CN110006902B - 一种爆轰波波形测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种爆轰波波形测试系统，属于高速动态过程的测试技术领域。该系统包括雷管、传爆药柱、主发药柱、隔板、被发药柱、高速扫描相机、多个有机玻璃板、闪光光源、遮光壳体、遮光筒；所述雷管、所述传爆药柱、所述主发药柱、所述隔板从左至右依次连接后外部套有遮光壳体；所述隔板右侧设有所述被发药柱，所述被发药柱被所述多个有机玻璃板分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱内部不同位置处爆轰波波形。与现有方法相比，本发明有效地同时测量炸药中不同截面上的爆轰波形，该系统操作简单、可靠，易于操作，克服现有技术中存在的缺陷，有利于推广和应用。

Description

一种爆轰波波形测试系统

技术领域

本发明涉及高速动态过程的测试技术领域，尤其涉及一种爆轰波波形测试系统。

背景技术

目前，通常采用单狭缝高速摄影测试系统测量被测目标的运动速度、运动到达时间及被测目标的轮廓。对于研究炸药爆轰波问题，单狭缝高速摄影测试系统只能测量爆轰波扫过药柱表面的波形，利用这种单狭缝高速摄影测试系统由表面爆轰波的波形很难推知炸药内部的爆轰情况，并且不能同时测试和记录药柱不同截面上和端面上的爆轰波情况。目前现有的其它测试系统同样未能解决同时测试和记录药柱中不同截面上及端面上爆轰波的波形，因而有必要提供一种操作简单、并且能够同时测试和记录药柱中不同截面上爆轰波波形的测试系统。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种爆轰波波形测试系统，以解决同时测试和记录药柱内部不同位置截面处及端面处爆轰波波形的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供了一种爆轰波波形测试系统，包括雷管、传爆药柱、主发药柱、隔板、被发药柱、高速扫描相机、多个有机玻璃板、闪光光源、遮光壳体、遮光筒；

所述雷管、所述传爆药柱、所述主发药柱、所述隔板从左至右依次连接后外部套有遮光壳体；

所述隔板右侧设有所述被发药柱，且所述隔板与所述被发药柱之间夹有一个有机玻璃板；

所述被发药柱中不同位置截面处设置有至少一个有机玻璃板，且外侧套有所述遮光筒；

所述多个有机玻璃板与所述被发药柱粘结，所述高速扫描相机和所述闪光光源分别位于所述被发药柱的前方和后方；

所述被发药柱被所述多个有机玻璃板分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱内部不同位置处爆轰波波形。

进一步地，所述有机玻璃板穿过所述遮光筒，使得所述闪光光源发出的光经过所述有机玻璃板进入所述高速扫描相机中；所述有机玻璃板同所述闪光光源和所述高速扫描相机相对的两个侧面抛光，且所述侧面与所述有机玻璃板的表面垂直；所述有机玻璃板的厚度为0.3～1.0mm。

进一步地，所述遮光壳体，用于防止所述传爆药柱和所述主发药柱爆炸所产生的光进入所述高速扫描相机。

进一步地，所述隔板，用于阻挡所述主发药柱爆炸所产生的产物及衰减在所述主发药柱内产生的冲击波。

进一步地，所述雷管通过所述传爆药柱引爆所述主发药柱，在隔板和左侧的有机玻璃板中产生冲击波，并引爆左侧的被发药柱，其余多个部分的被发药柱通过冲击波逐级引爆的。

进一步地，引爆所述主发药柱的同时或延迟一定时间打开所述闪光光源，当所述被发药柱被引爆时，所产生的爆轰波为球形波。

进一步地，当所述爆轰波未到达所述有机玻璃板时，所述闪光光源发出的光通过有机玻璃板的薄侧面穿过所述有机玻璃板而射入所述高速扫描相机。

进一步地，当所述爆轰波到达所述有机玻璃板时，使得所述有机玻璃板中心密度改变，所述有机玻璃板由透光介质变为不透光介质；随着爆轰波从左向右的传播，所述有机玻璃板的密度改变区域逐渐扩大，直至与整个所述被发药柱端面大小相同，使得进入到高速扫描相机的光随着爆轰波的传播情况而变化，从而获得爆轰波的完整波形。

进一步地，该系统还包括反射镜和狭缝板；所述狭缝板粘结于所述被发药柱的右端面，且所述狭缝板的右侧特定距离处设有一个与狭缝板的法线方向成45°夹角的所述反射镜。

进一步地，所述狭缝板由不透光材料制成，所述狭缝板中间有宽度为0.4～2mm的矩形缝隙；所述反射镜与所述狭缝板的特定距离使得经所述矩形缝隙的光反射进入所述高速扫描相机。

上述技术方案的有益效果如下：本发明实施例公开了一种爆轰波波形测试系统，包括雷管、传爆药柱、主发药柱、隔板、被发药柱、高速扫描相机、多个有机玻璃板、闪光光源、遮光壳体、遮光筒；所述雷管、所述传爆药柱、所述主发药柱、所述隔板从左至右依次连接后外部套有遮光壳体；所述隔板右侧设有所述被发药柱，且所述隔板与所述被发药柱之间夹有一个有机玻璃板；所述被发药柱中不同位置截面处设置有至少一个有机玻璃板，且外侧套有所述遮光筒；所述多个有机玻璃板与所述被发药柱粘结，所述有机玻璃板同所述闪光光源和所述高速扫描相机相对的两个侧面抛光，且所述侧面与所述有机玻璃板的表面垂直；所述被发药柱被所述多个有机玻璃板分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱内部不同位置处爆轰波波形。本发明技术方案的爆轰波波形测试系统能够有效地同时测量炸药中不同截面上的爆轰波形，该系统操作简单、可靠，易于操作，克服现有技术中存在的缺陷，有利于推广和应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例的一种爆轰波波形测试系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种爆轰波波形测试系统，包括雷管1、传爆药柱2、主发药柱3、遮光壳体4、隔板5、被发药柱6、高速扫描相机7、遮光筒8、多个有机玻璃板10、闪光光源11；

所述雷管1、所述传爆药2柱、所述主发药柱3、所述隔板5从左至右依次连接后外部套有遮光壳体4；

所述隔板5右侧设有所述被发药柱6，且所述隔板5与所述被发药柱6之间夹有一个有机玻璃板10；

所述被发药柱6中不同位置截面处设置有至少一个有机玻璃板10，且外侧套有所述遮光筒8；

所述多个有机玻璃板10与所述被发药柱6粘结，所述高速扫描相机7和所述闪光光源11分别位于所述被发药柱6的前方和后方；

所述被发药柱6被所述多个有机玻璃板10分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱6内部不同位置处爆轰波波形。

与现有技术相比，本发明爆轰波波形测试系统克服了存在的缺陷，能够达到测试和记录被发药柱中不同截面上爆轰波波形的目的，从而实现有效地同时测量炸药中不同截面上的爆轰波波形，操作简单、可靠，易于操作，且有利于推广和应用。

具体来说，雷管1、传爆药柱2、主发药柱3、隔板5从左至右依次连接，隔板5与被发药柱6之间夹有一块有机玻璃板10，在被发药柱6的不同位置处同样设置有多块有机玻璃板10，被发药柱6被机玻璃板10分割成几个不同的部分，这样就能够达到测试和记录被发药柱6内部不同位置处爆轰波波形的目的，被发药柱6的外侧套有遮光筒8，有机玻璃板10穿过所述遮光筒8，使闪光光源11发出的光能够经过有机玻璃板10进入到高速扫描相机7中。有机玻璃板10就是本发明中的透光狭缝，其与被发药柱6粘结，与闪光光源11和高速扫描相机7相对的有机玻璃板10的两个侧面抛光，且侧面与表面垂直。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，所述有机玻璃板10穿过所述遮光筒8，使得所述闪光光源11发出的光经过所述有机玻璃板10进入所述高速扫描相机7中；所述有机玻璃板10同所述闪光光源11和所述高速扫描相机7相对的两个侧面抛光，且所述侧面与所述有机玻璃板10的表面垂直；所述有机玻璃板10的厚度为0.3～1.0mm。

具体地，有机玻璃板10的厚度为0.3～1.0mm，优选0.6mm。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，所述遮光壳体4，用于防止所述传爆药柱2和所述主发药柱3爆炸所产生的光进入所述高速扫描相机7。

具体地，雷管1、传爆药柱2、主发药柱3、隔板5从左至右依次连接后外部套有遮光壳体4，以防止传爆药柱2和主发药柱3爆炸所产生的光进入高速扫描相机7，避免影响测试结果。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，所述隔板5，用于阻挡所述主发药柱3爆炸所产生的产物及衰减在所述主发药柱3内产生的冲击波。

具体来说，隔板5右侧设置有被发药柱6，隔板5一方面阻挡主发药柱3爆炸所产生的产物，另一方面起到衰减在其内产生的冲击波的作用。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，所述雷管1通过所述传爆药柱2引爆所述主发药柱3，在隔板4和左侧的有机玻璃板10中产生冲击波，并引爆左侧的被发药柱6，其余多个部分的被发药柱6通过冲击波逐级引爆的。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，引爆所述主发药柱3的同时或延迟一定时间打开所述闪光光源11，当所述被发药柱6被引爆时，所产生的爆轰波为球形波。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，当所述爆轰波未到达所述有机玻璃板10时，所述闪光光源11发出的光通过有机玻璃板10的薄侧面穿过所述有机玻璃板10而射入所述高速扫描相机7。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，当所述爆轰波到达所述有机玻璃板10时，使得所述有机玻璃板10中心密度改变，所述有机玻璃板10由透光介质变为不透光介质；随着爆轰波从左向右的传播，所述有机玻璃板10的密度改变区域逐渐扩大，直至与整个所述被发药柱6端面大小相同，使得进入到高速扫描相机7的光随着爆轰波的传播情况而变化，从而获得这个爆轰波的完整波形。

具体地测试时，首先雷管1通过传爆药柱2引爆主发药柱3，从而在隔板5和左侧的有机玻璃板10中产生冲击波，进而引爆左侧的被发药柱6，同样，其它部分的被发药柱6也是通过冲击波逐级引爆的。在引爆主发药柱3的同时需要打开闪光光源11，当被发药柱6被引爆时，在爆轰波未到达有机玻璃板10时，从闪光光源11发出的光通过有机玻璃板10的很薄的侧面穿过有机玻璃板而射入高速扫描相机7。由于所产生的爆轰波为球形波，当爆轰波到达有机玻璃板10时，其首先使有机玻璃板10中心密度改变，使有机玻璃板10由透光介质变为不透光介质，随着爆轰波从左向右的传播，有机玻璃板10的密度改变区域逐渐扩大，直至与整个被发药柱端面大小相同，这样就能使进入到高速扫描相机7的光随着爆轰波的传播情况而变化，从而获得爆轰波的完整波形。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，该系统还包括反射镜9和狭缝板12；所述狭缝板12粘结于所述被发药柱6的右端面，且所述狭缝板12的右侧特定距离处设有一个与狭缝板12的法线方向成45°夹角的所述反射镜9。

也就是说，本实施例的爆轰波波形测试系统还可具有反射镜9和狭缝板12，狭缝板12粘结于被发药柱6的右端面，通过设置反射镜9和狭缝板12，实现测试和记录被发药柱6右端面处的爆轰波波形。

本发明的一个具体实施例，结合图1所示，所述狭缝板12由不透光材料制成，所述狭缝板12中间有宽度为0.4～2mm的矩形缝隙；所述反射镜9与所述狭缝板12的特定距离使得经所述矩形缝隙的光反射进入所述高速扫描相机7。

优选地，狭缝板12由不透光材料制成，中间具有一条具有宽度为0.4～2mm的矩形缝隙，优选为0.6mm，在狭缝板12的右侧一定距离处设置有一个与狭缝板12的法线方向成45°夹角的反射镜9，反射镜9离狭缝板12的距离应以经矩形缝隙的光能反射进入高速扫描相机7为宜。当爆轰波传到被发药柱6的右端面时，其爆轰波阵面产生的光通过所述缝隙投射到反射镜9上，经反射后同样进入到高速扫描相机7中，以记录被发药柱6的端面爆轰波波形。

本发明实施例公开了一种爆轰波波形测试系统，包括雷管、传爆药柱、主发药柱、隔板、被发药柱、高速扫描相机、多个有机玻璃板、闪光光源、遮光壳体、遮光筒；所述雷管、所述传爆药柱、所述主发药柱、所述隔板从左至右依次连接后外部套有遮光壳体；所述隔板右侧设有所述被发药柱，且所述隔板与所述被发药柱之间夹有一个有机玻璃板；所述被发药柱中不同位置截面处设置有至少一个有机玻璃板，且外侧套有所述遮光筒；所述多个有机玻璃板与所述被发药柱粘结，所述有机玻璃板同所述闪光光源和所述高速扫描相机相对的两个侧面抛光，且所述侧面与所述有机玻璃板的表面垂直；所述被发药柱被所述多个有机玻璃板分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱内部不同位置处爆轰波波形。采用本发明的爆轰波波形测试系统能够有效地同时测量炸药中不同截面上的爆轰波形，该系统操作简单、可靠，易于操作，克服现有技术中存在的缺陷，有利于推广和应用。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种爆轰波波形测试系统，其特征在于，包括雷管、传爆药柱、主发药柱、隔板、被发药柱、高速扫描相机、多个有机玻璃板、闪光光源、遮光壳体、遮光筒；

所述雷管、所述传爆药柱、所述主发药柱、所述隔板从左至右依次连接后外部套有遮光壳体；

所述隔板右侧设有所述被发药柱，且所述隔板与所述被发药柱之间夹有一个有机玻璃板；

所述被发药柱中不同位置截面处设置有多个有机玻璃板，且外侧套有所述遮光筒；

所述多个有机玻璃板与所述被发药柱粘结，所述高速扫描相机和所述闪光光源分别位于所述被发药柱的前方和后方；

所述有机玻璃板穿过所述遮光筒，使得所述闪光光源发出的光经过所述有机玻璃板进入所述高速扫描相机中；

所述被发药柱被所述多个有机玻璃板分割成多个不同的部分，用于测试和记录所述被发药柱内部不同位置处爆轰波波形。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有机玻璃板同所述闪光光源和所述高速扫描相机相对的两个侧面抛光，且所述侧面与所述有机玻璃板的表面垂直；

所述有机玻璃板的厚度为0.3～1.0mm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述遮光壳体，用于防止所述传爆药柱和所述主发药柱爆炸所产生的光进入所述高速扫描相机。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔板，用于阻挡所述主发药柱爆炸所产生的产物及衰减在所述主发药柱内产生的冲击波。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雷管通过所述传爆药柱引爆所述主发药柱，在隔板和左侧的有机玻璃板中产生冲击波，并引爆左侧的被发药柱，其余多个部分的被发药柱通过冲击波逐级引爆的。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，引爆所述主发药柱的同时或延迟一定时间打开所述闪光光源，当所述被发药柱被引爆时，所产生的爆轰波为球形波。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述爆轰波未到达所述有机玻璃板时，所述闪光光源发出的光通过有机玻璃板的薄侧面穿过所述有机玻璃板而射入所述高速扫描相机。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述爆轰波到达所述有机玻璃板时，使得所述有机玻璃板中心密度改变，所述有机玻璃板由透光介质变为不透光介质；随着爆轰波从左向右的传播，所述有机玻璃板的密度改变区域逐渐扩大，直至与整个所述被发药柱端面大小相同，使得进入到高速扫描相机的光随着爆轰波的传播情况而变化，从而获得爆轰波的完整波形。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括反射镜和狭缝板；所述狭缝板粘结于所述被发药柱的右端面，且所述狭缝板的右侧特定距离处设有一个与狭缝板的法线方向成45°夹角的所述反射镜。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述狭缝板由不透光材料制成，所述狭缝板中间有宽度为0.4～2mm的矩形缝隙；

所述反射镜与所述狭缝板的特定距离使得经所述矩形缝隙的光反射进入所述高速扫描相机。

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