爆心定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种爆心定位装置，解决了现有技术在动态爆炸试验工况下无法确定爆心位置的难题。本发明专利技术由测试底座、方向调节器和压敏元件组成，利用本发明专利技术可以通过测定冲击波到达时间计算爆心方位角，利用本发明专利技术爆心定位装置测定两个不同位置处的爆心方位角可以计算爆心的位置；利用本发明专利技术进行爆心方位角及爆心位置测定需埋入试验场地，不影响其它爆炸参数的测试；本发明专利技术装置成本较低，使用时需埋入试验场地，被爆炸破片损坏的可能性较低；本发明专利技术测试原理基于电测法，不受环境光线强度因素影响；本发明专利技术可以用来测定任意方位爆心的角度，用来计算爆心的位置。

【技术实现步骤摘要】
爆心定位装置
本专利技术涉及一种爆心定位装置，属于爆炸与冲击测试

技术介绍
为了真实反应实战状态战斗部对目标的毁伤效果，近年来动态爆炸试验越来越多地被用来进行战斗部的毁伤能力评估。而动态爆炸试验与静态爆炸试验相比，由于爆心位置不固定，会影响试样爆炸威力场的构建以及试样对目标毁伤能力的评估，因此进行动态爆炸试验首先需要测定试样爆心位置。目前，动态爆炸试验没有专门用来测定爆心的试验装置，试验时通常利用拍摄爆炸过程的高速摄影估算试样的爆炸中心。使用高速摄影进行爆心测定，需在试验场地预定的爆心附近布置2根以上定位标尺，定位标尺的连线与高速摄影仪镜头轴线垂直，标尺间距用卷尺测得，通过高速摄影仪拍摄的照片读取标尺间的像素数量确定照片中每个像素点对应的距离，根据照片中试样起爆点的位置可以估算试样的爆心位置。使用高速摄影仪测定爆心的方法存在以下问题：1.定位标尺会对爆炸场产生干扰，影响其它爆炸参数的正常测试；2.高速摄影仪价格昂贵，试验过程有可能被爆炸产生的破片损坏，维修费用较高；3.高速摄影仪的采样频率受环境光线强度影响较重，光线不足时需降低采样频率拍摄，可能无法准确抓拍到有效判读爆心位置的照片；4.使用高速摄影仪测爆炸中心只能测定摄影仪视野内的爆炸过程的爆心位置，可测角度范围有限。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足与缺陷，本专利技术提供一种采用电测法通过测量冲击波传播方向确定试样爆炸中心的装置，单独利用本专利技术可以测得爆心方位角，在爆炸场中选定两个测点安装本专利技术，根据两测点测得的爆心方位角及两测点间距计算爆心的位置。为达到上述目的，本专利技术提供了一种爆心测定装置，由测试底座、方向调节器和压敏元件组成。所述测试底座为下端开口的圆柱形壳体结构，其侧壁上开一个圆形线缆孔，用于引出信号电缆；所述测试底座的上端面安装有三个压敏元件，所述压敏元件均匀分布在上端面的一个同心圆上，呈等边三角形分布；所述压敏元件可以是压力传感器、压敏通断靶或压敏开关，根据不同型号的压敏元件的结构、尺寸，在测试底座上加工安装孔安装压敏元件；所述测试底座的上端面圆心处设有一定位槽，用于安装方向调节器；所述测试底座的上端面设有一条定位标线，连接定位槽圆心和一个压敏元件并延长至测试底座的边沿，用于辅助调节测试底座的初始方向角度；所述方向调节器由刻度盘和指南针组成，主要用于定量调节测试底座的初始方向角度，并可记录测试装置初始方向与正北方向的角度差；所述刻度盘为圆盘结构，其上端面有一与指南针匹配的圆形凹槽，其底部圆心处设有一定位销，尺寸与测试底座上端面的定位槽匹配，用于将刻度盘定位放置在测试装置中心；所述刻度盘四周标有刻度线，其中0°刻度线延长至刻度盘边沿，使用时与测试底座上的定位标线对齐；所述指南针为圆形，活动安装在刻度盘上端面的凹槽中，与刻度盘同轴。本专利技术的优点：(1)本专利技术使用时需埋入试验场地，与地平面齐平，因此对爆炸场不产生干扰，不影响其它爆炸参数的测试；(2)本专利技术成本较低，且使用时需埋入试验场地，因此被爆炸破片损坏的可能性较低；(3)本专利技术测试原理基于电测法，不受环境光线强度因素影响；(4)本专利技术可以用来测定任意方位爆心的角度，用来计算爆心的位置。附图说明：图1是本专利技术爆心定位装置结构示意图，图中1.测试底座，2.方向调节器，3压敏元件；图2是本专利技术测试底座结构示意图，图中1-1.线缆孔，1-2.定位槽，1-3定位标线；图3是本专利技术方向调节器结构示意图，图中2-1.刻度盘，2-2.指南针，2-3.定位销。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式对本专利技术详细说明，但实施例不是对本专利技术的限定。实施例1：本专利技术参见图1、图2和图3，包括测试底座1和方向调节器2。测试底座1为下端开口的圆柱形壳体结构，应选用金属材料或其他高强度非金属材料制作，其侧壁上设有一个圆形线缆孔1-1，用于引出信号电缆；测试底座1的上端面安装有三个压敏元件3；三个压敏元件3均匀分布在上端面的一个同心圆上，即三个压敏元件3呈等边三角形分布；测试底座1的上端面圆心处设有一定位槽1-2，用于安装方向调节器2；测试底座1的上端面设有一条定位标线1-3，连接上端面的圆心和一个压敏元件3并延长至测试底座1的边沿；方向调节器2由刻度盘2-1和指南针2-2组成，刻度盘2-1为圆盘结构，刻度盘2-1底部圆心处设有一定位销2-3，尺寸与测试底座上端面的定位槽1-2匹配；刻度盘2-1四周标有刻度线，其中0°刻度线延长至刻度盘2-1边沿，用于与测试底座1上的定位标线1-3对齐；指南针2-2为圆形，活动安装在刻度盘2-1中心的凹槽中，与刻度盘2-1同轴。本专利技术利用测试底座1上的压敏元件3测得爆炸冲击波压力到达三个压敏元件3的时间，可以计算得到爆心的方位角度，在爆炸场中选定两个测点安装本专利技术，可以通过两测点测得的爆心方位角及两测点间距离计算爆心的位置。与现有的测试方法所用仪器装置相比，本专利技术使用时需埋入试验场地并与地平面齐平，因此对爆炸场不产生干扰，不影响其它爆炸参数的测试；本专利技术装置成本较低，且使用时需埋入试验场地，因此被爆炸破片损坏的可能性较低；本专利技术测试原理基于电测法，不受环境光线强度因素影响；本专利技术可以用来测定任意方位爆心的角度，用来计算爆心的位置。实施例2：整体构成和具体结构同实施例1，测试底座1选用45#钢加工，高度150毫米，直径300毫米，侧壁及上端面壁厚15毫米；压敏元件3选用激波压力传感器，根据传感器的安装螺纹在测试底座1上加工安装孔，将激波压力传感器均匀分布安装在测试底座1上端面半径100mm的同心圆上；试验前，将测试底座1上的激波压力传感器连接信号线，将信号线从线缆孔1-1中引出并连接远处的数据采集仪；将测试底座1埋入试验场地并保证其上端面水平；利用定位销2-3和定位槽1-2将方向调节器2安装在测试底座1中心，使0°刻度线与测试底座1上的定位标线1-3对齐；调节本专利技术装置角度，使指南针2-2的指北指针指向0°刻度线，表明有一个激波压力传感器对准正北方。在距本专利技术爆心定位装置安装点5米处任意方位选用1千克TNT炸药进行静爆试验验证本专利技术装置的测试能力进行验证。起爆前，用一根棉线连接试样中心和本专利技术装置中心并绷紧，读取刻度盘1-1上的角度读数，随后将角度调节器2从测压底座1上取走；起爆试样后，从采集的压力波形上读取冲击波到达3个激波压力传感器的时刻，将冲击波到达0°、120°、240°三个激波压力传感器的时刻分别记为t1、t2、t2，根据公式计算爆心方位角。若t2＜t3，若t2＞t3，三次试验测试及计算结果见表1。表1爆心方位角测试结果由本装置测量得到的试验结果可见，本专利技术装置所测爆心方位角与试验前实地测量值误差不超过1°，工作可靠，且能够测量360°任意方位的爆心方位角。在试验场地选定2个测点安装本专利技术的爆心定位装置，可以测得该2点处的爆心方位角，结合2个测点之间的距离进行几何计算可以求得爆心的具体位置。实施例3：整体构成和具体结构同实施例1-2，使用本专利技术的爆心定位装置进行试验时，如果试验场地布局没有沿标准东、南、西、北方向布置试验测试装置，可以根据试验具体情况在试验场地设定坐标系，安装本专利技术的爆心定位装置时可以将定位标线1-3与该坐标系中的一条坐标轴的指示方向对齐，由本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
爆心测定装置，其特征在于包括测试底座(1)、方向调节器(2)和压敏元件(3)，所述测试底座(1)为下端开口的圆柱形壳体结构，其侧壁上开一个圆形线缆孔(1‑1)；所述测试底座(1)的上端面安装有三个压敏元件(3)，所述压敏元件(3)均匀分布在上端面的一个同心圆上，呈等边三角形分布；所述测试底座(1)的上端面圆心处设有一定位槽(1‑2)，所述测试底座(1)的上端面设有一条定位标线(1‑3)，连接定位槽(1‑2)圆心和一个压敏元件(3)并延长至测试底座(1)的边沿；所述方向调节器(2)由刻度盘(2‑1)和指南针(2‑2)组成，所述刻度盘(2‑1)为圆盘结构，刻度盘(2‑1)底部圆心处设有一定位销(2‑3)，尺寸与测试底座上端面的定位槽(1‑2)匹配；所述刻度盘(2‑1)四周标有刻度线，其中0°刻度线延长至刻度盘(2‑1)边沿；所述指南针(2‑2)为圆形，活动安装在刻度盘(2‑1)中心的凹槽中，与刻度盘(2‑1)同轴。

【技术特征摘要】
1.爆心测定装置，其特征在于包括测试底座(1)、方向调节器(2)和压敏元件(3)，所述测试底座(1)为下端开口的圆柱形壳体结构，其侧壁上开一个圆形线缆孔(1-1)；所述测试底座(1)的上端面安装有三个压敏元件(3)，所述压敏元件(3)均匀分布在上端面的一个同心圆上，呈等边三角形分布；所述测试底座(1)的上端面圆心处设有一定位槽(1-2)，所述测试底座(1)的上端面设有一条定位标线(1-3)，连接定位槽(1-2)圆心和一个压敏元件(3)并延长至测试底座(1)的边沿；所述方向调节器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：严家佳，姬建荣，孔霖，陈君，王丹，何性顺，张俊锋，苏健军，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61