火工品测试防爆系统

1.本实用新型涉及火工品测试防爆技术领域，特别涉及一种火工品测试防爆系统。


背景技术：

2.火工品种类繁多，包括引燃类电火工品(例如电发火管)、引爆类电火工品(例如电雷管)、做功类电火工品(例如电作动装置)。这些火工品通常包括桥丝、起爆药及其他火炸药。为了确定各类电火工品的工作品质，使用前一般需要进行电性能测试。由于火工品均安装有敏感药剂，所以在测试过程中的人为操作失误、仪器仪表使用不当、静电射频环境因素等都可能导致火工品意外点火或者误起爆。而且，如果处置不当，则会进一步引起周围火炸药或爆炸物品爆燃、爆炸或殉爆，给人员及财产造成无可挽回的惨重后果。
3.为了提高火工品测试过程的安全性，人们采用了强化操作人员上岗培训，配置防静电、防射频设备，加强防雷、防爆设施建设，采用分区操作等方法，在一定程度上缓解了这一风险。但由于敏感是电火工品的固有特性，而导致火工品发生意外发火的危险因素众多，且影响过程复杂，故难以从根本上解决这一难题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本实用新型提供了一种火工品测试防爆系统，该火工品测试防爆系统结构简单、操作简便、安全可靠。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种火工品测试防爆系统包括：彼此信号连接的火工品测试防爆装置、传感装置、单片机、点火装置和用于向点火装置发送指令的上位机，所述点火装置设置在所述火工品测试防爆装置内，所述单片机与所述上位机信号连接，所述火工品测试防爆装置与所述传感装置信号连接，所述火工品测试防爆装置包括：防爆筒体组件，包括外筒本体、封闭外筒本体底部的筒体底板、由外筒本体和筒体底板形成的腔体、位于外筒本体顶端的限位挡块和在靠近外筒本体的顶端围绕外筒本体的外壁设置的第一套环，所述第一套环位于所述限位挡块的第一台阶部中，所述第一套环包括位于第一套环的侧面的侧向凹槽；用于容纳待测火工品的火工品定位平台，设置在所述腔体中并与所述筒体底板形成泄爆空间；第一顶盖组件，设置在所述外筒本体的顶端并密封所述腔体，所述第一顶盖组件包括第一顶盖本体，所述第一顶盖本体位于所述侧向凹槽中；第二顶盖组件，盖设在所述第一顶盖本体上方，并包括第二顶盖本体，所述第二顶盖本体与所述限位挡块可拆卸地装配配合。
6.本公开的实施例的火工品测试防爆系统能够有效防止火工品发生爆炸，而且在由于意外情况发生爆炸后，本公开的实施例的火工品测试防爆系统能够防止爆炸伤及人员，因此提高了测试过程的安全性。
7.通过下文中参照附图对本公开的实施例所作的描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。
附图说明
8.本公开的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
9.图1是根据本公开的实施例的火工品测试防爆系统的方框结构示意图；
10.图2是图1所示的火工品测试防爆装置的结构示意图；
11.图3是图2所示火工品测试防爆装置的部分正视剖视图；
12.图4是根据本公开的实施例的限位挡块的示意图；
13.图5是根据本公开的实施例的减压内筒的剖视图；
14.图6是根据本公开的实施例的第一顶盖组件的示意图；
15.图7是根据本公开的实施例的第二顶盖组件的示意图，其中第二提手处于收起状态；
16.图8是根据本公开的实施例的第二顶盖组件的示意图，其中第二提手处于限位状态；
17.图9是根据本公开的实施例的火工品定位平台的示意图；
18.图10是根据本公开的实施例的泄爆缓冲组件的示意图；
19.图11是图10所示泄爆缓冲组件的俯视图。
具体实施方式
20.下面通过实施例，并结合附图，对本公开的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本公开实施方式的说明旨在对本公开的总体构思进行解释，而不应当理解为对本公开的一种限制。
21.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
22.根据本公开的总体上的构思，提供了一种火工品测试防爆系统，所述火工品测试防爆系统包括彼此信号连接的火工品测试防爆装置、传感装置、单片机、点火装置和用于向点火装置发送指令的上位机，所述点火装置设置在所述火工品测试防爆装置内，所述单片机与所述上位机信号连接，所述火工品测试防爆装置与所述传感装置信号连接。所述火工品测试防爆装置包括：防爆筒体组件，包括外筒本体、封闭外筒本体底部的筒体底板、由外筒本体和筒体底板形成的腔体、位于外筒本体顶端的限位挡块和在靠近外筒本体的顶端围绕外筒本体的外壁设置的第一套环，所述第一套环位于所述限位挡块的第一台阶部中，所述第一套环包括位于第一套环的侧面的侧向凹槽；用于容纳待测火工品的火工品定位平台，设置在所述腔体中并与所述筒体底板形成泄爆空间；第一顶盖组件，设置在所述外筒本体的顶端并密封所述腔体，所述第一顶盖组件包括第一顶盖本体，所述第一顶盖本体位于所述侧向凹槽中；第二顶盖组件，盖设在所述第一顶盖本体上方，并包括第二顶盖本体，所述第二顶盖本体与所述限位挡块可拆卸地装配配合。在发生爆炸时，第一套环对第一顶盖本体进行限位，阻止第一顶盖本体在水平面内移动，并能够承受初始爆轰冲击；而且第二顶盖本体与限位挡块配合以阻止第二顶盖本体由于爆炸产生的能量而离开火工品测试防爆装置。如此，本公开的实施例的火工品测试防爆系统能够防止测试期间由于爆炸对人员造
成伤害。
23.参见图1，其示出了本实用新型的一个实施例的火工品测试防爆系统。火工品测试防爆系统包括火工品测试防爆装置100、传感装置70、单片机80和用于发送指令和显示通过所述单片机(80)所获得的数据的上位机90。传感装置70 与单片机80连接，且单片机80与所述上位机90信号连接。在一个示例中，传感装置70包括用于感测所述泄爆空间(将在下文中详述)中的爆炸冲击波的压力传感器(未示出)和感测所述泄爆空间中的温度的温度传感器(未示出)。在一个示例中，单品机80包括彼此连接的数据采集电路(未示出)和控制芯片 (未示出)。在使用时，当压力传感器感测到的泄爆空间中的压力和温度传感器感测到的温度通过信号的方式发送给数据采集电路(即信号连接)，之后所述数据采集电路将采集到的数据通过控制芯片传输至所述上位机中，当上位机获得的压力值大约为一个大气压压力或温度在18℃～25℃时，发送点火指令给所述控制芯片，所述控制芯片控制设置在火工品定位平台20上的点火装置(未示出)点火，以进行火工品测试防爆装置100测试。当上位机获得的压力值大约为300mpa或温度在1800℃～3000℃时，则判断火工品测试防爆装置正在测试，不发送点火指令。在一个示例中，数据采集电路包括放大电路和模数转换电路。在一个示例中，单片机80还包括图像处理模块，所述图像处理模块将采集到的数据转换为图像，例如波形图。当获得的波形图从例如压力峰值急速下降至例如一个大气压的压力值时，则上位机90判断火工品测试防爆装置100测试完毕。
24.如图2
‑
3所示，火工品测试防爆装置100包括防爆筒体组件10、火工品定位平台20、第一顶盖组件40和第二顶盖组件50。
25.在实施例中，防爆筒体组件10包括外筒本体11、筒体底板12、腔体13、限位挡块14和第一套环15。外筒本体11可以由高强度合金板材整体加工形成，其可以适度变形，但不会发生开裂，以保证其满足规定的防爆炸冲击性能要求。在一个示例中，外筒本体11设置有夹层(未示出)，所述传感装置70设置在所述夹层中。筒体底板12封闭外筒本体11的底部，其能够在侧向上加固和支撑外筒本体11。腔体13由外筒本体11和筒体底板12形成。限位挡块14位于外筒本体11的顶端。在一示例中，如图4所示，限位挡块14包括第一台阶部 142和第二台阶部144，第二台阶部144位于第一台阶部142的上方。第一套环 15支撑外筒本体11并对其进行加固。在一示例中，第一套环15靠近外筒本体 11的顶端并环绕外筒本体11的外壁。在一示例中，当安装限位挡块14时，第一套环15设置在限位挡块14的第一台阶部142中。在一示例中，第一套环15 包括位于第一套环15的侧面的侧向凹槽152，第一顶盖本体42被容纳在侧向凹槽152中，以阻止第一顶盖本体42在水平面内运动。例如，当待测火工品发生爆炸时，第一套环15对第一顶盖本体42进行限位，并能够承受初始爆轰冲击，可以适度变形或适度开裂，但不会发生断裂。在一示例中，第一套环15可以由金属材料制成，但本公开的实施例并不限制于此，本领域技术人员可以根据需要进行调整。
26.在实施例中，火工品定位平台20用于容纳待测火工品，火工品定位平台20 设置在腔体13中并与筒体底板12形成泄爆空间30。待测火工品爆炸产生的能量中的至少一部分能够在泄爆空间30中被消耗掉。
27.在实施例中，第一顶盖组件40设置在外筒本体11的顶端并密封腔体13。在一示例中，第一顶盖组件40包括第一顶盖本体42，第一顶盖本体42位于侧向凹槽152中。
28.在实施例中，第二顶盖组件50盖设在第一顶盖本体42上方。在一示例中，第二顶盖
组件50包括第二顶盖本体52，第二顶盖本体52与限位挡块14可拆卸地装配配合。例如，第二顶盖本体52可以通过形状适配的方式装配在限位挡块 14中，或通过螺纹接合的方式装配在限位挡块14中，或通过扣合组件装配在限位挡块14中。在一示例中，第二顶盖组件52可以被容纳在第二台阶部144中，以实现配合。例如，在待测火工品发生爆炸时，限位挡块14通过与第二顶盖本体52装配在一起以对第二顶盖本体52进行限位，从而防止第二顶盖本体52从上方例如垂直飞出，并将爆炸产生的能量阻拦在外筒本体11内，故不会对操作人员造成伤害。
29.在实施例中，如图2
‑
3所示，火工品测试防爆装置100还包括车轮组件70，车轮组件70承载火工品测试防爆装置100。车轮组件70使得火工品测试防爆装置100移动以满足测试的需求。在一示例中，车轮组件70包括轮子72，轮子 72例如可以由导电橡胶材料制成以便于测试。车轮组件70可以包括一个、两个、三个、四个或更多的轮子，具体数目可以根据需要进行设置。在实施例中，如图2
‑
3所示，火工品测试防爆装置100还包括接地线80。在一示例中，接地线 80与测试时操作人员所在的测试防爆间内的接地线连接，从而及时消除火工品测试防爆装置中的静电。
30.在实施例中，如图2
‑
3所示，防爆筒体组件10还包括减压内筒16，减压内筒16是环绕外筒本体11的内壁进行设置的。在一示例中，减压内筒16包括至少两个折皱吸能板162和位于至少两个折皱吸能板162之间的耐火层164和消音层166，如图5所示。折皱吸能板162通过折皱体的变形吸收爆炸产生的能量；耐火层164可以隔绝爆炸物或火焰等；消音层166可以降低爆炸产生的噪声。这样，防爆筒体组件大幅度减少了对筒体侧向及垂直方向上的冲击，有效降低了爆炸对操作人员造成伤害的风险。在一示例中，耐火层164和消音层166在至少两个褶皱吸能板162之间是依次进行设置的。优选地，折皱吸能板162可以由例如铝或不锈钢的金属材料构成；耐火层164可以由石棉材料、碳化硅或硅藻土构成；消音材料166可以由消音棉、无机泡沫消音材料或泡沫塑料材料构成。应该了解的是，本公开的实施例并不限制于这些材料，本领域技术人员可以根据需要进行相应的调整。
31.在实施例中，如图2
‑
3所示，防爆筒体组件10还包括第二套环17，第二套环17支撑外筒本体11并对其进行加固。在一示例中，第二套环17围绕外筒本体11的外壁，并位于第一套环15的下方。在图示的实施例中，防爆筒体组件 10包括两个第二套环17，但本领域技术人员可以根据需要设置其他数目的第二套环，例如一个、三个、四个或更多。
32.在实施例中，如图3所示，筒体底板12包括泄压孔18。泄压孔18引导待测火工品爆炸时产生的能量经由泄压孔18排出火工品测试防爆装置100，从而将爆炸产生的能量向下排出，以保障火工品测试防爆装置100的上方及侧向的防护安全。在图示的实施例中，泄压孔18位于筒体底板12的中心。应该了解的是，泄压孔也可以位于筒体底板12上偏离中心的位置。在一示例中，测试电缆通过泄压孔18与待测火工品连接，电缆插头在火工品定位平台20上与待测火工品实现连接，从而不会削弱火工品测试防爆装置的防爆性能。
33.在实施例中，如图6所示，第一顶盖本体42包括第一中心盖422和沿着第一中心盖422的外周突出的第一挡板424。第一中心盖422用于承受爆炸冲击，可以适度变形或开裂，但不会发生断裂，从而可以保证操作人员的安全。第一挡板424设置在第一套环15的侧向凹槽152中，以阻止第一顶盖本体42在待测火工品发生爆炸时从上方离开火工品测试防爆装置100。因此，第一顶盖本体 42可以是1级顶盖本体，故构成了垂直方向上的初级防爆隔板。
第一挡板424 可以包括一个、两个、三个、四个或更多第一挡板，优选地包括两个或更多均匀分布的第一挡板。第一挡板424可以呈扇形、矩形、正方形或梯形等，只要其能够设置在第一套环的侧向凹槽中即可。在一示例中，第一中心盖422和第一挡板424是由例如高强度合金板材整体加工形成的，从而满足防爆炸冲击性能要求。本领域技术人员清楚的是，第一中心盖和第一挡板也可以由其他适当的材料制成，只要能够允许第一中心盖和第一挡板适度变形或开裂即可。如此，第一顶盖组件通过适度变形或开裂吸收爆炸产生的能量，削弱爆轰威力，从而为第二顶盖组件的安全工作提供保障。在实施例中，如图6所示，第一顶盖本体42还包括设置在第一顶盖本体42上的第一提手44，第一提手44便于操作人员操作第一顶盖组件40。在一示例中，第一提手44可以设置在第一中心盖422 上。在一示例中，第一提手44能够分别在提起状态和收起状态下操作。在提起状态下，第一提手44被竖直放置或者沿着与水平面倾斜的方向放置，从而通过操作人员握持第一提手44带动第一顶盖本体42运动。例如，通过第一提手44 使得第一顶盖本体42移动至防爆筒体组件的第一套环的位置，然后在水平面内转动第一顶盖本体42使其转入第一套环14的第一台阶部142中，并在水平方向上对第一顶盖本体42进行限位。当第一顶盖本体42安装就位后，第一提手 44被水平放置，此时处于收起状态。第一提手44可以包括一个、两个、三个或更多的第一提手，具体数目可以根据需要进行设置。
34.在实施例中，如图7
‑
8所示，第二顶盖本体52包括第二中心盖522和沿着第二中心盖522的外周突出的第二挡板524。第二中心盖522用于承受爆炸冲击，可以适度变形，但不会发生开裂，从而可以保证操作人员的安全。在一示例中，第二挡板524设置在限位挡块14的第二台阶部144中，以阻止第二顶盖本体52 在待测火工品发生爆炸时从上方离开火工品测试防爆装置100。第二挡板524可以包括一个、两个、三个、四个或更多的第二挡板，优选地包括两个或更多均匀分布的第二挡板。第二挡板524可以呈扇形、矩形、正方形或梯形等，只要其能够设置在限位挡块的第二台阶部中即可。在一示例中，第二中心盖522和第二挡板524是由例如高强度合金板材整体加工形成的，从而满足防爆炸冲击性能要求。本领域技术人员清楚的是，第二中心盖和第二挡板也可以由其他适当的材料制成，只要能够允许第二中心盖和第二挡板适度变形、同时确保不开裂即可。如此，第二顶盖组件通过适度变形进一步吸收爆炸产生的能量，同时通过确保不开裂保证了操作人员的安全，故成为了操作人员的终极防护层。在实施例中，如图7
‑
8所示，第二顶盖组件50还包括设置在第二顶盖本体52上的第二提手54，第二提手54便于操作人员操作第二顶盖组件50。在一示例中，第二提手54可以设置在第二中心盖522上。在一示例中，第二提手54能够在提起状态和限位状态下操作。在提起状态下，第二提手54被竖直放置或者沿着与水平面倾斜的方向放置，从而通过操作人员握持第二提手54带动第二顶盖本体52运动。例如，通过第二提手54使得第二顶盖本体52移动至防爆筒体组件 10的上端面，然后在水平面内转动第二顶盖本体85使其转入限位挡块14的第二台阶部144中，并在水平方向被限位挡块14的侧壁限位，使第二顶盖本体52 不能继续转动。如图8所示，在限位状态下，第二提手54被水平放置并在水平方向上对第二挡板524进行限位。例如，当第二挡板524被接纳在限位挡块14 的第二台阶部144中时，第二提手54被展开以伸出第二顶盖本体52的边缘，从而在第二顶盖本体52发生转动(由于爆炸过程中受力不均而产生)时第二提手54碰触限位挡块14而干涉第二顶盖本体52的转动。因此，第二顶盖本体52 可以是2级顶盖本体，故构成了垂直方向上的主防爆隔板。在一示例
中，第二提手54还能够在收起状态下操作。如图7所示，在收起状态下，第二提手54 沿着与限位状态相反的方向放置，以便于进行后续的操作。第二提手54可以包括一个、两个、三个、四个或更多的第二提手，优选地包括两个或更多均匀分布的第二提手，更优选地第二提手和限位挡块具有相同的数目，具体数目可以根据需要进行设置。
35.在实施例中，防爆筒体组件10、第一顶盖组件40和第二顶盖组件50是通过整体加工形成的，例如采用高强度合金钢材制成，以保障火工品测试防爆装置的隔爆性能。
36.在实施例中，火工品定位平台20的两端可以固定在减压内筒16的侧壁上，这样火工品定位平台20、筒体底板12和减压内筒16形成泄爆空间30。在实施例中，火工品定位平台20可以由金属材料加工形成。在实施例中，如图9所示，火工品定位平台20设置有贯通火工品定位平台20的定位槽22，定位槽22用于容纳待测火工品并使得待测火工品的火焰及爆炸产物输出端朝向筒体底板12，以便对其进行泄压处理。在一示例中，定位槽22包括呈圆柱状的第一导向槽222 和第二导向槽224，所述第二导向槽224比第一导向槽222更靠近筒体底板12，并且第二导向槽224的直径小于第一导向槽222的直径，如图3所示。当待测火工品放置于定位槽22中时，通过第一导向槽222和第二导向槽224使得火焰及爆炸产物输出端朝向泄爆空间30中。在一示例中，火工品定位平台20包括一个、两个、三个或更多的定位槽，具体数目可以根据需要进行设置。
37.在实施例中，如图3、图10和图11所示，火工品测试防爆装置100还包括设置在泄爆空间30中的泄爆缓冲组件60。泄爆缓冲组件60可以阻挡至少部分爆炸产物，而且可以吸收部分爆炸产生的能量。在一示例中，泄爆缓冲组件60 包括至少两个可挤压的蜂窝吸能板62、隔火层64和组装立柱66。可挤压的蜂窝吸能板62设置有吸能体泄爆孔622，以为爆炸产物(例如气体或破片)提供向下排放的通道。而且吸能体泄爆孔622还允许吸能板发生变形并吸收产生的噪声，从而也起到了减压与消音的作用。这样，经过大幅衰减的爆炸能量例如经由泄压孔18从火工品测试防爆装置100中排出。在一示例中，蜂窝吸能板62 可以采用钢材或薄金属板材加工形成。在一示例中，隔火层64设置在至少两个可挤压的蜂窝吸能板62之间，以用于防火。在一示例中，隔火层64可以由石棉材料、碳化硅或硅藻土制成。在一示例中，组装立柱66用于将可挤压的蜂窝吸能板62和隔火层64固定在一起。泄爆缓冲组件60可以包括一个、两个、三个、四个或更多的组装立柱，具体数目可以根据需要进行设置。
38.在实施例中，当待测火工品意外爆炸后，火工品的爆轰能量必然导致筒体内部的气体膨胀，对外筒本体11、第一顶盖本体42和第二顶盖本体52造成冲击。如果爆炸产物从侧向或垂直方向的上方泄出，则会对操作人员造成伤害。在实施例中，防爆筒体组件10的减压内筒16内置折皱吸能板162、耐火层164 以及消音层166，通过折皱吸能板162的变形吸收爆轰能量，并通过耐火层164 和消音层166实现防火和降低爆炸噪声的效果，从而大幅度减少了对筒体侧向及垂直上方的冲击压力，有效降低了对操作人员的爆炸伤害风险。
39.在实施例中，待测火工品意外爆炸后的爆轰能量对上方产生冲击压力，部分火工品也可能会在火焰、燃气及爆炸产物的反推作用下，从火工品定位平台 20向上弹起，对上方的操作人员构成威胁。在实施例中，火工品测试防爆装置 100可以在上方通道设置包括第一顶盖组件40和第二顶盖组件50的两重防护。当爆炸发生时，第一套环15对第一顶盖本体42进行限位，并承受初始爆轰冲击，可以适度变形和适度开裂，但不会断裂。第二顶盖本体52构成主防护盖，与限位挡块14配合作用使第二顶盖本体52不会垂直飞起，将爆轰能量
阻拦在筒体内，进而不会对上方的操作人员造成伤害。同时，将第二提手54转为水平放置，使第二顶盖本体52转动受限，防止爆炸过程中第二顶盖本体52因受力不均而产生转动并旋转飞出的现象发生，故从水平方向上将第二顶盖本体52抑留在防护位置。
40.虽然本公开的总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。