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模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法。其技術(shù)方案是：模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器（4）設(shè)有的進(jìn)水接口（1）、排水接口（8）、加壓接口（5）和卸壓接口（3）均裝有電動球閥，電動球閥通過各自的電纜線與電源開關(guān)箱（7）中對應(yīng)的電源開關(guān)連接；試壓泵（6）的出水口通過高壓水管與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器（4）的加壓接口（5）連接，模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器（4）的卸壓接口（3）通過高壓水管與卸壓池（9）相通，靜壓測試接口（2）裝有靜壓測試裝置。測壓電動球閥（10）通過電纜線與電源開關(guān)箱（7）中的測壓電動球閥的電源開關(guān)連接。本發(fā)明具有高效安全、準(zhǔn)確可靠、操作簡單和與實(shí)際深水環(huán)境相似度高的特點(diǎn)。
【專利說明】模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于爆炸試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步和江河湖海開發(fā)的發(fā)展，爆破施工逐漸由陸地爆破深入到水下爆破，而且水下施工也越來越深。對水下爆破的研究主要以試驗(yàn)為主，但水下環(huán)境復(fù)雜，致使現(xiàn)場試驗(yàn)重復(fù)性差、規(guī)律性不強(qiáng)和試驗(yàn)成本較高。為促進(jìn)水下工程爆破技術(shù)的發(fā)展，研制一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器迫在眉睫。
[0003]為模擬深水環(huán)境，需要對爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)的水介質(zhì)加壓，因此對模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)的加壓系統(tǒng)也引起人們的關(guān)注。目前可采用高壓氣瓶對模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器加壓(鐘帥.模擬深水爆炸裝藥輸出能量的研究[D].安徽理工大學(xué)，2007)，通過高壓氣管連接高壓氣瓶和模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器，雖可完成對容器內(nèi)部水介質(zhì)的加壓過程，但加壓效率低、可控性差和加壓過程中存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，目的是提供一種高效安全、準(zhǔn)確可靠、操作簡單和與實(shí)際環(huán)境相似度高的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:所述加壓系統(tǒng)包括模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器、試壓泵和電源開關(guān)箱。模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的殼體設(shè)有進(jìn)水接口、排水接口、加壓接口、卸壓接口和靜壓測試接口，進(jìn)水接口、排水接口、加壓接口和卸壓接口均裝有電動球閥，四個(gè)電動球閥通過各自的電纜線與電源開關(guān)箱中對應(yīng)的電源開關(guān)連接。試壓泵的出水口通過高壓水管與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓接口連接，試壓泵的驅(qū)動電機(jī)通過電纜線與電源開關(guān)箱中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)連接。模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的卸壓接口通過高壓水管與卸壓池相通，進(jìn)水接口通過水管外接水源，排水接口通過水管與排水管道相通，靜壓測試接口裝有靜壓測試裝置。
[0006]靜壓測試裝置由測壓電動球閥、壓力變送器和智能數(shù)顯壓力表組成。測壓電動球閥的球閥閥座一側(cè)設(shè)有法蘭，所述法蘭與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的靜壓測試接口的法蘭固定連接，測壓電動球閥的球閥閥座另一側(cè)的孔口處設(shè)有內(nèi)螺紋，壓力變送器的連接端與測壓電動球閥的球閥閥座另一側(cè)的孔口通過螺紋固定連接。壓力變送器與智能數(shù)顯壓力表電連接，測壓電動球閥通過電纜線與電源開關(guān)箱中的測壓電動球閥的電源開關(guān)連接。
[0007]所述的試壓泵的額定排出壓力為3MPa，最大流量為800L/h。
[0008]所述的電源開關(guān)箱設(shè)有驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和四個(gè)電動球閥分別對應(yīng)的電源開關(guān)。
[0009]所述的電動球閥公稱壓力為4.(Tl0.0MPa0
[0010]所述的測壓電動球閥的公稱壓力為4.(Tl0.0MPa，測壓電動球閥的內(nèi)螺紋與壓力變送器連接端的外螺紋的公稱尺寸相同。
[0011]所述的壓力變送器的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。
[0012]模擬深水環(huán)境爆炸容器的加壓系統(tǒng)的使用方法是:
步驟一、打開水源，開啟電源開關(guān)箱中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)，將模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器充滿水介質(zhì)，然后關(guān)閉電源開關(guān)箱中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)和水源。
[0013]步驟二、依次開啟電源開關(guān)箱中的加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)，實(shí)時(shí)讀取智能數(shù)顯壓力表上的水壓值，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)值時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)。
[0014]步驟三、待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)完成后，先開啟電源開關(guān)箱中測壓電動球閥的電源開關(guān)，再開啟電源開關(guān)箱中卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)卸載模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)的水壓，當(dāng)智能數(shù)顯壓力表顯示水壓為0.1MPa時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱中的卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)。
[0015]步驟四、開啟電源開關(guān)箱中排水接口的電動球閥的電源開關(guān)，待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)的水介質(zhì)排完后關(guān)閉電源開關(guān)箱中的排水接口的電動球閥的電源開關(guān)。
[0016]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
1、高效安全、準(zhǔn)確可靠。本發(fā)明采用的試壓泵通過向模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)注水加壓，提高了加壓效率；通過靜壓測試接口和智能數(shù)顯壓力表可以準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地讀取加壓過程中模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)水介質(zhì)的壓力，確保了加壓過程中模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的安全；且各接口都設(shè)有電動球閥，能有效保證模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)接口不受爆炸沖擊載荷的破壞。
[0017]2、操作簡單、可控性強(qiáng)。本發(fā)明的電源開關(guān)箱設(shè)有各接口電動球閥的電源開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)，通過操作電源開關(guān)箱中的相應(yīng)的電源開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓過程，操作簡單和可控性強(qiáng)。
[0018]3、與實(shí)際深水環(huán)境相似度高。本發(fā)明適用于模擬深水環(huán)境的爆炸試驗(yàn)，能在模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的最大試驗(yàn)壓力2MPa的范圍內(nèi)對容器進(jìn)行加壓，模擬200m以內(nèi)的水深環(huán)境，與實(shí)際水深環(huán)境相似度高。
[0019]因此，本發(fā)明具有高效安全、準(zhǔn)確可靠、操作簡單、可控性強(qiáng)和與實(shí)際深水環(huán)境相似度高的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中靜壓測試接口 2裝有的靜壓測試裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，并非對其保護(hù)范圍的限制。
[0022]實(shí)施例1一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法。如圖1所示，所述加壓系統(tǒng)包括模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4、試壓泵6和電源開關(guān)箱7。模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4的殼體設(shè)有進(jìn)水接口 1、排水接口 8、加壓接口 5、卸壓接口 3和靜壓測試接口 2，進(jìn)水接口 1、排水接口 8、加壓接口 5和卸壓接口 3均裝有電動球閥，四個(gè)電動球閥通過各自的電纜線與電源開關(guān)箱7中對應(yīng)的電源開關(guān)連接。試壓泵6的出水口通過高壓水管與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓接口 5連接，試壓泵6的驅(qū)動電機(jī)通過電纜線與電源開關(guān)箱7中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)連接。模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的卸壓接口 3通過高壓水管與卸壓池9相通，進(jìn)水接口 I通過水管外接水源，排水接口 8通過水管連與排水管道相通，靜壓測試接口 2裝有靜壓測試裝置。
[0023]如圖2所示，靜壓測試裝置由測壓電動球閥10、壓力變送器11和智能數(shù)顯壓力表12組成。測壓電動球閥10的球閥閥座一側(cè)設(shè)有法蘭，所述法蘭與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的靜壓測試接口 2的法蘭固定連接，測壓電動球閥10的球閥閥座另一側(cè)的孔口處設(shè)有內(nèi)螺紋，壓力變送器11的連接端與測壓電動球閥10的球閥閥座另一側(cè)的孔口通過螺紋固定連接。壓力變送器11與智能數(shù)顯壓力表12電連接，測壓電動球閥10通過電纜線與電源開關(guān)箱7中的測壓電動球閥的電源開關(guān)連接。
[0024]所述的試壓泵6的額定排出壓力為3MPa，最大流量為800L/h。
[0025]所述的電源開關(guān)箱7設(shè)有驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和四個(gè)電動球閥分別對應(yīng)的電源開關(guān)。
[0026]所述的電動球閥公稱壓力為4.0-6.4MPa。
[0027]所述的測壓電動球閥10的公稱壓力為4.0-6.4MPa，測壓電動球閥10的內(nèi)螺紋與壓力變送器11連接端的外螺紋的公稱尺寸相同。
[0028]所述的壓力變送器11的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。
[0029]模擬深水環(huán)境爆炸容器的加`壓系統(tǒng)的使用方法是:
步驟一、打開水源，開啟電源開關(guān)箱7中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)，將模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4充滿水介質(zhì)，然后關(guān)閉電源開關(guān)箱7中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)和水源。
[0030]步驟二、依次開啟電源開關(guān)箱7中的加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)，實(shí)時(shí)讀取智能數(shù)顯壓力表12上的水壓值，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)值時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱7中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)。
[0031]步驟三、待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)完成后，先開啟電源開關(guān)箱7中測壓電動球閥的電源開關(guān)，再開啟電源開關(guān)箱7中卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)卸載模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)的水壓，當(dāng)智能數(shù)顯壓力表12顯示水壓為0.1MPa時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱7中的卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)。
[0032]步驟四、開啟電源開關(guān)箱7中排水接口的電動球閥的電源開關(guān)，待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器內(nèi)的水介質(zhì)排完后關(guān)閉電源開關(guān)箱7中的排水接口的電動球閥的電源開關(guān)。
[0033]實(shí)施例2
一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)及其使用方法。除下述技術(shù)參數(shù)外，其余同實(shí)施例1。
[0034]所述的電動球閥公稱壓力為6.4^10.0MPa0
[0035]所述的測壓電動球閥10的公稱壓力為6.4~10.0MPa，測壓電動球閥10的內(nèi)螺紋與壓力變送器11連接端的外螺紋的公稱尺寸相同。
[0036]本【具體實(shí)施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
1、高效安全、準(zhǔn)確可靠。本【具體實(shí)施方式】采用的試壓泵6通過向模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4內(nèi)注水加壓，提高了加壓效率；通過靜壓測試接口 2和智能數(shù)顯壓力表12可以準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地讀取加壓過程中模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4內(nèi)水介質(zhì)的壓力，確保了加壓過程中模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4的安全；且各接口都設(shè)有電動球閥，能有效保證模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)接口不受爆炸沖擊載荷的破壞。
[0037]2、操作簡單、可控性強(qiáng)。本【具體實(shí)施方式】的電源開關(guān)箱7設(shè)有各接口電動球閥的電源開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)，通過操作電源開關(guān)箱7中的相應(yīng)的電源開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4的加壓過程，操作簡單和可控性強(qiáng)。
[0038]3、與實(shí)際深水環(huán)境相似度高。本【具體實(shí)施方式】適用于模擬深水環(huán)境的爆炸試驗(yàn)，能在模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器4的最大試驗(yàn)壓力2MPa的范圍內(nèi)對容器進(jìn)行加壓，模擬200m以內(nèi)的水深環(huán)境，與實(shí)際水深環(huán)境相似度高。
[0039]因此，本【具體實(shí)施方式】具有高效安全、準(zhǔn)確可靠、操作簡單、可控性強(qiáng)和與實(shí)際深水環(huán)境相似度高的特 點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述加壓系統(tǒng)包括模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)、試壓泵(6)和電源開關(guān)箱(7);模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)的殼體設(shè)有進(jìn)水接口( I)、排水接口( 8 )、加壓接口( 5 )、卸壓接口( 3 )和靜壓測試接口(2)，進(jìn)水接口(I)、排水接口(8)、加壓接口(5)和卸壓接口(3)均裝有電動球閥，四個(gè)電動球閥通過各自的電纜線與電源開關(guān)箱(7)中對應(yīng)的電源開關(guān)連接；試壓泵(6)的出水口通過高壓水管與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)的加壓接口(5)連接，試壓泵(6)的驅(qū)動電機(jī)通過電纜線與電源開關(guān)箱(7)中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)連接；模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)的卸壓接口( 3 )通過高壓水管與卸壓池(9 )相通，進(jìn)水接口( I)通過水管外接水源，排水接口(8)通過水管連與排水管道相通，靜壓測試接口(2)裝有靜壓測試裝置； 靜壓測試裝置由測壓電動球閥(10)、壓力變送器(11)和智能數(shù)顯壓力表(12)組成；測壓電動球閥(10)的球閥閥座一側(cè)設(shè)有法蘭，所述法蘭與模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)的靜壓測試接口(2)的法蘭固定連接，測壓電動球閥(10)的球閥閥座另一側(cè)的孔口處設(shè)有內(nèi)螺紋，壓力變送器(11)的連接端與測壓電動球閥(10)的球閥閥座另一側(cè)的孔口通過螺紋固定連接；壓力變送器(11)與智能數(shù)顯壓力表(12)電連接，測壓電動球閥(10)通過電纜線與電源開關(guān)箱(7)中的測壓電動球閥的電源開關(guān)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述的試壓泵(6)的額定排出壓力為3MPa，最大流量為800L/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述的電源開關(guān)箱(7)設(shè)有驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和四個(gè)電動球閥分別對應(yīng)的電源開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述的電動球閥公稱壓力為4.(Tl0.0MPa0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述的測壓電動球閥(10)的公稱壓力為4.(Tl0.0MPa,測壓電動球閥(10)的內(nèi)螺紋與壓力變送器(11)連接端的外螺紋的公稱尺寸相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器的加壓系統(tǒng)，其特征在于所述的壓力變送器(11)的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。
7.一種模擬深水環(huán)境爆炸容器的加壓系統(tǒng)的使用方法，其特征在于所述使用方法是: 步驟一、打開水源，開啟電源開關(guān)箱(7 )中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)，將模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)充滿水介質(zhì)，然后關(guān)閉電源開關(guān)箱(7)中的進(jìn)水接口的電動球閥的電源開關(guān)和水源； 步驟二、依次開啟電源開關(guān)箱(7)中的加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)、測壓電動球閥的電源開關(guān)和驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)，實(shí)時(shí)讀取智能數(shù)顯壓力表(12)上的水壓值，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)值時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱(7)中的驅(qū)動電機(jī)的電源開關(guān)、加壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)； 步驟三、待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)完成后，先開啟電源開關(guān)箱(7)中測壓電動球閥的電源開關(guān)，再開啟電源開關(guān)箱(7)中卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)卸載模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)內(nèi)的水壓，當(dāng)智能數(shù)顯壓力表(12)顯示水壓為0.1MPa時(shí)，依次關(guān)閉電源開關(guān)箱(7)中的卸壓接口的電動球閥的電源開關(guān)和測壓電動球閥的電源開關(guān)；步驟四、開啟電源開關(guān)箱(7)中排水接口的電動球閥的電源開關(guān)，待模擬深水環(huán)境爆炸試驗(yàn)用容器(4)內(nèi)的水介質(zhì)排完后關(guān) 閉電源開關(guān)箱(7)中的排水接口的電動球閥的電源開關(guān)。
【文檔編號】G01N33/22GK103823037SQ201410105199
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】鐘冬望, 司劍峰, 李琳娜, 何理, 朱寬, 劉建程, 黃小武, 殷秀紅, 操鵬 申請人:武漢科技大學(xué)