一种爆炸冲量测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种爆炸实验测量装置，具体涉及一种爆炸冲量测量装置。


背景技术：

2.炸药的爆炸是一种极为迅速的化学能量释放过程，在此过程中，爆炸释放的能量转变为爆轰产物的热能、动能及周围介质传播的冲击波能量。爆炸产生的冲击波超压和冲量数据是判定爆炸毁伤效果的重要依据，因而获取不同情况下爆炸冲击波的超压和冲量具有重要的意义。
3.在现有技术中，对爆炸作用下爆炸冲量的测量常用方法有两种：一种是通过测量得到爆炸冲击波压力，然后对冲击波压力进行积分得到爆炸的冲量；对于爆炸冲击波超压的测量，目前商用的压力传感器已经能够满足一般情况下的测量，常用的压力传感器选用压阻式压力传感器、压电式压力传感器等。另一种方法是利用动量守恒原理，通过对爆炸作用下运动物体速度的测量，物体的质量与物体运动的速度的乘积，即可得到爆炸的冲量。但现有的两种方法所使用的爆炸冲量测量装置结构较为复杂，且安装使用很不方便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是解决现有爆炸实验中爆炸冲量测量装置结构较为复杂，且安装使用很不方便的技术问题，而提供一种爆炸冲量测量装置，用于测量爆炸冲量。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术解决方案如下：
6.一种爆炸冲量测量装置，其特殊之处在于：
7.包括传递运动的测量组件和检测运动信息的测量系统；
8.所述测量组件包括实验腔体、质量座、冲量测量杆、缓冲支架和安装底座；所述实验腔体固连在安装底座上，其一端开口，并在与开口对应的外侧设置有导向管，导向管内设置有滑动通道，另一端封闭；所述质量座上嵌套有滑套，质量座通过滑套安装在滑动通道内；所述缓冲支架上设置有配合冲量测量杆穿过的通孔，所述冲量测量杆穿过通孔，一端固连质量座，另一端设置有测量光栅；
9.所述测量系统包括光纤探头和示波器，光纤探头设置在一个安装支架上，通过光缆连接示波器，光纤探头的检测端正对测量光栅。
10.进一步地，所述冲量测量杆一端设置有限位凸台，限位凸台位于质量座与缓冲支架之间，且靠近质量座；
11.所述限位凸台与缓冲支架之间距离小于滑动通道的长度，避免质量座在爆炸冲击下离开滑动通道。
12.进一步地，所述冲量测量杆另一端设置有定位螺母，定位螺母位于测量光栅与缓冲支架之间，且靠近测量光栅；
13.所述定位螺母与缓冲支架之间距离小于滑动通道的长度，避免质量座进入实验腔体内。
14.进一步地，所述限位凸台靠近缓冲支架的一侧设置有左侧缓冲橡胶垫，所述定位螺母靠近缓冲支架的一侧设置有右侧缓冲橡胶垫。
15.进一步地，所述冲量测量杆通过螺纹固连质量座，方便拆卸。
16.本实用新型相比现有技术具有的有益效果如下：
17.1、本实用新型所提供的一种爆炸冲量测量装置，通过光纤探头获得测量光栅的运动速度，结合质量座、滑套、冲量测量杆、缓冲橡胶垫、定位螺母和测量光栅的质量之和，利用动量守恒定理，对爆炸冲量进行测量，本实用新型结构简单，各部件可拆卸连接，安装使用方便，可以有效完成爆炸冲量测量实验。
18.2、本实用新型所提供的一种爆炸冲量测量装置，将测量光栅固连在冲量测量杆上，测量光栅随冲量测量杆同步运动，光纤探头通过测量光栅获取整体的运动状态，结合测量光栅的栅距，得到包括质量座、滑套、冲量测量杆、缓冲橡胶垫、测量光栅和定位螺母等部件整体的运动速度，实现了运动速度的测量。
19.3、本实用新型所提供的一种爆炸冲量测量装置，在质量座上嵌套滑套，有效降低了质量座与实验腔体滑动通道间的摩擦，从而提高了对包括质量座、滑套、冲量测量杆、缓冲橡胶、测量光栅、定位螺母在内等部件运动速度的测量精度。
附图说明
20.图1为本实用新型一种爆炸冲量测量装置实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型一种爆炸冲量测量装置实施例测量光栅得到的运动波形图(横坐标为时间，单位ms；纵坐标为电压，单位v)；
22.附图标记说明如下：
23.1-实验腔体，101-导向管，2-安装底座，3-滑套，4-质量座，5-冲量测量杆，51-限位凸台，61-左侧缓冲橡胶垫，62-右侧缓冲橡胶垫，7-测量光栅，8-光纤探头，9-缓冲支架，10-光缆，11-示波器，12-定位螺母。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
25.本实用新型提供的一种爆炸冲量测量装置，通过对爆炸冲击下运动物体速度的测量，结合运动物体的质量，基于动量守恒原理，从而得到爆炸产生的冲量，适用于爆炸实验中的冲量测量。
26.本实用新型一种爆炸冲量测量装置，如图1所示，包括传递运动的测量组件和检测运动信息的测量系统，所述测量组件包括实验腔体1、质量座4、冲量测量杆5、缓冲支架9和安装底座2，所述缓冲支架9和安装底座2置于同一水平面，实验腔体1固连在安装底座2上，所述实验腔体1一端开口，并在与开口对应的外侧设置有导向管101，导向管101内设置有滑动通道，实验腔体1另一端封闭；所述质量座4上嵌套有滑套3，质量座4通过滑套3安装在滑动通道内，质量座4可随滑套3在滑动通道内滑动，滑动通道和质量座4的截面为圆形，利于减小摩擦；所述缓冲支架9上设置有配合冲量测量杆5穿过的通孔，通孔与实验腔体1开口端位置相对。
27.所述冲量测量杆5穿过缓冲支架9的通孔，冲量测量杆5一端通过螺纹固连质量座
4，并在靠近质量座4的位置设置有限位凸台51，限位凸台51位于质量座4与缓冲支架9之间；冲量测量杆5另一端嵌套有测量光栅7，并在靠近测量光栅7的位置设置有定位螺母12，定位螺母12通过螺纹固连在冲量测量杆5上，定位螺母12位于测量光栅7与缓冲支架9之间。冲量测量杆5上还设置有左侧缓冲橡胶垫61和右侧缓冲橡胶垫62，所述左侧缓冲橡胶垫61位于限位凸台51与缓冲支架9之间，所述右侧缓冲橡胶垫62位于缓冲支架9与定位螺母12之间。
28.测量系统包括光纤探头8和示波器11，所述光纤探头8设置在一个支架上保持固定，光纤探头8通过光缆10连接示波器11，光纤探头8的检测端正对应测量光栅7，获取测量光栅7的运动信息。测量光栅7为直线光栅，由反射率不同的明条纹和暗条纹间隔排列，一个明条纹和一个暗条纹的宽度为栅距，测量光栅7的栅距为确定值；光纤探头8输出光至测量光栅7，经测量光栅7反射后由光纤探头8接收，光纤探头8将接收到的光信号转换为电信号并通过光缆10传输给示波器11。
29.如图2所示，为具体实验测量系统中示波器11得到的运动波形图，图中类正弦波形部分一个周期的时间对应测量光栅7一个栅距的长度，从而计算出测量光栅在爆炸作用下的运动速度，测量光栅7的栅距为确定值，根据冲量的计算原理，运动速度与质量的积即求出爆炸的冲量。
30.本实用新型一种爆炸冲量测量装置的安装步骤：
31.首先将实验腔体1安装在安装底座2上，将安装底座2和缓冲支架9置于同一水平面，使得缓冲支架9的通孔正对实验腔体1的开口端；然后将滑套3嵌套在质量座4上，质量座4和滑套3安装进实验腔体1的滑动通道内；冲量测量杆5设置有限位凸台51的一端连接质量座4，安装左侧缓冲橡胶垫61，并使得冲量测量杆5穿过缓冲支架9的通孔，调整缓冲支架9的位置使限位凸台51与缓冲支架9之间距离小于滑动通道的长度；冲量测量杆5另一端依次安装右侧缓冲橡胶垫62、定位螺母12和测量光栅7，调整定位螺母12的位置，使定位螺母12与缓冲支架9之间距离小于滑动通道的长度。最后将光纤探头8安装于对应测量光栅7的位置，光缆10连接光纤探头8和示波器11。
32.本实用新型一种爆炸冲量测量装置安装完成后，在实验腔体1内安装炸药，此时爆炸冲量测试装置处于待触发状态，炸药起爆后，质量座4、滑套3、冲量测量杆5、左侧缓冲橡胶垫61、右侧缓冲橡胶垫62，定位螺母12、测量光栅7等一起向右运动，光纤探头8检测到测量光栅7的运动信息通过光缆10传输至示波器11。通过运动波形图，可以得到质量座4、滑套3、冲量测量杆5、缓冲橡胶垫6、定位螺母12、测量光栅7等整体的运动速度，通过质量和速度的乘积从而得到实验的爆炸冲量。
33.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。

技术特征：
1.一种爆炸冲量测量装置，其特征在于：包括传递运动的测量组件和检测运动信息的测量系统；所述测量组件包括实验腔体(1)、质量座(4)、冲量测量杆(5)、缓冲支架(9)和安装底座(2)；所述实验腔体(1)固连在安装底座(2)上，其一端开口，并在与开口对应的外侧设置有导向管(101)，导向管(101)内设置有滑动通道，另一端封闭；所述质量座(4)上嵌套有滑套(3)，质量座(4)通过滑套(3)安装在滑动通道内；所述缓冲支架(9)上设置有配合冲量测量杆(5)穿过的通孔，所述冲量测量杆(5)穿过通孔，一端固连质量座(4)，另一端设置有测量光栅(7)；所述测量系统包括光纤探头(8)和示波器(11)，光纤探头(8)设置在一个安装支架上，通过光缆(10)连接示波器(11)，光纤探头(8)的检测端正对测量光栅(7)。2.根据权利要求1所述的一种爆炸冲量测量装置，其特征在于：所述冲量测量杆(5)一端设置有限位凸台(51)，限位凸台(51)位于质量座(4)与缓冲支架(9)之间，且靠近质量座(4)；所述限位凸台(51)与缓冲支架(9)之间距离小于滑动通道的长度。3.根据权利要求2所述的一种爆炸冲量测量装置，其特征在于：所述冲量测量杆(5)另一端设置有定位螺母(12)，定位螺母(12)位于测量光栅(7)与缓冲支架(9)之间，且靠近测量光栅(7)；所述定位螺母(12)与缓冲支架(9)之间距离小于滑动通道的长度。4.根据权利要求3所述的一种爆炸冲量测量装置，其特征在于：所述限位凸台(51)靠近缓冲支架(9)的一侧设置有左侧缓冲橡胶垫(61)，所述定位螺母(12)靠近缓冲支架(9)的一侧设置有右侧缓冲橡胶垫(62)。5.根据权利要求4所述的一种爆炸冲量测量装置，其特征在于：所述冲量测量杆(5)通过螺纹固连质量座(4)。

技术总结
本实用新型提供一种爆炸冲量测量装置，目的是解决现有爆炸实验中爆炸冲量测量装置结构较为复杂，且安装使用很不方便的技术问题。包括传递运动的测量组件和检测运动信息的测量系统；测量组件包括实验腔体、质量座、冲量测量杆、缓冲支架和安装底座；实验腔体固连在安装底座上，其一端开口，并在与开口对应的外侧设置有导向管，导向管内设置有滑动通道，另一端封闭；质量座上嵌套有滑套，质量座通过滑套安装在滑动通道内；缓冲支架上设置有配合冲量测量杆穿过的通孔，冲量测量杆穿过通孔，一端固连质量座，另一端设置有测量光栅；测量系统包括光纤探头和示波器，光纤探头设置在一个安装支架上，通过光缆连接示波器，光纤探头的检测端正对测量光栅。测端正对测量光栅。测端正对测量光栅。


技术研发人员：秦学军 王昭 张德志 马艳军 关君翊
受保护的技术使用者：西北核技术研究所
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/9/3