一种动物肺部爆炸伤试验装置及方法制造方法及图纸

本申请提供一种动物肺部爆炸伤试验装置及方法，涉及生物爆炸损伤技术领域，所述装置包括：爆源组件、试验组件、测试组件和上位机；所述爆源组件，用于提供不同预设当量的爆炸冲击波；所述试验组件，用于固定和定位麻醉后的实验动物；所述测试组件，用于采集爆炸冲击波作用下的麻醉后的实验动物的胸部表面压力，以及爆炸冲击波的入射压力，然后上传至上位机；所述上位机，用于对接收的数据进行统计和处理。通过本申请的装置和方法能够获取到不同当量和距离的爆炸源对试验动物的肺部损伤特征。量和距离的爆炸源对试验动物的肺部损伤特征。量和距离的爆炸源对试验动物的肺部损伤特征。

【技术实现步骤摘要】
一种动物肺部爆炸伤试验装置及方法


[0001]本申请涉及生物爆炸损伤
，尤其是涉及一种动物肺部爆炸伤试验装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，由于缺乏针对爆炸冲击波作用下的生物肺部损伤的试验装置，造成试验数据离散性大，无法有效获取生物损伤特征及伤情等级与冲击波参数的对应关系，无法为生物爆炸损伤防护和救治提供技术支撑。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种动物肺部爆炸伤试验装置及方法，通过该试验装置能够获取到不同当量和距离的爆炸源对试验动物的肺部损伤特征，从而应用于生物爆炸损伤防护及医学救治领域。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种动物肺部爆炸伤试验装置，包括：爆源组件、试验组件、测试组件和上位机；
[0005]所述爆源组件，用于提供不同预设当量的爆炸冲击波；
[0006]所述试验组件，用于固定和定位麻醉后的多个实验动物；
[0007]所述测试组件，用于采集爆炸冲击波作用下的麻醉后的实验动物的胸部表面压力，以及爆炸冲击波的入射压力，然后上传至上位机；
[0008]所述上位机，用于对接收的数据进行统计和处理。
[0009]进一步地，所述爆源组件包括：爆源，爆源起爆装置和爆源固定支架；
[0010]所述爆源，用于产生不同预设当量的空气爆炸冲击波；
[0011]所述爆源起爆装置，用于引爆爆源；
[0012]所述爆源固定支架，用于将爆源固定于试验场地中间位置。
[0013]进一步地，所述试验组件包括：试验动物麻醉设备和多个试验动物支架；
[0014]所述试验动物麻醉设备，用于在试验前对试验动物进行麻醉；
[0015]所述试验动物支架，用于固定麻醉后的试验动物；使试验动物胸部位置与爆源的高度一致，而且使试验动物胸部正对爆源。
[0016]进一步地，所述测试组件包括：电荷放大器、数字示波器、传感器固定装置和测试仪器防护装置；所述压力传感器为自由场压力传感器或壁面压力传感器，所述自由场压力传感器固定于试验动物支架上，所述壁面压力传感器固定于试验动物胸部表面；其中，所述自由场压力传感器所在的试验动物支架与爆源的距离大于预设的距离阈值；所述壁面压力传感器所在的试验动物支架与爆源的距离不大于预设的距离阈值；所述自由场压力传感器和壁面压力传感器均与电荷放大器连接，所述电荷放大器与数字示波器连接，所述数字示波器与上位机连接；所述电荷放大器、数字示波器和上位机放置于测试仪器防护装置内；
[0017]所述自由场压力传感器，用于采集空气爆炸冲击波的入射波压力，将入射压力信
号传入电荷放大器；
[0018]所述壁面压力传感器，用于采集空气爆炸冲击波对试验动物胸部表面壁面的反射压力，将壁面反射压力信号传入电荷放大器；
[0019]所述电荷放大器，用于对入射压力信号和壁面反射压力信号进行放大，送入数字示波器；
[0020]所述数字示波器，用于对放大后的入射压力信号和壁面反射压力信号进行记录，并上传至上位机。
[0021]进一步地，所述上位机具体用于：
[0022]对于自由场压力传感器采集的入射压力，生成当量炸药下的与爆源距离下的时间
‑
压力曲线；
[0023]对于壁面压力传感器采集的反射压力，计算出对应的入射压力，计算公式为：
[0024][0025]其中，Δp1为入射冲击波峰值超压，即入射压力，Δp2为反射冲击波峰值超压，即反射压力，p0为地面大气压；
[0026]根据计算出的入射压力生成当量炸药下的与爆源距离下的时间
‑
压力曲线。
[0027]第二方面，本申请实施例提供一种动物肺部爆炸伤试验方法，应用于本申请实施例的装置，所述方法包括：
[0028]将多个麻醉后的试验动物分别固定在不同的试验动物支架上；
[0029]以预设炸药当量的爆源为中心，将多个不同的试验动物支架上放置在与爆源不同距离的位置处；
[0030]利用爆源起爆装置引爆爆源，利用所述每个壁面压力传感器将采集的壁面压力信号传入电荷放大器；利用所述自由场压力传感器将入射压力信号传入电荷放大器；
[0031]利用所述电荷放大器对入射压力信号和壁面压力信号进行放大，送入数字示波器；利用所述数字示波器对放大后的入射压力信号和壁面压力信号进行记录，并上传至上位机；
[0032]利用所述上位机对接收的数据进行统计和处理。
[0033]进一步地，利用所述上位机对接收的数据进行统计和处理；包括：
[0034]对于自由场压力传感器采集的入射压力，生成当量炸药下的与爆源距离下的时间
‑
压力曲线；
[0035]对于壁面压力传感器采集的反射压力，计算出对应的入射压力，计算公式为：
[0036][0037]其中，Δp1为入射冲击波峰值超压，即入射压力，Δp2为反射冲击波峰值超压，即反射压力，p0为地面大气压；
[0038]根据计算出的入射压力生成当量炸药下的与爆源距离下的时间
‑
压力曲线。
[0039]进一步地，所述方法还包括：获取不同爆炸距离处的峰值超压及动物肺损伤程度。
[0040]进一步地，所述方法还包括：获取不同爆炸距离处的比冲量及动物肺损伤程度。
[0041]进一步地，所述方法还包括：获取预设炸药当量下的临界死亡距离和临界安全距离。
[0042]通过本申请的装置和方法能够获取到不同当量和距离的爆炸源对试验动物的肺部损伤特征。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本申请实施例提供的动物肺部爆炸伤试验装置的功能结构图；
[0045]图2为本申请实施例提供的多个试验动物固定装置与爆源的位置示意图；
[0046]图3为本申请实施例提供的动物肺部爆炸伤试验方法的流程图；
[0047]图4为本申请实施例提供的空气爆炸冲击波实验曲线；
[0048]图5为本申请实施例提供的不同爆炸距离处峰值超压及兔肺损伤程度；
[0049]图6为本申请实施例提供的不同爆炸距离处比冲量及兔肺损伤程度。
具体实施方式
[0050]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0051]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动物肺部爆炸伤试验装置，其特征在于，包括：爆源组件、试验组件、测试组件和上位机；所述爆源组件，用于提供不同预设当量的爆炸冲击波；所述试验组件，用于固定和定位麻醉后的多个实验动物；所述测试组件，用于采集爆炸冲击波作用下的麻醉后的实验动物的胸部表面压力，以及爆炸冲击波的入射压力，然后上传至上位机；所述上位机，用于对接收的数据进行统计和处理。2.根据权利要求1动物肺部爆炸伤试验装置，其特征在于，所述爆源组件包括：爆源，爆源起爆装置和爆源固定支架；所述爆源，用于产生不同预设当量的空气爆炸冲击波；所述爆源起爆装置，用于引爆爆源；所述爆源固定支架，用于将爆源固定于试验场地中间位置。3.根据权利要求2动物肺部爆炸伤试验装置，其特征在于，所述试验组件包括：试验动物麻醉设备和多个试验动物支架；所述试验动物麻醉设备，用于在试验前对试验动物进行麻醉；所述试验动物支架，用于固定麻醉后的试验动物；使试验动物胸部位置与爆源的高度一致，而且使试验动物胸部正对爆源。4.根据权利要求3动物肺部爆炸伤试验装置，其特征在于，所述测试组件包括：电荷放大器、数字示波器、传感器固定装置和测试仪器防护装置；所述压力传感器为自由场压力传感器或壁面压力传感器，所述自由场压力传感器固定于试验动物支架上，所述壁面压力传感器固定于试验动物胸部表面；其中，所述自由场压力传感器所在的试验动物支架与爆源的距离大于预设的距离阈值；所述壁面压力传感器所在的试验动物支架与爆源的距离不大于预设的距离阈值；所述自由场压力传感器和壁面压力传感器均与电荷放大器连接，所述电荷放大器与数字示波器连接，所述数字示波器与上位机连接；所述电荷放大器、数字示波器和上位机放置于测试仪器防护装置内；所述自由场压力传感器，用于采集空气爆炸冲击波的入射波压力，将入射压力信号传入电荷放大器；所述壁面压力传感器，用于采集空气爆炸冲击波对试验动物胸部表面壁面的反射压力，将壁面反射压力信号传入电荷放大器；所述电荷放大器，用于对入射压力信号和壁面反射压力信号进行放大，送入数字示波器；所述数字示波器，用于对放大后的入射压力信号和壁面反射压力信号进行记录，并上传至上位机。5.根据权利要求4动物肺部...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨圆圆，张磊，赵鹏铎，冯麟涵，张春辉，王琪，王腾，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二九四二部队，
类型：发明
国别省市：