一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统

本发明涉及爆炸冲击波测试，具体涉及一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统。

背景技术：

1、武器弹药在储存、运输、使用过程中受外界复杂环境刺激，易发生意外爆炸，爆炸产生的高压爆轰产物与高速破片群会导致临近弹药殉爆，造成灾难性后果。实际储存过程中，弹药间距一般介于两倍弹径(对比距离z<0.2m/kg1/3)之间，称为殉爆近场距离。殉爆近场范围内爆炸冲击波的精确测量与表征对构建近爆威力场模型具有重要意义，可为弹药殉爆响应特性及防护结构设计研究提供参考。

2、目前，已有爆炸冲击波超压测试仪器可根据传感器类型分为压阻和压电两类。压阻超压测试仪如kulite公司的hkm-15和昆山双桥公司的cyg402系列；压电超压测试仪如北理工威力测评公司的数字压力记录仪(digital pressure recorder，dpr)，pcb公司的“铅笔型”自由场超压测试仪等。上述超压测量仪器在中远场测试环境表现优良，但在殉爆近场范围内存在量程范围小，抗电磁干扰能力弱，价格昂贵等不足，难以得到广泛应用。

3、弹药爆轰过程中，殉爆近场范围内爆炸冲击波超压可达10～104mpa，同时受高温高压爆轰产物与空气界面电离影响，存在较强电磁干扰。已有中远场超压测试系统，量程范围介于几十mpa，抗电磁干扰能力弱，难以精确测量近场爆炸冲击波超压。同时大量程，高灵敏度超压测试仪器大多价格高昂，效费比低，适用性差。

技术实现思路

1、为解决现有超压测试仪器在近场爆炸冲击波测量方面存在量程范围小，抗电磁干扰能力弱，价格高昂的问题。本发明提出了一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统，敏感测压元件为锰铜压阻传感器，可用于近场爆炸冲击波的精确测量。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统，通过测量殉爆近场范围内，典型位置处爆炸冲击波超压历史，实现对弹药近爆威力场模型的构建与评估。

4、一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统包括测试平台，超压测试系统和数据传输与存储系统；

5、所述的测试平台包括固定沙箱，木质底座和待测战斗部；待测战斗部放置在木质底座上，木质底座设在固定沙箱上；

6、所述的待测战斗部包括雷管，雷管座，起爆药，传爆药，主发装药，上端盖，壳体。其中上端盖和壳体、雷管座和上端盖均采用螺纹固连。

7、所述的超压测试系统包括超压固定架，固定底座，超压支撑杆，固定螺钉，锰铜压阻传感器，电磁屏蔽结构。超压固定架垂直安装在固定底座上，超压支撑杆通过固定螺钉水平的固定在超压固定架上，超压支撑杆上安装有锰铜压阻传感器和电磁屏蔽结构。

8、所述的数据传输与存储系统包括：电源系统，220v稳压源，应力仪、示波器、脉冲形成网络；所述的220v稳压源用于给示波器和应力仪供电，锰铜压阻传感器采用同轴电缆与应力仪进行连接，应力仪采用同轴电缆与示波器连接；脉冲形成网络与示波器连接；待起爆时，触发探针电离产生电信号触发测试系统。所述的应力仪将力学响应信号转换为电信号，通过同轴电缆传输给示波器进行记录用于后续数据处理。

9、后续数据处理方法包括获取不同位置处超压到达时间，峰值压力，正压作用时间，累计冲量等。通过实验数据校核数值模型，进一步得到近场爆炸冲击波特征物理量随对比距离演化规律，为构建与评估弹药近爆耦合威力场提供参考。

10、本发明提供的一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统，具有以下技术效果：

11、1、已有中远场超压测试系统量程范围大多介于几十mpa，难以满足殉爆近场范围内爆炸冲击波测试需求。本发明提出的超压测试系统最大量程可达104mpa，能够满足弹药近爆威力场超压测试需求。

12、2、已有超压测试系统在弹药殉爆近场范围内，受强电磁辐射干扰，测量波形不稳定，准确性不足。本发明提出的近场超压测试系统采用电磁屏蔽结构9，能较好降低电磁辐射干扰，测量波形稳定，准确性高。

13、3、国外大量程，高灵敏度超压传感器价格昂贵，时效性低。本发明提出的近场超压测试系统调节灵活，加工周期短，效费比低，可广泛应用于弹药近场爆炸测试领域。

技术特征：

1.一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统，其特征在于，包括测试平台，超压测试系统和数据传输与存储系统；

技术总结
本发明提供一种用于弹药近爆威力场表征的超压测试系统，包括测试平台，超压测试系统和数据传输与存储系统；所述的测试平台包括待测战斗部放置在木质底座上，木质底座设在固定沙箱上；待测战斗部包括雷管，雷管座，起爆药，传爆药，主发装药，上端盖，壳体。所述的超压测试系统包括超压固定架垂直安装在固定底座上，超压支撑杆通过固定螺钉水平的固定在超压固定架上，超压支撑杆上安装有锰铜压阻传感器和电磁屏蔽结构。所述的数据传输与存储系统包括：电源系统，220V稳压源，应力仪、示波器、脉冲形成网络。本发明通过测量殉爆近场范围内，典型位置处爆炸冲击波超压历史，实现对弹药近爆威力场模型的构建与评估。

技术研发人员：王昕捷,马瑞龙,段卓平,黄风雷
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13