(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210949074.4 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫 200号 (72)发明人 何勇　王晗程　焦俊杰　单锋　 潘绪超　方中　高展博　黄昱　 祁妍洁　王佳兴　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 朱沉雁 (51)Int.Cl. F42D 5/045(2006.01) F16F 15/067(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种应用 于爆炸水池的水下光学器件防护 结构 (57)摘要 本发明公开了一种应用于爆炸水池的水下 光学器件防护结构， 包括防护结构主体、 抗爆视 窗、 电缆转接装置、 抗爆垫、 固定架、 减振垫和若 干减振弹簧； 所述防护结构主体包括同轴顺次装 配的抗爆顶盖、 抗爆体、 抗爆底盖、 抗爆塞、 稳定 尾管， 抗爆视窗安装在抗爆顶盖的中心孔内， 抗 爆顶盖和抗爆体通过第一法兰盘固连， 抗爆体和 抗爆底盖通过第二法兰盘固连， 在抗爆体的圆周 外壁上还间隔设有两个安装盘， 安装盘位于第一 法兰盘和第二法兰盘之间， 抗爆塞上设有中心通 孔， 电缆转接装置固定在抗爆塞中心通孔中； 光 学器件、 减振弹簧、 固定架、 减振垫被封装防护结 构主体中。 本发 明可使光学器件在水下爆炸作业 中保持正常工作状态， 有效开展炸药水下爆炸特 性研究。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115307505 A 2022.11.08 CN 115307505 A 1.一种应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 包括防护结构主体、 抗 爆视窗 （2） 、 电缆转接装置 （15） 、 抗爆垫 （16） 、 固定架 （8） 、 减振垫 （9） 和若干减振弹簧 （6） ； 所 述防护结构主体包括同轴顺次装配的抗爆顶盖 （3） 、 抗爆体 （5） 、 抗爆底盖 （12） 、 抗爆塞 （13） 、 稳定尾管 （14） ， 抗爆视 窗 （2） 安装在抗爆顶盖 （3） 的中心孔内， 抗爆顶盖 （3） 和抗爆体 （5） 通过第一法兰盘 （4） 固连， 并通过密封圈 （11） 实现密封； 抗爆体 （5） 和抗爆底盖 （12） 通过 第二法兰盘 （10） 固连， 并通过密封圈 （11） 实现密封； 在抗爆体 （5） 的圆周外壁上还间隔设有 两个安装盘 （7） ， 安装盘 （7） 位于第一法兰盘 （4） 和第二法兰盘 （10） 之间， 抗爆塞 （13） 上设有 中心通孔， 电缆转接装置 （15） 固定在抗爆塞 （13） 中心通孔中； 光学器件 （1） 、 减振弹簧 （6） 、 固定架 （8） 、 减 振垫 （9） 被封装防护结构主体中。 2.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 固定 架 （8） 与抗爆塞 （13） 内壁固连， 若干减振弹簧 （6） 均匀分布在固定架 （8） 外壁， 减振弹簧 （6） 一端固连固定架 （8） 外壁， 另一端固连抗爆体 （5） 内壁， 用于减弱照明光源防护 结构的周向 振动； 光学器件 （1） 一端固定在固定架 （8） 内， 两者之间设有减振垫 （9） 和抗爆块16， 其中抗 爆块16位于固定架 （8） 底部， 减 振垫 （9） 位于固定架 （8） 的圆周侧壁。 3.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 所述 抗爆视窗 （2） 采用透明防爆防弹树脂玻璃， 透光率≥80%， 厚度≥30mm， 对抗爆视窗 （2） 采用 周向密封， 保证在10倍实验环境压力下20mi n不渗漏。 4.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 抗爆 顶盖 （3） 外侧壁为流线形， 沿其中心轴线开有中心孔， 中心孔内壁设有一圈第一台阶面， 抗 爆视窗 （2） 固定在中心 孔内并通过第一台阶面限位， 所述中心 孔不影响光学器件 （1） 拍摄视 野。 5.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 抗爆 体 （5） 为圆筒状， 材质为3 04不锈钢。 6.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 抗爆 底盖 （12） 为圆环， 其顶部内壁设有一圈第二台阶面， 用于对抗爆塞 （13） 限位。 7.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 稳定 尾管 （14） 自前向后由直管和渐缩管构成， 要求渐缩管倾斜角度最佳值在6度~8度， 以减弱底 部阻力。 8.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 稳定 尾管 （14） 的直管与抗爆塞 （13） 的后端面固连， 抗爆塞 （13） 采用304不锈钢材质， 抗爆塞 （13） 的后端面设有锥形凹槽， 锥形凹槽底部开有圆孔， 用于固定电缆 转接装置 （15） 。 9.根据权利要求8所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 抗爆 塞 （13） 的锥形凹槽要求设计为内凹形状， 减弱反射冲击波的汇聚作用以实现对光学器件 （1） 的抗爆。 10.根据权利要求1所述的应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 其特征在于： 光 学器件 （1） 为高速摄 像或照明光源， 应用于水 下爆炸研究。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115307505 A 2一种应用于爆炸水池的水下光学 器件防护结构 技术领域 [0001]本发明属于抗爆、 减振防护技术领域， 具体涉及一种应用于爆炸水池的水下光学 器件防护结构。 背景技术 [0002]炸药威力是衡量炸药爆炸性能的一个重要参数， 反映了炸药爆炸产物对周围介质 的膨胀作 功能力， 是军事装 备以及爆破工程选用炸药的重要依据。 由于炸药爆轰产 物的JWL 状态方程能较好地表 示炸药爆轰产物在膨胀过程中的状态， 而水下爆轰试验方法可以直接 获取爆轰产物膨胀波的迹线， 因此近年来通过此方法开展炸药爆轰特性研究逐渐增多。 此 外， 在水中开展炸药 的能量释放特性研究也较为广泛， 这是 由于炸药水下爆炸能量法可将 炸药的爆炸能量分为冲击比能和气泡能， 可对炸药 的爆炸威力特性进行更为深入的研究， 以改进其配方设计。 随着水下爆炸试验技术的发展， 目前在密闭储水容器外部通过高速摄 像等光学器件对水下爆炸气泡膨胀过程进行拍摄的图像测试方法日趋成熟， 在这一工况 下， 仅对光学器件的防护结构提出了抗爆要求， 因此结构 较为简单。 但在爆 炸水池中拍摄水 下爆炸气泡膨胀过程， 由于光学器件被安置于水下， 与炸药 处于同一介质中， 光学器件还面 临着爆炸冲击、 振动、 安装、 水密性 等诸多问题。 [0003]因此水下爆炸图像测试试验中要设计一种应用于爆炸水池的可靠性好、 可分离、 易于加工的水下光学器件防护结构， 该结构需要 具有双向抗爆、 周向减振、 密封水介质等功 能。 发明内容 [0004]本发明提出了一种应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 可使光学器件在水 下爆炸作业中保持正常工作状态， 有效开展炸药 水下爆炸特性研究。 [0005]实现本发明的技术解决方案为： 一种应用于爆炸水池的水下光学器件防护结构， 包括防护结构主体、 抗爆视窗、 电缆转接装置、 抗爆垫、 固定架、 减振垫和若干减振弹簧； 所 述防护结构主体包括同轴顺次装配的抗爆顶盖、 抗爆 体、 抗爆底盖、 抗爆塞、 稳定尾管， 抗爆 视窗安装在抗爆顶盖的中心孔内， 抗爆顶盖和 抗爆体通过第一法兰盘固连， 并通过密封圈 实现密封； 抗爆 体和抗爆底盖通过第二法兰盘固连， 并通过密封圈实现密封； 在抗爆体的圆 周外壁上还间隔设有两个安装盘， 安装盘位于第一法兰盘和第二法兰盘之间， 抗爆塞上设 有中心通孔， 电缆转接装置固定在抗爆塞中心 通孔中； 光学器件、 减振弹簧、 固定架、 减振垫 被封装防护结构主体中。 [0006]本发明与现有技 术相比， 其显著优点在于： （1） 针对爆炸水池的小水域范围， 该防护结构 不仅可防护正面入射冲击波， 还重点 考虑了爆 炸冲击波的壁面反射作用， 所设计的抗爆底与电缆转接装置可有效对反射冲击波 作用进行防护。 [0007]（2） 防护结构对抗爆顶、 抗爆体、 抗爆尾采用了分离式结构设计方案， 具有加工制说　明　书 1/4 页 3 CN 115307505 A 3