一种用于爆破冲击波压力测试的检测防护装置及检测方法

本发明属于水下爆破冲击力检测，具体地说是一种用于爆破冲击波压力测试的检测防护装置及检测方法。

背景技术：

1、在水下爆破冲击波压力测试过程中，检测仪器通常需要通过检测电缆与水下检测设备连接，并在水面附近保持相对稳定的位置，传统临时浮体或简易支架虽然可以提供一定浮力，但往往存在姿态不稳定、受水流和爆破扰动影响较大、线缆下行路径混乱、进线处密封可靠性不足以及仪器固定保护不足等问题。

2、尤其在双检测电缆进入防水容器时，如果仅采用普通穿线孔或单一橡胶塞密封，容易出现压紧不均和密封面变形以及线缆受拉后松动等情况，在水下检测电缆沿龙骨向下布设时，如果缺少连续导向和限位结构，检测电缆容易与龙骨、稳向翼或外部物体缠绕，影响测试安全性和数据可靠性，此外，在实际测试中，若装置布设、传感器下放和采样触发以及数据处理主要依赖现场经验，容易出现测点水深不一致、检测电缆缠绕和投放位置偏移以及不同爆次数据口径不统一的问题，从而影响水下爆破冲击波压力测试结果的可比性为此，本发明提供一种用于爆破冲击波压力测试的检测防护装置。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种用于爆破冲击波压力测试的检测防护装置，包括环形浮体和安装盒，安装盒可拆卸安装在环形浮体的内部，安装盒的内腔中可拆卸安装有信号适配器和数据采集仪，信号适配器与数据采集仪通过信号连接线电连接，信号适配器具有与两根检测电缆对应的传感器接入端，两根检测电缆的一端分别与信号适配器的对应传感器接入端电连接，两根检测电缆的另一端分别用于与水下冲击波压力传感器连接，信号适配器用于为水下冲击波压力传感器提供适配供电，并将水下冲击波压力传感器输出的电压信号传输至数据采集仪，数据采集仪用于对电压信号进行采样和记录，安装盒的外部设置有用于防止两根检测电缆缠绕的限位件；

3、限位件包括：

4、龙骨主杆，龙骨主杆的一端与安装盒的底部可拆卸连接，且龙骨主杆的外壁对称可拆卸安装有夹板一和夹板二，夹板一和夹板二的内壁均开设有与检测电缆相适配的容置槽。

5、安装盒的底部固定安装有连接头，龙骨主杆的顶部通过螺纹配合安装有套接管，套接管远离龙骨主杆的一端和连接头远离安装盒的一端相互套接，套接管的外壁开设有安装孔，安装孔的内腔中活动安装有固定螺栓，连接头的外壁开设有和固定螺栓相适配的螺纹槽。

6、夹板一和夹板二均弯曲设置，且夹板一和夹板二的内壁曲率均和龙骨主杆的曲率相同，夹板一和夹板二的两侧均对称固定安装有连接块，连接块的一侧均开设有通孔，通孔的内腔中活动安装有紧固螺栓，紧固螺栓的外壁通过螺纹配合安装有紧固螺纹帽。

7、龙骨主杆的外壁固定套接有固定环，固定环的外壁呈环形分布并通过螺纹配合安装有立块，多个立块的一侧均固定安装有用于保持龙骨主杆自平衡的平衡翼，且立块的外壁对称开设有用于对检测电缆限位的凹槽。

8、安装盒的开口端可拆卸安装有用于对自身内腔密封的密封盖板，密封盖板和安装盒的一侧均固定安装有稳压块，两个稳压块的一侧均固定安装有橡胶密封块，两个橡胶密封块的一侧均开设有和两根检测电缆相适配的放置槽。

9、环形浮体的外壁呈环形分布可拆卸套接有u型抱箍，u型抱箍靠近安装盒的一侧固定安装有连接架，连接架远离u型抱箍的一侧和安装盒的外壁通过螺纹配合连接；

10、安装盒的内壁固定安装有连接框架，密封盖板的顶部两侧对称开设有多个穿插孔，多个穿插孔的内腔中均活动安装有连接螺栓，连接框架的顶部两侧对称开设有多个和连接螺栓相适配的螺纹孔。

11、连接头的外壁沿着自身轴线方向固定安装有限位条，套接管的内壁开设有和限位条相适配的限位槽。

12、信号适配器和数据采集仪的顶部均可拆卸安装有固定绑带，两条固定绑带的两端均通过挤压螺栓与安装盒的内腔底部连接。

13、龙骨主杆的底部活动套接有配重套管，配重套管的外壁开设有和自身内壁连通的贯穿孔，贯穿孔的内腔中可拆卸安装有连接螺栓，龙骨主杆的外壁开设有和连接螺栓相适配的螺旋槽。

14、用于爆破冲击波压力测试的检测方法，包括如下步骤：

15、s1.测试设计步骤中，根据爆破区域、爆心坐标和单段等效装药量以及预定测点水深和安全距离，确定装置投放位置和检测电缆的外放长度以及水下冲击波压力传感器的数量和采样参数，在装置装配步骤中，将信号适配器和数据采集仪安装于安装盒内并通过固定绑带固定，将两根检测电缆的一端分别与信号适配器的对应传感器接入端连接，将两根检测电缆的另一端分别与水下冲击波压力传感器连接，并将信号适配器的信号输出端与数据采集仪的对应信号输入端连接，在线缆布置步骤中，将两根检测电缆分别沿龙骨主杆的两侧向下布置，并通过夹板一和夹板二及立块上的凹槽进行导向和限位，在投放布设步骤中，将装置投放至预定位置，并使各水下冲击波压力传感器到达对应的预定测点深度，在信号采集步骤中，由信号适配器为水下冲击波压力传感器提供适配供电，并将水下冲击波压力传感器输出的电压信号传输至数据采集仪，由数据采集仪记录爆破触发前后的电压采样数据，在数据处理步骤中，根据记录的电压采样数据计算动态超压时程及水下冲击波特征参数；

16、s2.在信号采集步骤中，数据采集仪通过对应采集通道分别记录两只水下冲击波压力传感器输出的电压信号，并保存爆破触发前静稳段和冲击波到达段及后续衰减段的采样数据；

17、s3.在数据处理步骤中，根据第i个检测通道的输出电压以及由爆破前静稳段确定的基线电压和压力标定灵敏度系数，换算第i个检测通道的动态超压时程，并在有效冲击波时间窗内计算峰值压力、正压冲量和正压作用时间以及压力信号主频中的至少一种；

18、s4.根据爆心坐标、第i个测点坐标和单段等效装药量确定测点距离及比例距离，并将比例距离用于不同测点检测结果的对比；

19、s5.在调姿校核步骤中，根据环形浮体的吃水深度、龙骨主杆的倾斜状态和检测电缆的外放长度以及水下冲击波压力传感器的下放深度，调整配重套管在龙骨主杆上的轴向位置，并通过连接螺栓与螺旋槽配合锁紧。

20、本发明的有益效果如下：

21、1.龙骨主杆的下端设置配重套管，配重套管可沿龙骨主杆轴向调节位置，并通过连接螺栓锁紧，通过调节配重套管的位置，可改变装置下部配重分布，提高装置在水中的竖向姿态稳定性。

22、2.两根检测电缆自防水容器进线口向下引出后，分别沿龙骨主杆左右两侧下行，龙骨主杆外侧沿高度方向设置多个夹板一和夹板二，左右对称的夹板一和夹板二从龙骨主杆两侧合拢，并通过紧固螺栓锁紧，使龙骨主杆位于中间，两根检测电缆分别位于龙骨主杆左右两侧，该限位件同时对龙骨主杆进行抱持固定，并对两根检测电缆进行导向和限位。

23、3.通过信号适配器对水下冲击波压力传感器进行供电适配和信号接口匹配，并由数据采集仪对对应检测通道的电压信号进行同步采样和记录，可形成由水下压力感知和信号适配以及数据采集到动态超压计算的完整检测链路。

24、4.通过对检测信号进行基线修正和动态超压换算，并计算峰值压力、正压作用时间、正压冲量和压力信号主频以及比例距离，并可选计算冲击波能量通量指标，可为不同测点和不同爆次的水下冲击波压力测试结果提供统一处理方式，便于后续比较和复核。