一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法与流程

1.本发明涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法。


背景技术：

2.高层建筑玻璃幕墙是现代建筑工程中重要组成部分，也是重要的建筑外围结构，当爆炸事故发生时，如何保证高层建筑内外人员安全就成为重要问题。基于此，本文以高层建筑玻璃幕墙为研究对象，首先介绍玻璃幕墙防爆炸设计理念，进而探讨爆炸冲击波能量的传播形式和破坏特点、玻璃幕墙爆炸荷载的组合定义及幕墙系统受力特点和设计，探讨科学的防爆炸设计方法。
3.玻璃幕墙防爆设计应充分考量高层建筑工程在面临周边的爆炸事故或炸弹袭击时，出于保证高层建筑工程内部人员安全的考量，应充分结合爆炸事故或炸弹袭击发生的特点，做好高层建筑玻璃幕墙防爆炸设计工作。
4.为了提高方便设计方法，需要一种能很好对玻璃幕墙进行测试的装置，及时快速的对玻璃幕墙进行测试，从而快速获取防爆性能，进而使产品迭代速度增加，完成防爆设计要求。
5.为此，我们提出一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法。


技术实现要素：

6.本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种爆炸冲击波性能的测试装置，包括测试箱、爆炸距离定位装置、爆炸高度调节装置和自由场传感器支架，所述测试箱包括测试箱外壳、摄像仓和信号采集设备，所述测试箱外壳为中空的壳体，测试箱外壳稳定安装在地面，测试箱外壳的前端面开设有安装槽，测试箱外壳的内壁面对应安装槽四角的位置固定安装有安装转轴，安装转轴的外壁面活动安装有可绕安装转轴旋转的安装杆母杆，安装杆母杆远离安装转轴的一端活动安装有可在安装杆母杆内调节长度的安装杆子杆，安装杆子杆远离安装杆母杆的一端固定安装有螺钉座，所述螺钉座可在安装杆子杆远离安装杆母杆的一端自由转动，螺钉座的中部开设有槽，四组螺钉座螺纹连接有测试玻璃幕墙，测试玻璃幕墙的四角分别与一组螺钉座螺纹连接，所述测试玻璃幕墙的前端面通过吸盘固定安装有压力传感器，所述测试玻璃幕墙的外壁面与安装槽的内壁面之间填充有密封垫，所述密封垫为密封胶，所述测试箱外壳的后端面固定安装有摄像仓，摄像仓与测试箱外壳内部之间通过防爆玻璃连接，所述测试箱外壳的后端面固定安装有信号采集设备，信号采集设备通过电缆线与压力传感器连接。
8.作为优选，连接在左上角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左下角，连接在左下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左上角，连接在右上角安装转
轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右下角，连接在右下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右上角。
9.作为优选，所述压力传感器均匀的分布在测试玻璃幕墙的中部和四角。
10.作为优选，所述爆炸距离定位装置包括测试导板、滑槽、滑块、距离传感器和距离刻度，所述测试导板固定安装在测试箱外壳前端面中央，测试导板的中部开设有滑槽，滑槽为矩形槽，滑槽内活动安装有可在滑槽内前后滑动的滑块，滑块靠近测试箱外壳的端面固定安装有距离传感器，距离传感器通过电缆线与信号采集设备连接，所述测试导板的侧壁面安装有距离刻度。
11.作为优选，所述爆炸高度调节装置包括加强板、高度调节底杆、高度调节顶杆和爆炸物放置台，所述加强板固定安装在滑块的顶端面且与测试导板相贴，加强板的顶端面固定安装有高度调节底杆，高度调节底杆内活动安装有可在高度调节底杆内上下滑动的高度调节顶杆，高度调节顶杆的顶端面固定安装有爆炸物放置台。
12.作为优选，所述高度调节底杆的顶端面开设有伸缩槽，伸缩槽的侧壁面开设有限位槽，伸缩槽为直径与高度调节顶杆相同的圆形槽，高度调节顶杆对应限位槽的位置一体成型设置有与限位槽配合的矩形块，所述高度调节顶杆的侧壁面底部活动安装有可绕自身轴线旋转的调节转轴，高度调节底杆对应调节转轴的位置开设有避让槽，调节转轴贯穿避让槽并延伸至高度调节底杆外部，所述高度调节底杆的侧壁面靠近避让槽的位置固定安装有齿条，所述调节转轴的外壁面固定安装有与齿条啮合连接的齿轮，调节转轴的外壁面固定安装有把手。
13.作为优选，所述调节转轴的外壁面活动安装有逆止框，所述齿条远离避让槽的一端自上而下开设有稳定滑槽，调节转轴可在逆止框的一端转动，逆止框远离调节转轴的一端一体成型设置有可在稳定滑槽内上下滑动的矩形块，所述逆止框的前端面对应齿轮与齿条啮合的位置活动安装有逆止杆。
14.作为优选，所述自由场传感器支架侧滑板、传感器支架底座、电动伸缩杆，所述侧滑板固定安装在测试箱外壳的侧壁面，侧滑板的顶端面自上而下开设有侧滑槽，侧滑槽为十字形槽且侧滑槽贯穿侧滑板远离测试箱外壳的端面，所述侧滑槽内活动安装有可在侧滑槽内上下滑动的传感器支架底座，传感器支架底座为十字形块，传感器支架底座的中部活动安装有可绕传感器支架底座旋转的电动伸缩杆，电动伸缩杆远离传感器支架底座的一端固定安装有自由场传感器。
15.作为优选，所述侧滑板的侧壁面开设有定位槽，传感器支架底座对应定位槽的位置开设有槽且槽内活动安装有定位销。
16.一种爆炸冲击波性能的测试装置的检测方法，其特征在于，该方法包括：
17.步骤一：将测试玻璃幕墙放置在安装槽内，然后将连接在左上角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左下角，连接在左下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左上角，连接在右上角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右下角，连接在右下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右上角，从而形成交错安装，避免了正对角安装产生安装杆母杆和安装杆子杆在收缩状态下仍然过长，无法安装的问题，提高安装适应范围；
18.步骤二：通过滑动滑块，对照距离刻度得到大致的爆炸物与测试箱外壳之间的距
离，通过距离传感器获取精准的用于计算的距离数据；
19.步骤三：通过旋转把手，带动齿轮在齿条上滚动，从而调节高度调节顶杆的高度，当高度调节顶杆调节至合适位置后，将逆止杆插入齿轮与齿条啮合位置的下方从而卡住齿轮，进而使高度调节顶杆无法下降，完成高度调节；
20.步骤四：将传感器支架底座在侧滑槽内上下滑动至合适位置后利用定位销贯穿定位槽和传感器支架底座完成传感器支架底座固定，然后将电动伸缩杆旋转至水平状态，完成自由场传感器的布置；
21.步骤五：将密封垫填充在测试玻璃幕墙和安装槽之间，再将压力传感器通过吸盘均匀安装在测试玻璃幕墙外壁面，将压力传感器、距离传感器和自由场传感器通过电缆与信号采集设备连接，启动摄像仓内的高速摄像机，最后放置爆炸物引爆，利用压力传感器、距离传感器、自由场传感器获取的数据和观察测试箱外壳内部是否有测试玻璃幕墙碎片进行防爆性能评估。
22.有益效果
23.本发明提供了一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法。具备以下有益效果：
24.(1)、该一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法，将密封垫填充在测试玻璃幕墙和安装槽之间，再将压力传感器通过吸盘均匀安装在测试玻璃幕墙外壁面，将压力传感器、距离传感器和自由场传感器通过电缆与信号采集设备连接，启动摄像仓内的高速摄像机，最后放置爆炸物引爆，利用压力传感器、距离传感器、自由场传感器获取的数据和观察测试箱外壳内部是否有测试玻璃幕墙碎片进行防爆性能评估的效果。
25.(2)、该一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法，将测试玻璃幕墙放置在安装槽内，然后将连接在左上角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左下角，连接在左下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的左上角，连接在右上角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右下角，连接在右下角安装转轴上的螺钉座螺纹连接测试玻璃幕墙的右上角，从而形成交错安装，避免了正对角安装产生安装杆母杆和安装杆子杆在收缩状态下仍然过长，无法安装的问题，提高安装适应范围。
26.(3)、该一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法，对照距离刻度得到大致的爆炸物与测试箱外壳之间的距离，通过距离传感器获取精准的用于计算的距离数据。
27.(4)、该一种爆炸冲击波性能的测试装置和检测方法，带动齿轮在齿条上滚动，从而调节高度调节顶杆的高度，当高度调节顶杆调节至合适位置后，将逆止杆插入齿轮与齿条啮合位置的下方从而卡住齿轮，进而使高度调节顶杆无法下降，完成高度调节。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
29.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功
效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容的能涵盖的范围内。
30.图1为本发明立体结构示意图；
31.图2为本发明测试箱内部结构示意图；
32.图3为本发明测试箱前板拆分图；
33.图4为本发明炸弹座结构拆分示意图；
34.图5为本发明炸弹座调节结构拆分图；
35.图6为本发明自由场传感器支架拆分示意图；
36.图7为本发明自由场传感器展开状态结构示意图。
37.图例说明：
38.1、测试箱外壳；2、安装槽；3、安装转轴；4、安装杆母杆；5、安装杆子杆；6、螺钉座；7、测试玻璃幕墙；8、压力传感器；9、密封垫；10、摄像仓；11、信号采集设备；12、测试导板；13、滑槽；14、滑块；15、距离传感器；16、距离刻度；17、加强板；18、高度调节底杆；19、高度调节顶杆；20、爆炸物放置台；21、伸缩槽；22、限位槽；23、调节转轴；24、避让槽；25、齿条；26、齿轮；27、把手；28、逆止框；29、逆止杆；30、稳定滑槽；31、侧滑板；32、侧滑槽；33、传感器支架底座；34、电动伸缩杆；35、自由场传感器；36、定位槽；37、定位销。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例：一种爆炸冲击波性能的测试装置，如图1-图7所示，包括测试箱、爆炸距离定位装置、爆炸高度调节装置和自由场传感器35支架，所述测试箱包括测试箱外壳1、摄像仓10和信号采集设备11，所述测试箱外壳1为中空的壳体，测试箱外壳1稳定安装在地面，测试箱外壳1的前端面开设有安装槽2，测试箱外壳1的内壁面对应安装槽2四角的位置固定安装有安装转轴3，安装转轴3的外壁面活动安装有可绕安装转轴3旋转的安装杆母杆4，安装杆母杆4远离安装转轴3的一端活动安装有可在安装杆母杆4内调节长度的安装杆子杆5，安装杆子杆5远离安装杆母杆4的一端固定安装有螺钉座6，所述螺钉座6可在安装杆子杆5远离安装杆母杆4的一端自由转动，螺钉座6的中部开设有槽，四组螺钉座6螺纹连接有测试玻璃幕墙7，测试玻璃幕墙7的四角分别与一组螺钉座6螺纹连接，所述测试玻璃幕墙7的前端面通过吸盘固定安装有压力传感器8，所述测试玻璃幕墙7的外壁面与安装槽2的内壁面之间填充有密封垫9，所述密封垫9为密封胶，将测试箱外壳1内部与外界密封，符合测试要求，所述测试箱外壳1的后端面固定安装有摄像仓10，摄像仓10与测试箱外壳1内部之间通过防爆玻璃连接，方便摄像仓10内安装的高速摄像机对爆炸进行记录，所述测试箱外壳1的后端面固定安装有信号采集设备11，信号采集设备11通过电缆线与压力传感器8连接，从而获取压力传感器8产生的数据。
41.连接在左上角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的左下角，连接在左下角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的左上角，连接在右上角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的右下角，连接在右下角安装转轴3上的螺钉座6螺纹
连接测试玻璃幕墙7的右上角，从而形成交错安装，避免了正对角安装产生安装杆母杆4和安装杆子杆5在收缩状态下仍然过长，无法安装的问题，提高安装适应范围。
42.所述压力传感器8均匀的分布在测试玻璃幕墙7的中部和四角，可以获取均匀的压力数据。
43.所述爆炸距离定位装置包括测试导板12、滑槽13、滑块14、距离传感器15和距离刻度16，所述测试导板12固定安装在测试箱外壳1前端面中央，测试导板12的中部开设有滑槽13，滑槽13为矩形槽，滑槽13内活动安装有可在滑槽13内前后滑动的滑块14，滑块14靠近测试箱外壳1的端面固定安装有距离传感器15，距离传感器15现有装置在此不做赘述，距离传感器15通过电缆线与信号采集设备11连接，所述测试导板12的侧壁面安装有距离刻度16，使用时通过滑动滑块14，对照距离刻度16得到大致的爆炸物与测试箱外壳1之间的距离，通过距离传感器15获取精准的用于计算的距离数据。
44.所述爆炸高度调节装置包括加强板17、高度调节底杆18、高度调节顶杆19和爆炸物放置台20，所述加强板17固定安装在滑块14的顶端面且与测试导板12相贴，加强板17的顶端面固定安装有高度调节底杆18，高度调节底杆18内活动安装有可在高度调节底杆18内上下滑动的高度调节顶杆19，高度调节顶杆19的顶端面固定安装有爆炸物放置台20，爆炸物放置在爆炸物放置台20上，通过调节高度调节顶杆19在高度调节底杆18内的高度改变爆炸物水平高度，方便测试获取多位置的防爆数据。
45.所述高度调节底杆18的顶端面开设有伸缩槽21，伸缩槽21的侧壁面开设有限位槽22，伸缩槽21为直径与高度调节顶杆19相同的圆形槽，高度调节顶杆19对应限位槽22的位置一体成型设置有与限位槽22配合的矩形块，从而对高度调节顶杆19上下滑动产生的自转进行限制，所述高度调节顶杆19的侧壁面底部活动安装有可绕自身轴线旋转的调节转轴23，高度调节底杆18对应调节转轴23的位置开设有避让槽24，调节转轴23贯穿避让槽24并延伸至高度调节底杆18外部，所述高度调节底杆18的侧壁面靠近避让槽24的位置固定安装有齿条25，所述调节转轴23的外壁面固定安装有与齿条25啮合连接的齿轮26，调节转轴23的外壁面固定安装有把手27，当需要调整高度调节顶杆19高度时，通过旋转把手27，带动齿轮26在齿条25上滚动，从而调节高度调节顶杆19的高度。
46.所述调节转轴23的外壁面活动安装有逆止框28，所述齿条25远离避让槽24的一端自上而下开设有稳定滑槽30，调节转轴23可在逆止框28的一端转动，逆止框28远离调节转轴23的一端一体成型设置有可在稳定滑槽30内上下滑动的矩形块，所述逆止框28的前端面对应齿轮26与齿条25啮合的位置活动安装有逆止杆29，当高度调节顶杆19调节至合适位置后，将逆止杆29插入齿轮26与齿条25啮合位置的下方从而卡住齿轮26，进而使高度调节顶杆19无法下降，完成高度调节，当需要重新调节高度调节顶杆19高度时，拔出逆止杆29即可。
47.所述自由场传感器35支架侧滑板31、传感器支架底座33、电动伸缩杆34，所述侧滑板31固定安装在测试箱外壳1的侧壁面，侧滑板31的顶端面自上而下开设有侧滑槽32，侧滑槽32为十字形槽且侧滑槽32贯穿侧滑板31远离测试箱外壳1的端面，所述侧滑槽32内活动安装有可在侧滑槽32内上下滑动的传感器支架底座33，传感器支架底座33为十字形块，传感器支架底座33的中部活动安装有可绕传感器支架底座33旋转的电动伸缩杆34，电动伸缩杆34远离传感器支架底座33的一端固定安装有自由场传感器35。
48.所述侧滑板31的侧壁面开设有定位槽36，传感器支架底座33对应定位槽36的位置开设有槽且槽内活动安装有定位销37，当需要调节传感器支架底座33的水平高度时，将定位销37贯穿相应高度的定位槽36和传感器支架底座33即可。
49.基于上述一种爆炸冲击波性能的测试装置，本发明实施例还提供了一种爆炸冲击波性能的测试装置的有效性的方法，该方法包括：
50.步骤一：将测试玻璃幕墙7放置在安装槽2内，然后将连接在左上角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的左下角，连接在左下角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的左上角，连接在右上角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的右下角，连接在右下角安装转轴3上的螺钉座6螺纹连接测试玻璃幕墙7的右上角，从而形成交错安装，避免了正对角安装产生安装杆母杆4和安装杆子杆5在收缩状态下仍然过长，无法安装的问题，提高安装适应范围。
51.步骤二：通过滑动滑块14，对照距离刻度16得到大致的爆炸物与测试箱外壳1之间的距离，通过距离传感器15获取精准的用于计算的距离数据。
52.步骤三：通过旋转把手27，带动齿轮26在齿条25上滚动，从而调节高度调节顶杆19的高度，当高度调节顶杆19调节至合适位置后，将逆止杆29插入齿轮26与齿条25啮合位置的下方从而卡住齿轮26，进而使高度调节顶杆19无法下降，完成高度调节。
53.步骤四：将传感器支架底座33在侧滑槽32内上下滑动至合适位置后利用定位销37贯穿定位槽36和传感器支架底座33完成传感器支架底座33固定，然后将电动伸缩杆34旋转至水平状态，完成自由场传感器35的布置。
54.步骤五：将密封垫9填充在测试玻璃幕墙7和安装槽2之间，再将压力传感器8通过吸盘均匀安装在测试玻璃幕墙7外壁面，将压力传感器8、距离传感器15和自由场传感器35通过电缆与信号采集设备11连接，启动摄像仓10内的高速摄像机，最后放置爆炸物引爆，利用压力传感器8、距离传感器15、自由场传感器35获取的数据和观察测试箱外壳1内部是否有测试玻璃幕墙7碎片进行防爆性能评估。
55.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。