探讨小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力变化历程

探讨小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力变化历程空腔爆炸中,爆后空腔内气体的温度及压力变化历程对于分析评估爆炸实施效果及气体封闭和扩散规律具有重要意义。准确测量空腔内温度、压力变化历程存在以下3个难

探讨小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力变化历程 空腔爆炸中爆后空腔内气体的温度及压力变化历程对于分析评估爆炸实施效果及气体封闭 , 和扩散规律具有重要意义。准确测量空腔内温度、压力变化历程存在以下个难点爆 3:(1) 炸瞬时产生的高压冲击波及高温灼烧对传感器生存和正常工作构成了极大威胁传感器的 ,, 长期生存率较低爆炸产生的强电磁脉冲会对采集系统造成严重损伤测量系统的抗电磁 ;(2),, 防护要求较高要完整取得爆后空腔内气体的温度、压力变化历程传感器的量程选择存 ;(3), 在一定难度既要保证爆炸瞬时能够生存又要求量程不能过高以免温度压力变化历程测量 ,,, 后期的数据不确定度过大。在相似领域内李媛媛等通过压力传感器和热电偶进行了半 ,[1] 密闭条件下爆炸场的温度和压力测量获得了不同爆炸条件下爆炸场温度和压力的响应特 , 征该系统适用于半密闭条件下爆炸温度、压力测量。王长利等等使用锥体的形式安装 ,[2] 侵蚀热电偶获得小比距爆炸瞬时温度。李芝绒等、马红等、王代华等、王等旺 ,[3,4][5][6] 等、黄亚峰等、王铁良等分别对密闭内爆炸条件下温度及准静态压力的特征进行 [7][8][9] 了深入研究对空腔爆炸温度、压力变化历程测量具有较大的指导意义。本文中在参考已有 , 研究成果的基础上基于铠装型热电偶和压阻式绝压传感器设计密封隔热防护装置建立 ,K,, 空腔爆炸静态温度、压力测量系统以期实现小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度、压力变 , 化历程的完整测量。 、测量系统设计 1 测量系统基本组成 1.1 如图所示系统前端为温度、压力传感器通过安全隔离后信号被数据采集单元采集并进 1,,, 行转换中央控制单元接收转换后的数字信号同时根据监测实施程序远程控制数据采集单 ;,, 元和前端信号的通断以保护后端采集系统免受爆炸瞬时电磁脉冲冲击。同时中央控制单元 , 还完成远程数据传输显示功能并接收远程终端的指令控制。 , 安全隔离单元设计 1.2 在传感器单元与系统采集单元之间应采取隔离防护措施当前端在测量过程中出现瞬 ,[10], 间的电流或电压冲击时能够阻断其传导至后端采集和控制系统保证系统核心单元的生存 ,, 安全。该防护采用的技术方法是安全隔离单元能够接收来自前端传感器的正常测量信号 :, 同时在经过信号隔离转换后能够无失真地保持原输入信号的大小并传输至信号采集系 ,, 统。同时当信号线上出现冲击电流或电压时安全隔离单元能够有效地阻止该冲击从而保 ,,, 证后端采集和控制系统的正常运行。在本系统中选用上海晨竹生产的型 ,FBE054-AAAA 信号隔离安全栅对系统采集仪器进行隔离保护每块安全栅共有个通道可以对个传感 ,2,2