[发明专利]一种水下高压气体连续爆喷装置及实验平台

说明书

本发明属于水下爆炸试验领域。具体涉及一种水下高压气体连续爆喷装置及实验平台。通过空压机对高压压缩气体连续爆喷实验装置内充入高压气体，达到目标压力后控制电磁阀释放高压气体。在实验水箱内进行高压气体爆喷实验，水箱外部放置高速摄像机，同时在多点放置自由场压力传感器和管壁压力传感器，对模拟水下爆炸物理现象进行记录以及数据采集。本发明通过释放不同压强的高压压缩气体，得到不同高压气体水下爆喷物理现象，并且无需将装置取出水面，可实现高压气体连续爆喷实验。

技术领域

本发明属于水下爆炸试验领域，具体涉及一种水下高压气体连续爆喷装置及实验平台。

背景技术

水下爆炸对结构毁伤机理研究在石油开采及海洋勘探等领域有相当广泛的应用。虽然试验研究是再现物理过程最可靠手段，但是由于大多数水下爆炸试验需要耗费大量的人力、物力和财力，并且较难大规模进行，同时难以对其物理现象进行定量分析。并且水下爆炸采用的爆炸原料一般为TNT炸药，但TNT炸药具有危险性高、难以定量控制、实验数据和实验数据测试精度不足、实验资质要求高无法普及的缺点。

发明内容

本发明的目的是设计一种水下高压气体连续爆喷装置。通过水下高压气体连续爆喷装置模拟水下爆炸现象，实现不同高压气体的连续爆喷试验。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种水下高压气体连续爆喷装置，包括枪口组装件、高压管、压力表、储压腔和储压腔顶盖，所述的高压管通过第一电磁阀与储压腔连接；所述的压力表与储压腔连接；所述的储压腔和储压腔顶盖之间通过添加密封垫做高压密封；所述的枪口组装件通过管路依次与第二电磁阀和储压腔顶盖连接。

本发明还可以包括：

所述的枪口组装件包括下枪口连接座、下枪口、上枪口和上枪口顶盖；下枪口连接座、下枪口、上枪口和上枪口顶盖依次相连；上枪口和下枪口均有管壁压力传感器接口；在上枪口内部与下枪口连接处和上枪口顶盖连接处均设有凹槽，上枪口凹槽内部添加O型圈作为密封件。

上枪口与上枪口顶盖中间添有BOPP膜片。

本发明的目的还在于提供一种水下高压气体连续爆喷实验平台。通过多功能水箱提供照明装置、压力传感器固定装置、装置固定底座、大尺寸玻璃钢观察窗，为水下爆炸试验提供保障条件。

一种水下高压气体连续爆喷实验平台，包括水箱、空气压缩机、高速摄像机、水下高压气体连续爆喷装置、竖直传感器支架、自由场压力传感器，所述的水箱内部的底面上安装有水箱底座和装置固定底座；所述的水下高压气体连续爆喷装置安装在装置固定底座上；所述的水下高压气体连续爆喷装置包括枪口组装件、高压管、压力表、储压腔和储压腔顶盖，高压管通过第一电磁阀与储压腔连接，压力表与储压腔连接，储压腔和储压腔顶盖之间通过添加密封垫做高压密封，枪口组装件通过管路依次与第二电磁阀和储压腔顶盖连接；所述的竖直传感器支架安装在水箱底座上，竖直传感器支架上安装有传感器接口；所述的自由场压力传感器安装于传感器接口上；所述的水箱正面设有方形玻璃钢观察窗，水箱两侧设有圆形玻璃钢观察窗，水箱一侧设有水箱进出水口，水箱顶部四端面均安装有无频闪大功率卤素灯；所述的空气压缩机设置在水箱外，空气压缩机与水下高压气体连续爆喷装置的高压管连接；所述的高速摄像机设置在水箱外部。

所述水下高压气体连续爆喷装置的枪口组装件包括下枪口连接座、下枪口、上枪口和上枪口顶盖；下枪口连接座、下枪口、上枪口和上枪口顶盖依次相连；上枪口和下枪口上安装有管壁压力传感器；在上枪口内部与下枪口连接处和上枪口顶盖连接处均设有凹槽，上枪口凹槽内部添加O型圈作为密封件。

所述的上枪口与上枪口顶盖中间添有BOPP膜片。

本发明的有益效果在于：

1、本发明水下高压气体连续爆喷装置可以实现水下连续作业，通过两个电磁阀开关即可实现高压气体压力的控制，作业后装置无需维修维护。