[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

说明书

本发明涉及一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统及性能评估方法，属于公共安全测试技术领域。该测试系统包括传感器数据采集仪以及位于刚性地面上的柔性防爆装备、冲量见证靶单元、空间多点超压测试单元、冲量见证滑块单元和高速摄像仪。上述测试系统通过获取冲量见证靶单元和冲量见证滑块单元的移动速度和移动距离、不同位置处的超压及火焰的持续时长用于评估所述柔性防爆装备是否符合设计要求，具有结构简单、安全可靠、可对多种危害形式进行测试评估的特点。

技术领域

本发明涉及一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统及性能评估方法，属于公共安全测试技术领域。

背景技术

传统的钢质防爆装备主要利用自身高强度钢质结构，将爆炸物与外界隔绝；当爆炸物在最大防护当量以内时，装备仅发生弹塑性变形；但由于其自重大、且在超过防护当量时会产生钢质碎块的杀伤威胁，因而适用范围有限。近年来柔性防爆装备依靠便捷高效防爆的特点而被广泛应用，柔性防爆装备主要利用材料的动量提取转移和内能吸收耗散等方式进行防护，进而削减伴随爆炸产生的空气冲击波超压、高温火焰等危害。目前的防爆性能测试方法主要针对刚质防爆装备，通常采用目视方法以结构是否发生破坏为评估标准，或者针对开口装备会增加装备外部侧向的超压测试点。但柔性防爆装备与钢质防爆装备不同，一般在防护过程中就会发生解体破坏，会有冲击波从各个破碎口泄出，因此要测试空间多点的超压；而且柔性防爆装备通常包含大量的液体、泡沫等结构易碎化材料，在爆炸中会解体成具有一定飞散速度的小液滴或者碎块；虽然单个碎块的质量小、强度低，但由于其携带了相当大的动能，仍然会对薄弱建筑、设备或人员造成冲击损害。目前面向柔性防爆装备的测试评估仍是一个空白的领域，因而有必要针对柔性防爆装备的防护性能特点，设计一种可以综合评估其对爆炸物的削弱效能以及自身的解体危害的测试系统。

虽然相比于传统密实材料，柔性防爆装备的材料碎块所引起的冲击损伤程度较低，但仍然有可能对周围人员或环境造成二次伤害。因而在综合评估中有必要针对柔性防爆装备的防护特性设计包含评估二次伤害的测试方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统及防爆性能评估方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种柔性防爆装备的防爆性能测试系统，包括传感器数据采集仪以及位于刚性地面上的柔性防爆装备、冲量见证靶单元、空间多点超压测试单元、冲量见证滑块单元和高速摄像仪。

所述冲量见证靶单元包括承载钢板、钢板支架、伸长杆和滑轨，承载钢板竖直固定在钢板支架上，承载钢板的非承载面与伸长杆连接，钢板支架和伸长杆均与滑轨滑动配合，滑轨的长度大于伸长杆的长度。

所述空间多点超压测试单元包括支撑结构、自由场传感器和环形滑轨；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，自由场传感器与传感器数据采集仪连接，滑块导轨竖直固定在支撑结构上且与柔性防爆装备同轴设置。

所述冲量见证滑块单元包括承载滑块、钢丝绳、平衡块和传动机构，承载滑块的承载面中心与柔性防爆装备同轴，承载滑块与承载钢板的材质及承载面面积均相同；承载滑块的非承载面与环形滑轨下端的距离大于5倍柔性防爆装备的最大直径；且承载滑块的非承载面上设有与柔性防爆装备同轴的滑块伸长杆，滑块伸长杆的一端与承载滑块连接，另一端穿过环形滑轨与钢丝绳的一端连接，滑块伸长杆上设有与环形滑轨配合的滑轮，且滑块伸长杆与钢丝绳连接处设有水平交叉杆，钢丝绳的另一端与平衡块连接，传动机构与钢丝绳配合实现承载滑块沿竖直方向的移动；平衡块的质量保证在爆炸冲击过程中承载滑块所受外力和值(即钢丝绳拉力、承载滑块自身重力、与重力同方向的动摩擦力之和)与冲量见证靶单元的摩擦力相等。

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