模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法
【專利摘要】本發明涉及一種模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法。其技術方案是：模擬深水環境爆炸試驗用容器（4）設有的進水接口（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箱（7）中對應的電源開關連接；試壓泵（6）的出水口通過高壓水管與模擬深水環境爆炸試驗用容器（4）的加壓接口（5）連接，模擬深水環境爆炸試驗用容器（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箱（7）中的測壓電動球閥的電源開關連接。本發明具有高效安全、準確可靠、操作簡單和與實際深水環境相似度高的特點。
【專利說明】模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于爆炸試驗【技術領域】。具體涉及一種模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步和江河湖海開發的發展，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為主，但水下環境復雜，致使現場試驗重復性差、規律性不強和試驗成本較高。為促進水下工程爆破技術的發展，研制一種模擬深水環境爆炸試驗用容器迫在眉睫。
[0003]為模擬深水環境，需要對爆炸試驗用容器內的水介質加壓，因此對模擬深水環境爆炸試驗的加壓系統也引起人們的關注。目前可采用高壓氣瓶對模擬深水環境爆炸試驗用容器加壓(鐘帥.模擬深水爆炸裝藥輸出能量的研究[D].安徽理工大學，2007)，通過高壓氣管連接高壓氣瓶和模擬深水環境爆炸試驗用容器，雖可完成對容器內部水介質的加壓過程，但加壓效率低、可控性差和加壓過程中存在安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明旨在克服現有技術的缺陷，目的是提供一種高效安全、準確可靠、操作簡單和與實際環境相似度高的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法。
[0005]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:所述加壓系統包括模擬深水環境爆炸試驗用容器、試壓泵和電源開關箱。模擬深水環境爆炸試驗用容器的殼體設有進水接口、排水接口、加壓接口、卸壓接口和靜壓測試接口，進水接口、排水接口、加壓接口和卸壓接口均裝有電動球閥，四個電動球閥通過各自的電纜線與電源開關箱中對應的電源開關連接。試壓泵的出水口通過高壓水管與模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓接口連接，試壓泵的驅動電機通過電纜線與電源開關箱中的驅動電機的電源開關連接。模擬深水環境爆炸試驗用容器的卸壓接口通過高壓水管與卸壓池相通，進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顯壓力表組成。測壓電動球閥的球閥閥座一側設有法蘭，所述法蘭與模擬深水環境爆炸試驗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的孔口處設有內螺紋，壓力變送器的連接端與測壓電動球閥的球閥閥座另一側的孔口通過螺紋固定連接。壓力變送器與智能數顯壓力表電連接，測壓電動球閥通過電纜線與電源開關箱中的測壓電動球閥的電源開關連接。
[0007]所述的試壓泵的額定排出壓力為3MPa，最大流量為800L/h。
[0008]所述的電源開關箱設有驅動電機的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和四個電動球閥分別對應的電源開關。
[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]模擬深水環境爆炸容器的加壓系統的使用方法是:
步驟一、打開水源，開啟電源開關箱中的進水接口的電動球閥的電源開關，將模擬深水環境爆炸試驗用容器充滿水介質，然后關閉電源開關箱中的進水接口的電動球閥的電源開關和水源。
[0013]步驟二、依次開啟電源開關箱中的加壓接口的電動球閥的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和驅動電機的電源開關，實時讀取智能數顯壓力表上的水壓值，當壓力達到預定的試驗值時，依次關閉電源開關箱中的驅動電機的電源開關、加壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關。
[0014]步驟三、待模擬深水環境爆炸試驗完成后，先開啟電源開關箱中測壓電動球閥的電源開關，再開啟電源開關箱中卸壓接口的電動球閥的電源開關卸載模擬深水環境爆炸試驗用容器內的水壓，當智能數顯壓力表顯示水壓為0.1MPa時，依次關閉電源開關箱中的卸壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關。
[0015]步驟四、開啟電源開關箱中排水接口的電動球閥的電源開關，待模擬深水環境爆炸試驗用容器內的水介質排完后關閉電源開關箱中的排水接口的電動球閥的電源開關。
[0016]由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果:
1、高效安全、準確可靠。本發明采用的試壓泵通過向模擬深水環境爆炸試驗用容器內注水加壓，提高了加壓效率；通過靜壓測試接口和智能數顯壓力表可以準確實時地讀取加壓過程中模擬深水環境爆炸試驗用容器內水介質的壓力，確保了加壓過程中模擬深水環境爆炸試驗用容器的安全；且各接口都設有電動球閥，能有效保證模擬深水環境爆炸試驗進行時接口不受爆炸沖擊載荷的破壞。
[0017]2、操作簡單、可控性強。本發明的電源開關箱設有各接口電動球閥的電源開關和驅動電機的電源開關，通過操作電源開關箱中的相應的電源開關即可實現模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓過程，操作簡單和可控性強。
[0018]3、與實際深水環境相似度高。本發明適用于模擬深水環境的爆炸試驗，能在模擬深水環境爆炸試驗用容器的最大試驗壓力2MPa的范圍內對容器進行加壓，模擬200m以內的水深環境，與實際水深環境相似度高。
[0019]因此，本發明具有高效安全、準確可靠、操作簡單、可控性強和與實際深水環境相似度高的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的一種結構示意圖；
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構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步描述，并非對其保護范圍的限制。
[0022]實施例1一種模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法。如圖1所示，所述加壓系統包括模擬深水環境爆炸試驗用容器4、試壓泵6和電源開關箱7。模擬深水環境爆炸試驗用容器4的殼體設有進水接口 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，四個電動球閥通過各自的電纜線與電源開關箱7中對應的電源開關連接。試壓泵6的出水口通過高壓水管與模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓接口 5連接，試壓泵6的驅動電機通過電纜線與電源開關箱7中的驅動電機的電源開關連接。模擬深水環境爆炸試驗用容器的卸壓接口 3通過高壓水管與卸壓池9相通，進水接口 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和智能數顯壓力表12組成。測壓電動球閥10的球閥閥座一側設有法蘭，所述法蘭與模擬深水環境爆炸試驗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的球閥閥座另一側的孔口處設有內螺紋，壓力變送器11的連接端與測壓電動球閥10的球閥閥座另一側的孔口通過螺紋固定連接。壓力變送器11與智能數顯壓力表12電連接，測壓電動球閥10通過電纜線與電源開關箱7中的測壓電動球閥的電源開關連接。
[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]所述的電源開關箱7設有驅動電機的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和四個電動球閥分別對應的電源開關。
[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]模擬深水環境爆炸容器的加`壓系統的使用方法是:
步驟一、打開水源，開啟電源開關箱7中的進水接口的電動球閥的電源開關，將模擬深水環境爆炸試驗用容器4充滿水介質，然后關閉電源開關箱7中的進水接口的電動球閥的電源開關和水源。
[0030]步驟二、依次開啟電源開關箱7中的加壓接口的電動球閥的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和驅動電機的電源開關，實時讀取智能數顯壓力表12上的水壓值，當壓力達到預定的試驗值時，依次關閉電源開關箱7中的驅動電機的電源開關、加壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關。
[0031]步驟三、待模擬深水環境爆炸試驗完成后，先開啟電源開關箱7中測壓電動球閥的電源開關，再開啟電源開關箱7中卸壓接口的電動球閥的電源開關卸載模擬深水環境爆炸試驗用容器內的水壓，當智能數顯壓力表12顯示水壓為0.1MPa時，依次關閉電源開關箱7中的卸壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關。
[0032]步驟四、開啟電源開關箱7中排水接口的電動球閥的電源開關，待模擬深水環境爆炸試驗用容器內的水介質排完后關閉電源開關箱7中的排水接口的電動球閥的電源開關。
[0033]實施例2
一種模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統及其使用方法。除下述技術參數外，其余同實施例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【具體實施方式】與現有技術相比具有如下積極效果:
1、高效安全、準確可靠。本【具體實施方式】采用的試壓泵6通過向模擬深水環境爆炸試驗用容器4內注水加壓，提高了加壓效率；通過靜壓測試接口 2和智能數顯壓力表12可以準確實時地讀取加壓過程中模擬深水環境爆炸試驗用容器4內水介質的壓力，確保了加壓過程中模擬深水環境爆炸試驗用容器4的安全；且各接口都設有電動球閥，能有效保證模擬深水環境爆炸試驗進行時接口不受爆炸沖擊載荷的破壞。
[0037]2、操作簡單、可控性強。本【具體實施方式】的電源開關箱7設有各接口電動球閥的電源開關和驅動電機的電源開關，通過操作電源開關箱7中的相應的電源開關即可實現模擬深水環境爆炸試驗用容器4的加壓過程，操作簡單和可控性強。
[0038]3、與實際深水環境相似度高。本【具體實施方式】適用于模擬深水環境的爆炸試驗，能在模擬深水環境爆炸試驗用容器4的最大試驗壓力2MPa的范圍內對容器進行加壓，模擬200m以內的水深環境，與實際水深環境相似度高。
[0039]因此，本【具體實施方式】具有高效安全、準確可靠、操作簡單、可控性強和與實際深水環境相似度高的特 點。
【權利要求】
1.一種模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，其特征在于所述加壓系統包括模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)、試壓泵(6)和電源開關箱(7);模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)的殼體設有進水接口( 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，四個電動球閥通過各自的電纜線與電源開關箱(7)中對應的電源開關連接；試壓泵(6)的出水口通過高壓水管與模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)的加壓接口(5)連接，試壓泵(6)的驅動電機通過電纜線與電源開關箱(7)中的驅動電機的電源開關連接；模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)的卸壓接口( 3 )通過高壓水管與卸壓池(9 )相通，進水接口( 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)和智能數顯壓力表(12)組成；測壓電動球閥(10)的球閥閥座一側設有法蘭，所述法蘭與模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)的靜壓測試接口(2)的法蘭固定連接，測壓電動球閥(10)的球閥閥座另一側的孔口處設有內螺紋，壓力變送器(11)的連接端與測壓電動球閥(10)的球閥閥座另一側的孔口通過螺紋固定連接；壓力變送器(11)與智能數顯壓力表(12)電連接，測壓電動球閥(10)通過電纜線與電源開關箱(7)中的測壓電動球閥的電源開關連接。
2.根據權利要求1所述的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，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.根據權利要求1所述的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，其特征在于所述的電源開關箱(7)設有驅動電機的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和四個電動球閥分別對應的電源開關。
4.根據權利要求1所述的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，其特征在于所述的電動球閥公稱壓力為4.(Tl0.0MPa0
5.根據權利要求1所述的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，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.根據權利要求1所述的模擬深水環境爆炸試驗用容器的加壓系統，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%。
7.一種模擬深水環境爆炸容器的加壓系統的使用方法，其特征在于所述使用方法是: 步驟一、打開水源，開啟電源開關箱(7 )中的進水接口的電動球閥的電源開關，將模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)充滿水介質，然后關閉電源開關箱(7)中的進水接口的電動球閥的電源開關和水源； 步驟二、依次開啟電源開關箱(7)中的加壓接口的電動球閥的電源開關、測壓電動球閥的電源開關和驅動電機的電源開關，實時讀取智能數顯壓力表(12)上的水壓值，當壓力達到預定的試驗值時，依次關閉電源開關箱(7)中的驅動電機的電源開關、加壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關； 步驟三、待模擬深水環境爆炸試驗完成后，先開啟電源開關箱(7)中測壓電動球閥的電源開關，再開啟電源開關箱(7)中卸壓接口的電動球閥的電源開關卸載模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)內的水壓，當智能數顯壓力表(12)顯示水壓為0.1MPa時，依次關閉電源開關箱(7)中的卸壓接口的電動球閥的電源開關和測壓電動球閥的電源開關；步驟四、開啟電源開關箱(7)中排水接口的電動球閥的電源開關，待模擬深水環境爆炸試驗用容器(4)內的水介質排完后關 閉電源開關箱(7)中的排水接口的電動球閥的電源開關。
【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 優先權日:2014年3月20日
【發明者】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
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