本发明专利技术公开了一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，所述气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置包括有前驱爆轰组件、隔膜组件、从动传播管道和气路模块，所述前驱爆轰组件的前端与气路模块连接、后端设有隔膜组件，所述隔膜组件的后端又设有从动传播管道；本发明专利技术通过设气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置，能模拟可燃气体以及粉尘微小颗粒的受限爆炸环境，从而模拟由气体或粉尘爆炸冲击波去冲击个体防护装备的实验环境，为研究防护装备防爆性能提供一种新装置，通过测试系统能够测试不同爆炸环境下冲击波作用到个体防护装备冲击超压数值，为从事危化品行业人员、消防员、排爆员等选用适当的防护装备提供参考，达到保护人生命安全的目的。的。的。
【技术实现步骤摘要】
一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置
[0001]本专利技术涉及人员安全防护装备测试
，具体涉及一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置。
技术介绍
[0002]现有技术对个体防护装备的防爆性能的测试基本采取一种方式，该方式在国际上通用，参照标准NIJ 0117《公共安全排爆服标准》，该标准规定使用C4炸药模拟爆炸场景，通过定点爆破产生爆炸冲击波,该类爆炸冲击波由TNT炸药产生，具有典型的强热高压特征，爆炸产生的冲击波以TNT爆破点为中心呈弧面向四周空间扩散。
[0003]但在真实的爆炸场景中，除TNT炸药这类固态爆燃物外，还有许多可燃气体泄漏或粉尘扩散等情况引起的气态、粉尘态爆炸。该类爆炸通常发生在密闭受限空间内，如管道、厂房等内部，其发生特点是爆燃物经过一定时间汇聚在某个空间内，当其浓度达到爆炸下限后遇明火发生爆炸。
[0004]爆炸产生的冲击波可在极短时间内达到强爆轰状态，传播速度极快。由于受空间限制，爆炸冲击波只能沿着单一方向传播，导致爆炸产生的能量汇聚在冲击波前沿，使得冲击波多以平面冲击波为主要传播方式。现有的定点TNT炸药爆炸冲击波模拟技术无法准确模拟气态、粉尘态爆燃物在受限空间内单一方向平面冲击波冲发生场景，针对于该类场景缺乏人员个体防护装备抗爆性能测试手段。
[0005]比如公开号为CN104502132A，专利名称为一种安装有传感器的仿真人防爆评测装置的现有专利文献，该专利的公开了“在仿真人身上设置有警用防护装备，在仿真人的头部、耳部、颈部、膝部、腰部和足部分别安装有传感器，传感器通过数据线与数据采集模块连接，数据采集模块通过数据处理模块处理后传送至数据评价模块，在仿真人的外部设有自由场测试架，自由场测试架上设置有自由场压力传感器，在仿真人的外部还设有摄像机，摄像机通过影像处理模块与数据评价模块连接。所述装置能够将仿真人体模型应用至警用防护装备效能评价领域，将防护装备的防护效能予以量化，能够从仿真人力学指标的角度对人体的损伤与防护开展研究。弥补了生物试验的不足，提高了逼近真人的数据可信度”，该文献将仿真人与自由场测试架设置在空旷场地中，然后再引发爆炸源，仿真人置于爆炸范围内，而上述技术方案便是在广阔的空间范围内进行爆破，冲击波只能以平面冲击波为传播方式，无法实现准确模拟气态、粉尘态爆燃物在密闭受限空间内单一方向平面冲击波冲发生场景。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决目前爆破冲击波只以平面冲击波为传播方式，而无法准确模拟气态、粉尘态爆燃物在密闭受限空间内单一方向平面冲击波冲发生场景的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，所述气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置包括有前驱爆轰组件、隔膜组件、从动传播管道和气路模块，所述前驱爆轰组件的前端与气路模块连接、后端设有隔膜组件，所述隔膜组件的后端又设有从动传播管道；所述气路模块还包括有气态或粉尘态气路、氧气气路和真空抽气气路。
[0009]本专利技术通过设气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置，能模拟可燃气体(如氢气、甲烷等气态可燃物)以及粉尘微小颗粒(如面粉等粉尘态可燃物)的受限爆炸环境，从而模拟由气体或粉尘爆炸冲击波去冲击个体防护装备的密闭实验环境，即冲击波在前驱爆轰组件、隔膜组件和从动传播管道内实现密闭爆破，冲击波以单一方向实现冲击，气路模块实现模拟气态和粉尘态爆破冲击，为研究防护装备防爆性能提供一种新的装置，通过测试系统能够测试不同爆炸环境下冲击波作用到个体防护装备的冲击超压数值，为从事危化品行业人员、消防员、排爆员等选用适当的防护装备提供参考，最终达到保护人生命安全的目的。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述前驱爆轰组件包括有驱动腔室和点火模块，所述驱动腔室的前端依次设有点火孔、可燃气孔、氧气孔以及抽气孔，其中点火模块连接到点火孔，可燃气孔、氧气孔以及抽气孔通过防爆软管与气路模块连接；所述前驱爆轰组件以及从动传播管道上均等距设有若干组压力传感器。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述点火模块包括有高能点咀、点火电缆和储能电容器，其中储能电容器设在气路模块上，且储能电容器通过点火电缆与高能点咀连接，所述高能点咀能够连接到驱动腔室前端的点火孔内。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述气路模块还包括有配气工作台，所述配气工作台为框架状，其中气态或粉尘态气路、氧气气路和真空抽气气路均设在配气工作台上。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述真空抽气气路包括气路电磁阀组件，气路电磁阀组件一端通过管道连通到抽气孔、另一端通过气路单向阀组件与静压传感器连接，且静压传感器还通过排气气路与设在配气工作台上的真空气路气泵连接。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述氧气气路也包括有一个气路电磁阀组件，该气路电磁阀组件一端通过管道连通到氧气孔、另一端通过气路单向阀组件与气路流量阀组件连接，且气路流量阀组件通过阻火器组件连接到氧气气瓶内。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述气态或粉尘态气路又包括有另一个气路电磁阀组件，该气路电磁阀组件一端通过管道连通到可燃气孔、另一端也通过气路单向阀组件与气路流量阀组件连接，该气路流量阀组件通过阻火器组件连接到可燃气气瓶内。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：所述隔膜组件包括有隔膜夹持装置和爆破膜片，所述爆破膜片可拆卸安装到隔膜夹持装置内。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：所述隔膜夹持装置为矩形框结构，且中间位置开设矩形孔、顶部开设安装孔，所述隔膜夹持装置内位于矩形孔的两侧设卡槽，爆破膜片能够从安装孔导入并固定到两侧的卡槽内。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：所述从动传播管道的横截面、壁厚与驱动腔室均相同，从动传播管道的前端宽度与隔膜组件和驱动腔室尾端一致，通过螺栓与隔膜组件连通，所述驱动腔室和从动传播管道均选用激波管。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]一、本专利技术通过设气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置，能模拟可燃气体(如氢气、甲
烷等气态可燃物)以及粉尘微小颗粒(如面粉等粉尘态可燃物)的受限爆炸环境，从而模拟由气体或粉尘爆炸冲击波去冲击个体防护装备的实验环境，为研究防护装备防爆性能提供一种新的装置，通过测试系统能够测试不同爆炸环境下冲击波作用到个体防护装备的冲击超压数值，为从事危化品行业人员、消防员、排爆员等选用适当的防护装备提供参考，最终达到保护人生命安全的目的；
[0021]二、本专利技术的气路模块上的气态或粉尘态气路、氧气充气管道以及抽气管道分别对应驱动腔室的气孔连通，抽气管道用来将驱动腔室内的空气抽出，保证驱动腔室内为相对真空状态，可燃气充气管道能够对驱动腔室提供可燃气或者粉尘态颗粒，可根据工作人员需求选择试验环境，试验灵活性高，同时氧气充气管道为整个系统提供氧气，进而确保本专利技术的点火试验环境；
[0022]三、本专利技术的隔膜组件设在隔离驱动腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，其特征在于：所述气态、粉尘态爆炸冲击波发生装置(1)包括有前驱爆轰组件(11)、隔膜组件(12)、从动传播管道(13)和气路模块(14)，所述前驱爆轰组件(11)的前端与气路模块(14)连接、后端设有隔膜组件(12)，所述隔膜组件(12)的后端又设有从动传播管道(13)；所述气路模块(14)还包括有气态或粉尘态气路(141)、氧气气路(142)和真空抽气气路(143)。2.根据权利要求1所述的一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，其特征在于：所述前驱爆轰组件(11)包括有驱动腔室(111)和点火模块(112)，所述驱动腔室(111)的前端依次设有点火孔、可燃气孔、氧气孔以及抽气孔，其中点火模块(112)连接到点火孔，可燃气孔、氧气孔以及抽气孔通过防爆软管与气路模块(14)连接；所述前驱爆轰组件(11)以及从动传播管道(13)上均等距设有若干组压力传感器。3.根据权利要求2所述的一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，其特征在于：所述点火模块(112)包括有高能点咀(1121)、点火电缆(1122)和储能电容器(1123)，其中储能电容器(1123)设在气路模块(14)上，且储能电容器(1123)通过点火电缆(1122)与高能点咀(1121)连接，所述高能点咀(1121)能够连接到驱动腔室(111)前端的点火孔内。4.根据权利要求1所述的一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，其特征在于：所述气路模块(14)还包括有配气工作台(1413)，所述配气工作台(1413)为框架状，其中气态或粉尘态气路(141)、氧气气路(142)和真空抽气气路(143)均设在配气工作台(1413)上。5.根据权利要求4所述的一种气态、粉尘态爆炸冲击波发生实验装置，其特征在于：所述真空抽气气路(143)包括气路电磁阀组件(144)，气路电磁阀组件(144)一端通过管道连通到抽气孔、另一端通过气路单...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋舆涵，付明，李亚运，李经纬，郭贤，刘小勇，
申请(专利权)人：清华大学合肥公共安全研究院，
类型：发明
国别省市：
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