(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 202211172797.4 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 中国人民解 放军陆军工程大 学 地址 210007 江苏省南京市秦淮区后标营 路88号 (72)发明人 钟明寿　谢兴博　陆鸣　范磊　 杨贵丽　李兴华　马华原　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 董建林 (51)Int.Cl. G01N 3/313(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01L 1/16(2006.01) G01B 7/16(2006.01) (54)发明名称 混凝土结构水 下爆破自主 采集系统 (57)摘要 本发明公开了一种混凝土结构水下爆破自 主采集系统， 包括测试墩体、 传感器组以及数据 采集装置； 混凝土结构 的中部设置混凝土基块， 传感器组包括应力传感器、 应变传感器、 壁面反 射压传感器及自由场压力传感器， 数据采集装置 设置在埋设到水底土层中的密封箱内， 该采集系 统用于采集炸药爆炸信息， 有利于测试人员获取 准确试验数据， 制定爆破计划。 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 CN 115541421 A 2022.12.30 CN 115541421 A 1.一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 包括测试墩体、 传感器组以及 数据采集装置； 所述测试墩体包括壳体以及浇筑在壳体内的混凝土结构， 所述混凝土结构的中部设置 混凝土基块， 所述传感器组包括应力传感器、 应变传感器、 壁面反射压传感器及自由场压力传感器， 所述应力传感器设置在混凝土结构内， 并朝向混凝土结构的侧 壁； 所述应变传感器设置在 混凝土基块表面， 所述壁面反射压传感器安装在壳体侧 壁的内壁上， 所述自由场压力传感 器设置在炸药远离测试墩体的一侧； 所述数据采集装置设置在埋设到水底土层中的密封箱内， 所述数据采集装置包括第 一 数据采集器和第二数据采集器； 所述应变传感器、 应力传感器通过第一数据采集器与上位 机连接， 所述壁面反射压传感器、 自由场压力 传感器通过第二数据采集器与上位机连接， 所 述第二数据采集器与炸药电连接， 用于采集炸药爆炸信息 。 2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述密 封箱包括箱体和箱盖， 所述箱体和箱盖之间设有密封垫， 所述箱盖上设有插孔， 所述第一数 据采集器和第二数据采集器通过穿过插孔的水密线缆与上位机连接 。 3.根据权利要求1所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述混 凝土基块的上表面及相邻的两个侧面均设有一组应变传感器， 每组应变传感器包括垂直分 布的两个 应变片。 4.根据权利要求1所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述应 力传感器通过支架设置在混凝土结构 内， 所述支架包括竖杆和斜杆， 所述应力传感器设置 到所述斜杆的末端。 5.根据权利要求4所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述应 力传感器通过支 架设置在混凝 土基块的两个相对面的外侧， 或相邻两个侧面的外侧。 6.根据权利要求4或5所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所 述竖杆上设有两个交叉分布的斜杆， 所述应力传感器分别固定 到两个所述 斜杆的末端。 7.根据权利要求1所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述壁 面反射压传感器外周设有安装套， 所述安装套包括通过螺栓固定的第一套体和第二套体， 所述第一套体和第二套体之间设有密封圈， 所述第一套体上设有螺孔， 用于安装到壳体侧 壁， 所述第二套体内设有引线孔， 所述 壁面反射压传感器的数据线由引线孔引出。 8.根据权利要求7所述的一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 其特征在于， 所述数 据线外壁套设有 波纹管。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541421 A 2混凝土结构水下爆破自主采集系统 技术领域 [0001]本发明具体涉及混凝土结构水下爆破自主采集系统， 属于混凝土结构爆破技术领 域。 背景技术 [0002]在一些浅水水域， 距离岸边一定距离仍遗留一些人造混凝土墩体群， 对船舶的靠 岸造成了影响， 因此， 有必要对凝土墩体群进行爆破毁伤， 以利于船舶靠近岸边。 在浅水中 爆破， 水压对炸药的削弱作用以及水压的冲击作用均不同于空气中的混凝土爆破毁伤试 验； 另外， 与在空气中混凝土结构 被炸药爆破毁伤的原理不同， 浅层水中爆 炸载荷对混凝土 墩的作用主要有冲击波、 水底反射波、 绕射波、 水面和墩体各表面的反射稀疏波等。 墩体在 爆炸载荷作用下的反应主要体现在压缩和拉伸两个方面， 墩体各面正压和压应力峰值主要 由冲击波和水底反射波所引起， 负压和拉应力主要由水面和墩体表面的反射稀疏波所引 起。 由于水介质的流动性和各向 同性等特点， 混凝土墩体受冲击波的围压作用， 使其处于多 向受力状态。 [0003]混凝土墩体在浅水中爆破的毁伤效应是复杂应力多方叠加的结果， 在水压环境炸 药如何对混凝土结构 造成破坏现有技术并没有相关的采集探究， 并且各种应力波在水下传 递时， 容易遭信号线和采集器的接头的轻微活动， 造成信号曲线的波动， 并且在数据收集 后， 很难从众多的数据波形中剔除， 因此， 亟需一种浅水中混凝土墩体爆炸效应试验装置， 根据试验获取准确的数据。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有技术中的不足， 提供一种混凝土结构水下爆破自主采 集系统， 获取准确试验数据， 制定爆破计划。 [0005]为达到上述目的， 本发明所采用的技 术方案是： [0006]本发明提供一种混凝土结构水下爆破自主采集系统， 包括测试墩体、 传感器组 以 及数据采集装置； [0007]所述测试墩体包括壳体以及浇筑在壳体内 的混凝土结构， 所述混凝土结构的中部 设置混凝 土基块， [0008]所述传感器组包括应力传感器、 应变传感器、 壁面反射压传感器及自由场压力传 感器， 所述应力 传感器设置在混凝土结构内， 并朝向混凝土结构的侧壁； 所述应变传感器设 置在混凝土基块表面， 所述壁面反射压传感器安装在壳体侧 壁的内壁上， 所述自由场压力 传感器设置在炸药远离测试墩体的一侧； [0009]所述数据采集装置设置在 埋设到水底土层中的密封箱内， 所述数据采集装置包括 第一数据采集器和第二数据采集器； 所述应变传感器、 应力传感器通过第一数据采集器与 上位机连接， 所述壁面反射压传感器、 自由场压力传感器通过第二数据采集器与上位机连 接， 所述第二数据采集器与炸药电连接， 用于采集炸药爆炸信息 。说　明　书 1/7 页 3 CN 115541421 A 3