CN111562044A - 水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置及其制造工艺，包括安装平台，安装平台上固定有底板，底板为实心的圆柱体结构，底板的上表面外缘处开有互相垂直的凹坑，凹坑内配合安装接线柱，底板的中部放置传感器，传感器与两个接线柱连接；底板的上表面圆周方向开有多个螺纹孔，底板的上表面安装密封垫，密封垫上部安装薄膜，薄膜的上表面安装一块压板，压板压紧薄膜，并通过螺钉锁紧；底板的一侧壁开有注射孔，注射孔与底板上表面连通，从注射孔处注入硅油，硅油填充于底板上表面和薄膜下表面的空间内，传感器悬浮在硅油中。在测量水下爆炸气泡水射流载荷时能够有效防护传感器不受损坏，同时可消除横向叠加效应对测量信号的干扰。

Description

水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置及其制造工艺
技术领域
本发明涉及防护装置技术领域，尤其是一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置及其制造工艺。
背景技术
根据现有成果，水下爆炸试验时，药包布置布放在结构上方时，在距径比(药包中心距结构的距离与气泡最大半径之比)0.8～1.0范围内会产生水射流。为了测量水射流载荷，传感器需布放在结构表面，正对水射流的作用范围。鉴于此，传感器部位的机械环境较为复杂，主要包括：
(1)几十MPa级的前驱冲击波压力，若要求传感器能测量到后续的射流载荷，必须可以承受前驱强冲击波的压力作用；
(2)冲击波与结构作用后会反射稀疏波，同时结构表面会出现空化现象，会对传感器产生一个拉的作用，使传感器与结构脱开；
(3)水射流入射冲击压力，其幅值也比较大，容易造成传感器结构损坏；
(4)侧向的水流冲刷，水射流垂直入射到结构上之后会向侧向流动，速度较快，很可能造成传感器与导线接头处损坏，导致测量中断。
由上述可知，在复合载荷作用下，传感器很容易损坏，损坏后的传感器表面涂覆的环氧材料在空化拉扯作用下与传感器和结构均脱开，导致测量中断，说明传感器部位的机械环境非常复杂。同时，几乎所有的结构表面传感器都存在横向叠加效应。当敏感面感测正入射压力载荷时，同时也受到结构表面弯曲应力波的作用，会对传感器的信号输出产生叠加干扰。尤其是对于水射流载荷测量，前驱的冲击波作用在结构上，会产生比较大的横向效应，产生干扰信号。
鉴于此，在水下爆炸水射流载荷测量时需设计防护装置对传感器进行防护，同时消除横向叠加效应的干扰。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置及其制造工艺，从而可以保护传感器，。
本发明所采用的技术方案如下：
一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，包括安装平台，所述安装平台上固定有底板，所述底板为实心的圆柱体结构，所述底板的上表面外缘处开有互相垂直的凹坑，所述凹坑内配合安装接线柱，所述底板的中部放置传感器，所述传感器与两个接线柱连接；所述底板的上表面圆周方向开有多个螺纹孔，所述底板的上表面安装密封垫，密封垫上部安装薄膜，薄膜的上表面安装一块压板，所述压板压紧薄膜，并通过螺钉锁紧；所述底板的一侧壁开有注射孔，所述注射孔与底板上表面连通，从注射孔处注入硅油，所述硅油填充于底板上表面和薄膜下表面的空间内，传感器悬浮在硅油中。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述螺钉依次穿过压板、薄膜、密封垫至底板的螺纹孔中。
所述密封垫呈圆环形结构。
所述压板呈圆环形结构。
所述密封垫和压板的尺寸相同。
底板的外圆周面与安装平台焊接。
一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置的制造工艺，包括如下操作步骤：
底板焊接到安装平台上；
底板的凹坑内粘贴接线柱；
将传感器放置在底板上，传感器的十六根漆包线电极分别与两个接线柱的电缆芯线连接，并涂覆密封胶；
将密封垫、放在底板上，然后薄膜盖在密封垫的上方，同时将传感器盖住，然后压板压在薄膜上方，最后用螺钉锁紧；
注射孔处注入硅油，注入完将注射孔堵住；
完成。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过设计专门的防护装置，可以较好的将传感器进行保护好，在测量水下爆炸水射流载荷时能够有效防护传感器不受损坏，同时可消除横向叠加效应对测量信号的影响，为水射流载荷的有效测量提供了技术基础。
防护装置的制造与安装也很方便，操作人员工作强度低，工作效率高。
附图说明
图1为本发明的主视图(内部结构示意图)。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明底板的俯视图。
图4为图1中A部的结构示意图。
其中：1、安装平台；2、底板；3、螺钉；4、压板；5、密封垫；6、薄膜；7、接线柱；8、传感器；9、硅油；10、注射孔；
202、凹坑；203、螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，包括安装平台1，安装平台1上固定有底板2，底板2为实心的圆柱体结构，底板2的上表面外缘处开有互相垂直的凹坑202，凹坑202内配合安装接线柱7，底板2的中部放置传感器8，传感器8与两个接线柱7连接；底板2的上表面圆周方向开有多个螺纹孔203，底板2的上表面安装密封垫5，密封垫5上部安装薄膜6，薄膜6的上表面安装一块压板4，压板4压紧薄膜6，并通过螺钉3锁紧；底板2的一侧壁开有注射孔10，注射孔10与底板2上表面连通，从注射孔10处注入硅油9，硅油9填充于底板2上表面和薄膜6下表面的空间内，传感器8悬浮在硅油9中。
螺钉3依次穿过压板4、薄膜6、密封垫5至底板2的螺纹孔203中。
密封垫5呈圆环形结构。
压板4呈圆环形结构。
密封垫5和压板4的尺寸相同。
底板2的外圆周面与安装平台1焊接。
本实施例的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置的制造工艺，包括如下操作步骤：
底板2焊接到安装平台1上；
底板2的凹坑202内粘贴接线柱7；
将传感器8放置在底板2上，传感器8的十六根漆包线电极分别与两个接线柱7的电缆芯线连接，并涂覆密封胶；
将密封垫5、放在底板2上，然后薄膜6盖在密封垫5的上方，同时将传感器8盖住，然后压板4压在薄膜6上方，最后用螺钉3锁紧；
注射孔10处注入硅油9，注入完将注射孔10堵住；
完成。
实际操作过程中：
试验在小型观测水槽内开展。
将组装完成的防护装置固定在一块方形钢板上，钢板四角通过缆绳悬挂在水槽内。药包采用一个雷管，其水下爆炸气泡最大半径为160mm，药包距传感器8的距离为1倍气泡半径，即距径比1.0。
采用高速摄像拍摄水射流的形成演化过程，试验后，传感器8完好且信号正常，证明本发明的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置能够实现传感器8的有效防护，且消除了横向叠加效应引起的干扰信号。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：包括安装平台(1)，所述安装平台(1)上固定有底板(2)，所述底板(2)为实心的圆柱体结构，所述底板(2)的上表面外缘处开有互相垂直的凹坑(202)，所述凹坑(202)内配合安装接线柱(7)，所述底板(2)的中部放置传感器(8)，所述传感器(8)与两个接线柱(7)连接；所述底板(2)的上表面圆周方向开有多个螺纹孔(203)，所述底板(2)的上表面安装密封垫(5)，密封垫(5)上部安装薄膜(6)，薄膜(6)的上表面安装一块压板(4)，所述压板(4)压紧薄膜(6)，并通过螺钉(3)锁紧；所述底板(2)的一侧壁开有注射孔(10)，所述注射孔(10)与底板(2)上表面连通，从注射孔(10)处注入硅油(9)，所述硅油(9)填充于底板(2)上表面和薄膜(6)下表面的空间内，传感器(8)悬浮在硅油(9)中。
2.如权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：所述螺钉(3)依次穿过压板(4)、薄膜(6)、密封垫(5)至底板(2)的螺纹孔(203)中。
3.如权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：所述密封垫(5)呈圆环形结构。
4.如权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：所述压板(4)呈圆环形结构。
5.如权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：所述密封垫(5)和压板(4)的尺寸相同。
6.如权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置，其特征在于：底板(2)的外圆周面与安装平台(1)焊接。
7.一种利用权利要求1所述的水下爆炸水射流载荷测量传感器防护装置的制造工艺，其特征在于：包括如下操作步骤：
底板(2)焊接到安装平台(1)上；
底板(2)的凹坑(202)内粘贴接线柱(7)；
将传感器(8)放置在底板(2)上，传感器(8)的十六根漆包线电极分别与两个接线柱(7)的电缆芯线连接，并涂覆密封胶；
将密封垫(5)、放在底板(2)上，然后薄膜(6)盖在密封垫(5)的上方，
同时将传感器(8)盖住，然后压板(4)压在薄膜(6)上方，最后用螺钉(3)锁紧；
注射孔(10)处注入硅油(9)，注入完将注射孔(8)堵住；
完成。
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