[发明专利]一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统及性能评估方法

权利要求书

1.一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，其特征在于：包括传感器数据采集仪以及位于刚性地面（2）上的柔性防爆装备（1）、冲量见证靶单元（3）、空间多点超压测试单元（4）、冲量见证滑块单元（5）和高速摄像仪（6）；

其中，所述冲量见证靶单元（3）包括承载钢板（8）、钢板支架（9）、伸长杆（10）和滑轨（11）；承载钢板（8）竖直固定在钢板支架（9）上，承载钢板（8）的非承载面与伸长杆（10）连接，钢板支架（9）和伸长杆（10）均与滑轨（11）滑动配合，滑轨（11）的长度大于伸长杆（10）的长度；

所述空间多点超压测试单元（4）包括支撑结构、自由场传感器（14）和环形滑轨（16）；支撑结构上固定安装有位于测试柔性防爆装备的周向及顶部多个自由场传感器（14），自由场传感器（14）与传感器数据采集仪连接，环形滑轨（16）竖直固定在支撑结构上且与柔性防爆装备（1）同轴设置；

所述冲量见证滑块单元（5）包括承载滑块（21）、钢丝绳（20）、平衡块（22）和传动机构；承载滑块（21）的承载面中心与柔性防爆装备（1）同轴，承载滑块（21）与承载钢板（8）的材质及承载面面积均相同；承载滑块（21）的非承载面与环形滑轨（16）下端的距离大于5倍柔性防爆装备（1）的最大直径；且承载滑块（21）的非承载面上设有与柔性防爆装备（1）同轴的滑块伸长杆（23），滑块伸长杆（23）的一端与承载滑块（21）连接，另一端穿过环形滑轨（16）后与钢丝绳（20）的一端连接，滑块伸长杆（23）上设有与环形滑轨（16）配合的滑轮，且滑块伸长杆（23）与钢丝绳（20）连接处设有水平交叉杆，钢丝绳（20）的另一端与平衡块（22）连接，传动机构与钢丝绳（20）配合实现承载滑块（21）沿竖直方向的移动；平衡块（22）的质量保证在爆炸冲击过程中承载滑块（21）所受外力和值与冲量见证靶单元（3）的摩擦力相等；

所述高速摄像仪（6）用于记录爆炸冲击过程中冲量见证靶单元（3）和冲量见证滑块单元（5）的移动画面及高温火焰的持续时间。

2.如权利要求1所述的一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，其特征在于：位于所述柔性防爆装备（1）内的爆炸物为长方体或圆柱体，当爆炸物为长方体时，相邻两边的长度比0.8~1.2；当爆炸物为圆柱体时，长径比为0.8~1.2；所述柔性防爆装备（1）为圆筒形或圆锥筒形；定义D1为0.6倍柔性防爆装备的最大直径（m），D2为承载钢板（8）或承载滑块（21）的承载面中心与柔性防爆装备1中爆炸物的爆心距离（m），D3为12000倍爆炸物质量（kg）的爆炸物的TNT当量值，D2的取值范围为D1~D3；所述滑轨（11）的长度与伸长杆（10）的长度差值为2倍~10倍柔性防爆装备最大直径；所述滑块伸长杆（23）上的水平交叉杆垂直向上的移动距离为2倍~10倍柔性防爆装备最大直径。

3.如权利要求1所述的一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，其特征在于：所述冲量见证靶单元（3）还包括设置在滑轨（11）下方的高度控制器（12），用于控制承载钢板（8）的高度；所述系统设置两个以上的冲量见证靶单元（3），每个冲量见证靶单元（3）中承载钢板（8）与刚性地面（2）之间具有不同的高度；承载钢板（8）之间的中心距离≥，S为承载钢板（8）的承载面积。

4.如权利要求1所述的一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，其特征在于：所述承载钢板（8）和承载滑块（21）的材质均为屈服强度大于700MPa、抗拉强度大于980MPa、退火硬度大于230HB的工具钢。

5.如权利要求1所述的一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，其特征在于：所述承载钢板（8）或承载滑块（21）的承载面为圆形或正多边形，0.2倍柔性防爆装备高度≤承载面直径或承载面外接圆直径≤0.5倍柔性防爆装备高度；当承载钢板（8）或承载滑块（21）中心处反射超压小于≤10MPa时，承载钢板（8）或承载滑块（21）的厚度为5~10mm；当10MPa＜承载钢板（8）或承载滑块（21）中心处反射超压小于≤20MPa时，承载钢板（8）或承载滑块（21）的厚度为10~15mm；当20MPa＜承载钢板（8）或承载滑块（21）中心处反射超压≤50MPa时，承载钢板（8）或承载滑块（21）厚度为15~25 mm。