述雷管支座下方，主体形状为直径80毫米，高度5毫米的圆柱体，用于支撑试验装置；所述外壳保护罩左侧板及右侧板内部，距上沿50毫米处安装有把手，把手形状呈凹字形，长100毫米，宽30毫米，材料为直径5毫米圆钢，把手完全垂直于左右两侧板，与地面平行；所述外壳保护罩下端安装有四个长方体支腿，与所述底板成80°夹角，竖直方向高度为50毫米，每个支腿的截面边长为5毫米，材料为优质碳素钢。所述外壳保护罩前侧安装所述试验门，所述试验门材料为碳钢，宽250毫米，高度为700毫米，厚度为5毫米。

其中，所述底板为长度600毫米，宽度350毫米，厚度为30毫米的钢锻件，在所述外壳保护罩的正下方，开有一个250×250毫米的方孔；在所述底板的左右两侧，设有50×250毫米的方孔，对称布置，保证所述底板稳定；所述底板的四个角上，各有一块30×30毫米的方形钢块焊接在下表面，厚度为10毫米；所述垫脚设置在所述底板的下端，用于支撑整个试验装置，所述垫脚一共有八个，两个一组，分别布置在所述底板的四个角上，与所述方形钢块以焊接形式结合；所述垫脚有水平和倾斜两段组成，倾斜段与水平呈45°角，并与所述方形钢块焊接，水平段开有螺栓孔；在所述底板的左右两侧各有一个把柄，把柄的方向与水平成60°角，形状呈凹字形，长150毫米，宽60毫米，材料为直径5毫米圆钢。

其中，所述线缆座用于试验模块与控制模块线缆连接，传输控制信号。

所述控制开关包括三合一开关、急停开关、自锁开关，所述三合一开关设置在所述控制模块背面，所述急停开关和所述自锁开关设置在所述控制模块的正面；所述主控制装置包括用于显示信息或输入信息为主的显示屏、外接的USB接口、无线接收器、交流接触器、线缆座与主板；所述主控制装置各组成部分电性连接，并受所述主板控制；所述电源控制装置包括第一电源控制模块和第二电源控制模块，所述第一电源控制模块即主板电源，用于对所述主板供电；所述第二电源控制模块用于为整个控制系统供电。

进一步的，所述验证板放置于所述试验钢管的上面，尺寸为100×100毫米，厚度为5毫米，材料为低碳钢，根据所述验证板是否穿透一个洞来评估是否有爆炸。

进一步的，所述起爆装药容器用于盛放起爆药，起爆药可以采用单体起爆药或者混合起爆药；所述试验钢管被安装在所述起爆装药容器上面，并用两个蝶形螺母固定。

进一步的，所述雷管有两根引线，分别连接所述正极点火棒和负极点火棒，所述正极点火棒和负极点火棒用于试验点火。

进一步的，所述微动开关安装在所述底板上，位于所述外壳保护罩的下方，与所述外壳保护罩内相接，通过包括但不限于安装位移传感器的方式，感应试验门有无关闭，当试验门未关闭时所述微动开关会及时发出警报，触发所述蜂鸣器，试验系统自动提示，确保试验的安全性和可靠性。

进一步的，所述试验钢管底部用所述聚乙烯薄片包住并密封，在这之后装入所述起爆装药容器内。

本发明相比现有技术优点在于：设备采用分离式设计，试验模块和控制模块独立分开，试验有安全性保障，避免了钢管爆炸对控制模块的影响；设备具有自检和报警功能，试验完成后会声光报警；预装专业版操作软件，界面友好，操作便捷；采用手持平板电脑无线远程控制，支持遥控点火；试验单元可放入1.5m防爆通风橱，保证人员和设备安全；一键急停，意外情况下可直接断电，保障试验人员安全；试验点火自动化，支持参数设置、数据存贮、查看报表、自动记录数据，判断试验结果；支持无线组网，单台电脑可通过无线网络远程操控多台仪器，并实现数据集中存储、管理。

附图说明

图 1 为本发明隔板试验仪的试验模块示意图；

图 2 为本发明隔板试验仪的控制模块示意图；

图 3 为图1方框内部分局部放大图。

附图标记：垫脚1；底板2；正极点火棒3；负极点火棒4；外壳保护罩5；验证板6；内腔挡板7；试验钢管8；聚乙烯薄片9；起爆装药容器10；雷管支座11；雷管12；支撑座13；微动开关14；主板15；USB接口16；急停开关17；自锁开关18；显示屏19；无线接收器20；蜂鸣器21；线缆座22；第一电源控制模块23；第二电源控制模块24；三合一开关25；交流接触器26。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，一种隔板试验仪，包括试验模块，控制模块，报警装置。所述试验模块和所述控制模块两部分独立分开。所述试验模块包括上下两部分，上部包括试验装置、点火装置、保护装置、验证板6、聚乙烯薄片9、雷管支座11、支撑座13、微动开关14，下部包括垫脚1、底板2；所述控制模块包括控制开关、主控制装置和电源控制装置；所述报警装置包括但不限于蜂鸣器21，作为整个系统的进一步优化。

所述试验装置包括试验钢管8、起爆装药容器10，所述试验钢管8用于盛放待测试验样品，钢管外直径为48±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为400±5毫米，材质为冷拉无缝碳钢管，包括但不限于Q245R。所述起爆装药容器10是外径为56±2毫米，壁厚4.0毫米，长度70毫米的无缝碳钢管，并且在距离上沿10毫米处开有两个对称的蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米；所述起爆装药容器10用于盛放起爆药，起爆药可以采用单体起爆药或者混合起爆药；所述试验钢管8在装满待测样品后，在其底部用所述聚乙烯薄片9包覆，并用橡皮带和绝缘带系紧，加以密封，值得注意的是，所述聚乙烯薄片9主要用于密封作用，密封材料也可以使用其它高分子有机材料，只要使用具有和所述聚乙烯薄片9相类似功能的薄片，都应当被视为本发明内容的一部分。在这之后，所述试验钢管8被安装在所述起爆装药容器10上面，并用两个蝶形螺母固定。所述验证板6放置于所述试验钢管8的上面，所述验证板6是一块薄板，尺寸100×100毫米，厚度为5毫米，材料为低碳钢，根据所述验证板6是否穿透一个洞来评估是否有爆炸。

所述点火装置包括雷管12、正极点火棒3和负极点火棒4。所述点火装置雷管12安装在所述雷管支座11上，所述雷管12支座外直径为65±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为40毫米，材质为冷拉无缝碳钢管，距离所述雷管支座11上沿10毫米处开有两个蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米；，在雷管12安装后，使用蝶形螺母进行固定；所述雷管12的两根线分别连接所述正极点火棒3和所述负极点火棒4；所述雷管12与所述起爆装药容器10相连，对所述起爆装药容器10内的起爆药进行控制。

所述保护装置即外壳保护罩5用于确保试验操作的安全和试验空间的封闭，由于试验有可能会发生爆炸，一旦发生爆炸，样品会残留在所述外壳保护罩5上，不易清理，故在所述外壳保护罩5的里面安装内腔挡板7，方便后期进行清理，避免污染。所述外壳保护罩5由左侧板，右侧板，后侧板及底板组成，整个保护罩的高度约为700毫米，主体截面为方形，边长约为250毫米，板厚5毫米。所述正极点火棒3和负极点火棒4安装在所述外壳保护罩5的底部，所述点火棒形状为直径10毫米，高30毫米的圆柱体，用于试验点火。所述支撑座13安装在所述外壳保护罩5的底部，也是在所述雷管支座11下方，主体形状为直径80毫米，高度5毫米的圆柱体，用于支撑所述雷管支座11；所述外壳保护罩5左侧板及右侧板内部，距上沿50毫米处安装有把手，把手形状呈凹字形，长100毫米，宽30毫米，材料为直径5毫米圆钢，把手完全垂直于左右两侧板，与地面平行，便于操作人员提起所述外壳保护罩5；所述外壳保护罩5下端安装有四个长方体支腿，与所述底板成80°夹角，竖直方向高度为50毫米，每个支腿的截面边长为5毫米，材料为优质碳素钢。所述外壳保护罩前侧安装所述试验门，所述试验门材料为碳钢，宽250毫米，高度为700毫米，厚度为5毫米。

所述底板2为长度600毫米，宽度350毫米，厚度为30毫米的钢锻件，在所述外壳保护罩5的正下方，开有一个250×250毫米的方孔，这是为了保证发生意外时，爆炸的能量有一个合理的释放空间。在所述底板2的左右两侧，开有50×250毫米的方孔，对称布置，保证所述底板2的稳定。所述微动开关14安装在所述底板2上，位于所述外壳保护罩5的下方，与所述外壳保护罩5内相接，通过包括但不限于位移传感器的方式，感应试验门有无关闭，当试验门未关闭时所述微动开关会及时发出警报，触发所述蜂鸣器21，试验系统自动提示，确保试验的安全性和可靠性。所述底板2的四个角上，各有一块30×30毫米的方形钢块焊接在下表面，厚度为10毫米；所述垫脚1设置在所述底板的下端，用于支撑整个试验模块，所述垫脚1一共有八个，两个一组，分别布置在所述底板的四个角上，与所述方形钢块以焊接形式结合；所述垫脚1有水平和倾斜两段组成，倾斜段与水平呈45°角，并与所述方形钢块焊接，水平段开有螺栓孔，在所述底板2的左右两侧各有一个把柄，把柄的方向与水平成60°角，把柄形状呈凹字形，长150毫米，宽60毫米，材料为直径5毫米圆钢。

所述线缆座22用于试验模块与控制模块线缆连接，传输控制信号。

所述控制开关包括三合一开关25、急停开关17、自锁开关18，所述三合一开关25设置在所述控制模块背面，所述急停开关17和所述自锁开关18设置在所述控制模块的正面。所述三合一开关25用于与外部电源连接，所述急停开关17用于对隔板试验仪进行紧急停止，遇到突发状况时立刻断电，确保试验的安全进行。所述自锁开关18用于控制隔板试验仪的打开和关闭。所述控制开关确保了整个系统的安全运行，以及对意外情况的及时反馈。所述主控制装置包括用于显示信息或输入信息为主的显示屏19、外接的USB接口16、无线接收器20、交流接触器26与主板15。所述主控制装置各组成部分电性连接，并受所述主板15控制。所述无线接收器20用于与电脑建立通信；所述交流接触器26用于控制电路的通断，包括但不限于ABBESB系列，悍客HBC1系列；所述主板15用来处理存储数据，对整个系统进行控制，为了保证试验效果，可以使用INTEL的 LGA系列主板，但并不限于INTEL的产品。所述电源控制装置包括第一电源控制模块23和第二电源控制模块24，所述第一电源控制模块23即主板15电源，用于对所述主板15供电，所述第二电源控制模块24用于为整个控制系统供电。采用两套不同的供电系统，一方面是为了保证不同元器件能分配到合适电压，正常发挥功能；另一方面，也是为了保护系统，防止意外发生，便于及时控制试验系统，及时的进行电源切断等操作。

隔板试验仪的具体操作步骤如下：

1.试验准备：①取试验所用钢管，一端用两层0.08mm聚四氟乙烯薄片包裹并用橡皮筋扎牢，将钢管称重，并记录重量M0；②将待测样品装满钢管，一起称重，记录重量M1；③计算待测样品重量M=M1-M0，计算样品可视密度（可视密度=样品质量/钢管体积）；④雷管安装在雷管支座上；⑥起爆装药容器中起爆药装至50mm高度，将装满待测样品的钢管安装在起爆装容器上面并用两个蝶形螺母固定，隔离层板放置在钢管上面；⑦将装好雷管、起爆药和待测样品的装置安装在底座上并用两个蝶形螺母固定，雷管两条引线分别接在前方的两根接线柱上（大圆接正极，小圆接负极），顶端隔离层板上覆盖一块验证板；关门，盖上顶盖；将实验单元的电缆线连接到控制单元上，注意插脚需与插孔编号对应。

2.开机:确认当前试验仪的应用程序已成功打开，并且与工业平板电脑进行连接，连接名称为“AJIM-PC”的wifi，密码为1234567890，使得工业平板电脑与试验仪连接成功。

3.设置试验仪:填写实验相关信息，试验人员、试验物质名称、试验编号根据实验具体情况填写，可视密度为试验前样品准备时称重计算所得数据，试验物质的性状可根据物质实际情况在下拉框中做选择，试验时间系统自动填写，定时时间为点火持续时间默认设置10s，仪器设置自动点火或遥控点火两种点火模式可供选择。

4.开始试验：点击试验主界面下方的开始按钮，系统弹出提示框，检查实验单元，若确认隔板、炸药以及试验物质均已放置，点击提示框的“确定”；系统自动检测关门动作：若未关闭实验单元的门，实验主界面的右侧会做提示，关门后系统才会进入下一步点火操作；若已关门，自动进行下一步；若选择自动点火方式，系统倒计时10s自动点火。若选择遥控点火方式，长按遥控上方按钮3s听到嘟一声后系统倒计时10s开始点火。界面右侧分别显示倒计时和点火状态，同时控制单元的显示面板上也会同步显示点火状态。

5.试验结束：界面右侧提示输入试验结果。取出实验单元验证板，观察状态，拆卸钢管，测量钢管破裂长度，将试验结果填入界面右侧上方空白栏；点击试验结果填写栏下方的“数据导入”，将本次试验结果导入报表，弹出提示框；

点击界面下方“报表”，可查看本次试验结果报表。点击“生成单次报表”，报表被保存在E盘。用户也可以在历史试验数据表单下拉框中选择历史数据报表查看。

试验结果的评估根据是钢管的破裂型式和验证板是否穿透一个洞。得出最严重评估结果的试验应当用于分类。如果出现下列情况，试验结果即为“+”,亦即物质传播爆轰：钢管完全破裂；或验证板穿透一个洞。

任何其他结果都被视为“-”，即物质不传播爆轰。

以上所述仅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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种隔板试验仪，其特征在于：包括试验模块，控制模块，报警装置；所述试验模块包括上下两部分，上部包括试验装置、点火装置、保护装置、验证板、聚乙烯薄片、雷管支座、支撑座、微动开关、试验门，下部包括垫脚、底板；所述控制模块包括控制开关、主控制装置和电源控制装置；所述报警装置包括蜂鸣器；

其中，所述试验装置包括试验钢管、起爆装药容器；所述试验钢管用于盛放待测试验样品，钢管外直径为48±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为400±5毫米，材质为冷拉无缝碳钢管；所述起爆装药容器是外径为56±2毫米，壁厚4.0毫米，长度70毫米的无缝碳钢管，并且在距离上沿10毫米处开有两个对称的蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米；

其中，所述点火装置包括雷管、正极点火棒和负极点火棒；所述点火装置雷管安装在所述雷管支座上，所述雷管支座外直径为65±2毫米，壁厚4.0±0.1毫米，长度为40毫米，材质为冷拉无缝碳钢管，距离所述雷管支座上沿10毫米处开有两个蝶形螺母孔，螺母孔直径为3毫米；在所述雷管安装后，使用蝶形螺母进行固定；所述雷管与所述起爆装药容器相连，对所述起爆装药容器内的起爆药起到点燃作用；

其中，所述保护装置即外壳保护罩用于确保试验操作的安全和试验空间的封闭，在所述外壳保护罩的里面安置内腔挡板，方便后期进行清理，避免污染；所述外壳保护罩由左侧板，右侧板，后侧板及底板组成，整个保护罩的高度约为700毫米，主体截面为方形，边长约为250毫米，板厚5毫米；所述正极点火棒和负极点火棒安装在所述外壳保护罩的底部，所述点火棒形状为直径10毫米，高30毫米的圆柱体，用于试验点火；所述支撑座安装在所述外壳保护罩的底部，即所述雷管支座下方，主体形状为直径80毫米，高度5毫米的圆柱体，用于支撑试验装置；所述外壳保护罩左侧板及右侧板内部，距上沿50毫米处安装有把手，把手形状呈凹字形，长100毫米，宽30毫米，材料为直径5毫米圆钢，把手完全垂直于左右两侧板，与地面平行；所述外壳保护罩下端安装有四个长方体支腿，与所述底板成80°夹角，竖直方向高度为50毫米，每个支腿的截面边长为5毫米，材料为优质碳素钢；所述外壳保护罩前侧安装所述试验门，所述试验门材料为碳钢，宽250毫米，高度为700毫米，厚度为5毫米；

其中，所述底板为长度600毫米，宽度350毫米，厚度为30毫米的钢锻件，在所述外壳保护罩的正下方，开有一个250×250毫米的方孔；在所述底板的左右两侧，设有50×250毫米的方孔，对称布置，保证所述底板稳定；所述底板的四个角上，各有一块30×30毫米的方形钢块焊接在下表面，厚度为10毫米；所述垫脚设置在所述底板的下端，用于支撑整个试验装置，所述垫脚一共有八个，两个一组，分别布置在所述底板的四个角上，与所述方形钢块以焊接形式结合；所述垫脚有水平和倾斜两段组成，倾斜段与水平呈45°角，并与所述方形钢块焊接，水平段开有螺栓孔；在所述底板的左右两侧各有一个把柄，把柄的方向与水平成60°角，形状呈凹字形，长150毫米，宽60毫米，材料为直径5毫米圆钢；

其中，所述线缆座用于试验模块与控制模块线缆连接，传输控制信号；

所述控制开关包括三合一开关、急停开关、自锁开关，所述三合一开关设置在所述控制模块背面，所述急停开关和所述自锁开关设置在所述控制模块的正面；所述主控制装置包括用于显示信息或输入信息为主的显示屏、外接的USB接口、无线接收器、交流接触器、线缆座与主板；所述主控制装置各组成部分电性连接，并受所述主板控制；所述电源控制装置包括第一电源控制模块和第二电源控制模块，所述第一电源控制模块即主板电源，用于对所述主板供电；所述第二电源控制模块用于为整个控制系统供电。

2.根据权利要求1所述的一种隔板试验仪，其特征在于：所述验证板放置于所述试验钢管的上面，尺寸为100×100毫米，厚度为5毫米，材料为低碳钢，根据所述验证板是否穿透一个洞来评估是否有爆炸。

3.根据权利要求1所述的一种隔板试验仪，其特征在于：所述起爆装药容器用于盛放起爆药，起爆药可以采用单体起爆药或者混合起爆药；所述试验钢管被安装在所述起爆装药容器上面，并用两个蝶形螺母固定。

4.根据权利要求1所述的一种隔板试验仪，其特征在于：所述雷管有两根引线，分别连接所述正极点火棒和负极点火棒，所述正极点火棒和负极点火棒用于试验点火。

5.根据权利要求1所述的一种隔板试验仪，其特征在于：所述微动开关安装在所述底板上，位于所述外壳保护罩的下方，与所述外壳保护罩内相接，通过包括但不限于安装位移传感器的方式，感应试验门有无关闭，当试验门未关闭时所述微动开关会及时发出警报，触发所述蜂鸣器，试验系统自动提示，确保试验的安全性和可靠性。

6.根据权利要求1所述的一种隔板试验仪，其特征在于：所述试验钢管底部用所述聚乙烯薄片包住并密封，在这之后装入所述起爆装药容器内。