激波管气体爆炸生物杀伤实验系统

1.本实用新型涉及一种模拟实验装置，具体涉及激波管气体爆炸生物杀伤实验系统。


背景技术：

2.甲烷气体不仅是云爆剂的燃料，也是煤矿瓦斯气体的主要成份。由于煤炭事故频发，瓦斯爆炸给人民生命财产造成巨大损失，如今更多关注瓦斯爆炸火焰传播规律、引起煤尘二次爆炸机理、障碍物对爆炸特性的影响，但对于密闭空间内甲烷爆炸对动物损伤研究较少。
3.随着越来越多的爆炸事件严重威胁着人类生存与发展。瓦斯爆炸造成的机体损伤机制开始广泛收到重视。如冲击波对作战目标物和人员所能造成的毁灭性攻击能力、冲击波对建筑体造成的冲击波响应和相互作用、爆炸冲击波载荷下对生物体或人员的毁伤效应及诊断、救治方法等。
4.目前在研究冲击波对人损伤的生物学效应中无法用活人去做实验，更多的数据来源战争、尸体实验、假人模型和动物实验。目前只能依托适宜的动物模型和数值模拟方法进行研究


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种激波管气体爆炸生物杀伤实验系统。
6.激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，包括激波管，所述激波管内用膜片分割成若干个实验腔，所述实验腔包括点火腔和测试腔，所述点火腔位于所述激波管的一端端部，在所述点火腔的侧壁上设置有点火装置，所述点火腔外接有真空泵和混气罐，在所述点火腔和混气罐之间设有开关阀和气体流量计，所述混气罐经开关阀和气体流量计分别与甲烷气瓶和空气气瓶连接，在所述实验腔的侧壁上设有压力传感器、温度传感器、观察窗口和爆破片装置，在所述点火腔的侧壁上设有压力表。
7.本实用新型的工作原理：甲烷气瓶和空气气瓶内的气体在混气罐内混合，混气罐内的混合气体加入点火腔内被点火装置引爆，引爆后的气体膨胀后将位于实验腔之间的膜片爆破，并进入测试腔内，通过观察窗对测试腔内的情况进行观察，从而测试和观察爆炸对生物杀伤情况。
8.进一步为：所述点火腔的长度小于所述测试腔的长度，点火腔体积小，便于在点火腔内集气和快速引爆。
9.进一步为：相邻所述实验腔位于所述膜片的位置通过法兰可拆卸固定连接，在所述点火腔和测试腔之间通过法兰可拆卸固定连接有连接管，所述连接管内为增容腔，所述增容腔与所述点火腔相通，所述增容腔与所述测试腔用膜片分隔开。
10.进一步为：所述激波管和混气罐均固定连接在支架上，所述支架下部安装有升降支脚和滚轮。
11.进一步为：所述混气罐和真空泵经三通后与所述点火腔相通。
12.进一步为：所述空气气瓶与静音无油空压力机连接。
13.进一步为：所述点火装置位于所述激波管的端面上。
14.本实用新型的有益效果：气体通过流量计进入混气瓶进行混合，在试验中，为更精确模拟各种比列下的甲烷爆炸，为多种爆炸伤实验提供多种模拟情景；激波管设置有多个压力传感器，可以更精确获取，爆炸后管内气压变化，为实验提供精确数据；通过激波管上的温度传感器，可获取爆炸后管内温度变化，为爆炸后温度对机体影响提供精确数据；在激波管侧方设有视镜，可在管外观察到，实验目标在管内的情况，为观察收集数据提供安全、方便的环境；设置的爆破片装置具备较高的灵敏度，对超出工作压力的激波管进行泄压，保证实验的安全性；增加可选择性的连接管，方便扩大点火腔的容积，从而新增更多模拟量；本实用新型设计科学合理，模拟效果更贴合实际。
附图说明
15.图1为本实用新型的系统结构示意图；
16.图2为本实用新型中激波管的结构示意图。
17.图中，1、甲烷气瓶；2、空气气瓶；3、静音无油空压力机；4、支架；41、滚轮；42、升降支脚；51、开关阀；52、气体流量计；6、混气罐；7、点火装置；8、激波管；80、膜片；81、点火腔；82、增容腔；83、测试腔；84、压力表；85、爆破片装置；86、观察窗；9、三通；10、真空泵。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做详细说明。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
19.激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，如图1和图2所示，包括激波管8，所述激波管8内用膜片80分割成若干个实验腔，所述实验腔包括点火腔81和测试腔83，所述点火腔81位于所述激波管8的一端端部，激波管8的两端通过端盖密封设置，在所述点火腔81的侧壁上设置有点火装置7，所述点火装置7位于所述激波管8的端面上；所述点火腔81外接有真空泵10和混气罐6，在所述点火腔81和混气罐6之间设有开关阀51和气体流量计51，所述混气罐6经开关阀51和气体流量计51分别与甲烷气瓶1和空气气瓶2连接，在所述实验腔的侧壁上设有压力传感器、温度传感器、观察窗口86和爆破片装置85，在所述点火腔81的侧壁上设有压力表84。
20.其中，所述点火腔81的长度小于所述测试腔81的长度，相邻所述实验腔位于所述膜片80的位置通过法兰可拆卸固定连接，在所述点火腔81和测试腔83之间通过法兰可拆卸固定连接有连接管，所述连接管内为增容腔82，所述增容腔82与所述点火腔81相通，所述增容腔82与所述测试腔83用膜片分隔开。
21.另外，所述激波管8和混气罐6均固定连接在支架4上，所述支架4下部安装有升降
支脚42和滚轮41。所述混气罐6和真空泵10经三通9后与所述点火腔81相通。所述空气气瓶2与静音无油空压力机3连接。
22.本实用新型的工作原理：甲烷气瓶和空气气瓶内的气体在混气罐内混合，混气罐内的混合气体加入点火腔内被点火装置引爆，引爆后的气体膨胀后将位于实验腔之间的膜片爆破，并进入测试腔内，通过观察窗对测试腔内的情况进行观察，从而测试和观察爆炸对生物杀伤情况；其中，通过压力表调节进入点火腔内的混合气体的压力，压力传感器和温度传感器用于监测激波管中的环境变化，观察窗用于捕捉激波管内的景象，开关阀和流量计用于控制模拟量。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：包括激波管，所述激波管内用膜片分割成若干个实验腔，所述实验腔包括点火腔和测试腔，所述点火腔位于所述激波管的一端端部，在所述点火腔的侧壁上设置有点火装置，所述点火腔外接有真空泵和混气罐，在所述点火腔和混气罐之间设有开关阀和气体流量计，所述混气罐经开关阀和气体流量计分别与甲烷气瓶和空气气瓶连接，在所述实验腔的侧壁上设有压力传感器、温度传感器、观察窗口和爆破片装置，在所述点火腔的侧壁上设有压力表。2.根据权利要求1所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：所述点火腔的长度小于所述测试腔的长度。3.根据权利要求1或2所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：相邻所述实验腔位于所述膜片的位置通过法兰可拆卸固定连接，在所述点火腔和测试腔之间通过法兰可拆卸固定连接有连接管，所述连接管内为增容腔，所述增容腔与所述点火腔相通，所述增容腔与所述测试腔用膜片分隔开。4.根据权利要求1所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：所述激波管和混气罐均固定连接在支架上，所述支架下部安装有升降支脚和滚轮。5.根据权利要求1所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：所述混气罐和真空泵经三通后与所述点火腔相通。6.根据权利要求1所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：所述空气气瓶与静音无油空压力机连接。7.根据权利要求1所述的激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，其特征在于：所述点火装置位于所述激波管的端面上。

技术总结
激波管气体爆炸生物杀伤实验系统，包括激波管，激波管内用膜片分割成若干个实验腔，实验腔包括点火腔和测试腔，点火腔位于激波管的一端端部，在点火腔的侧壁上设置有点火装置，点火腔外接有真空泵和混气罐，在点火腔和混气罐之间设有开关阀和气体流量计，混气罐经开关阀和气体流量计分别与甲烷气瓶和空气气瓶连接，在实验腔的侧壁上设有压力传感器、温度传感器、观察窗口和爆破片装置。气体通过流量计进入混气瓶进行混合，为更精确模拟各种比列下的甲烷爆炸，为多种爆炸伤实验提供多种模拟情景；设置的爆破片装置具备较高的灵敏度，对超出工作压力的激波管进行泄压；增加可选择性的连接管，方便扩大点火腔的容积，从而新增更多模拟量。模拟量。模拟量。


技术研发人员：任文杰 王磊 冯凯 姚三巧
受保护的技术使用者：新乡医学院
技术研发日：2020.12.17
技术公布日：2021/9/7