Реферат: Определение параметров детонации заряда ВВ
Показатель политропы процесса по формуле (40)
Вывод:
2.1.4. Ионизационный метод замера скорости детонации .
В детонационной волне продукты взрыва, находящиеся под большим давлением и высокой температурой, сильно ионизированы. Плотность электронов достигает 1017 —1020 на 1 см3 , что выше, чем проводимость полупроводников. В исходном же состояния ВВ, как правило, хорошие изоляторы. Резкое . изменение электрического сопротивления в момент прохождения детонационной волны используют для определения скорости детонация. Для этого в исследуемом заряде ВВ, на точно известном расстоянии друг от друга, располагают два или более ионизационных датчика, на которые подают определенное электрическое напряжение.. В момент прохождения детонационной волны сопротивление ионизационных датчиков резко изменяется, что вызывает скачки напряжения в согласующей электрической схеме (.формирователе импульсов), которые подаются .на регистратор промежутков времени. В качестве такого регистратора могут, использоваться хронометр, осциллограф или частотомер, С их помощью измеряется промежуток времени между моментами замыкания датчиков. Данный метод является основным методом определения скорости детонации и регламентирован ГОСТ.
Значительная ионизация и обусловленное ею резкое изменение проводимости наблюдается не только в ПД, но и в некоторых инертных средах (в момент прохождения по ним фронта сильной ударной волны, поэтому описываемый метод может быть применен и для определения скоростей прохождения сильных ударных волн).
Одна из возможных электрических схем измерения показана на рис, 10.
Данная схема работает следующим образом. Ионизационные датчики соединены через конденсаторы малой емкости С1 и С2 согласующего устройства с входами формирующих устройств, выходы которых подключены к клеммам измерителя интервалов времени. Конденсаторы предварительно заряжаются до 100 В через ограничивающие сопротивления R1 и R2 .
В момент замыкания первого датчика ионизированным фронтом детонационной волны конденсатор С1 начинает разряжаться через датчики 1,3 и входное сопротивление формирователя Ф1 . Возникает кратковременный (из-за малой емкости конденсатора) импульс разрядного тока, который вызывает срабатывание формирователя импульсов Ф1 . На выходе формирователя появится импульс напряжения с заданными параметрами (длительность, крутизна фронта нарастания), который запускает исполнительную схему измерителя интервалов времени. Когда детонация доходит до датчика 2, 3, аналогичный импульс от Ф2 останавливает измеритель интервалов времени. В качестве измерителя интервалов времени в настоящее время наиболее удобны в обращении частотомеры электронно-счетные ЧЗ-ЗО, ЧЗ-33, ЧЗ-34.
Рассмотрим принцип работы частотомера ЧЗ-34.Этот прибор измеряет интервалы времени. Между импульсами различной полярности от 0,1 до 100 с. Структурная схема частотомера ЧЗ-34 представлена на рис. 11. Содержит следующие блоки:
генератор меток времени; входные формирующие устройства; счетчик импульсов; блок индикации.
Схема работает следующим образом. Генератор меток времени выдает импульсные сигналы с частотой 500 МГц, используемые как метки времени заполнения. Входное формирующее устройство Ф„ усиливает я обрабатывает входной сигнал со входа В и дает команду .на подачу сигналов с генератора меток времени — ГМВ на счетчик импульсов СИ. Генератор выдает 108 импульсов в секунду. Счетчик импульсов прекращает свою работу по сигналу формирователя остановки, который срабатывает при появлении сигнала на входе Г. Информация, накопленная в счетчике импульсов, обрабатывается, и на индикаторе блока индикации высвечивается результат измеренного интервала времени. Цена деления младшего разряда индикатора — 10 мс. Погрешность измерения интервалов времени не превышает.
где d0 — основная относительная погрешность частоты внутреннего кварцевого генератора; ТТАКТ — период частоты заполнения, 10-8 с; t ИЗМ — измеряемый интервал времени, с.
Таким образом, при измерении скорости детонации зарядов на базе 10 мм ошибка измерения не превысит 1% (при скорости детонации около 8 км/.с).
3. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
3.1. Лабораторная установка включает в себя:
взрывную камеру с пультом подрыва;
частотомеры электронно-счетные ЧЗ-34 с согласующим устройством.
Помимо этого в работе задействованы компаратор типа 43А-2 или микрометр, весы лабораторные с разновесами. Для выполнения работы необходимы электродетонаторы по ГОСТ 9089-75, медная фольга по ГОСТ 5638-75 толщиной •не более 50 мкм пли провода ПЭЛШО либо ПЭЛ толщиной не более 0,15-мм.
3.2. Порядок выполнения работы
3.2.1. Подготовка зарядов .
Для определения скорости детонации собирают заряды из отдельных шашек исследуемого ВВ диаметром 5—50 мм и общей длиной 50—150 мм. При этом отклонение плотности отдельных шашек в заряде не должно превышать 0,01 г/см3 . Шашки не должны иметь осыпаний, глубоких борозд, сколов, продольных трещин и т. д.
Если определяется скорость детонации жидких ВВ или малой плотности, то заряды готовятся следующим образом.
Заряды малой плотности (относительная плотность до 0,7) готовят равномерной набивкой испытуемого состава в оболочку (гильзы из патронной бумаги по ГОСТ 876-73 или полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82) с помощью пуансона, материал которого совместим с данным составом. При этом высота одной набивки не должна быть более половины диаметра заряда. Плотность заряда определяется с абсолютной погрешностью ±0,05 г/с.м3 .
Жидкие составы заливаются в стеклянные оболочки, закрытые с одного конца пробкой или запаянные. В качестве оболочки применяют стекло для замера уровней жидкости или трубы стеклянные для названных трубопроводов. Абсолютная погрешность определения плотности 0,01 г/см3 .
3.2.2. Изготовление ионизационных датчиков . При определении скорости детонации в прессованных и литых образцах применяются датчики, состоящие из двух полосок медной фольги, толщиной не более 0,05 мм, к концу которых при-18
паяны отрезки провода ПЭЛ, толщиной не более 0,15 мм и длиной до 1 м или двух проводов ПЭЛШО той же длины (рис. 12, а и б).
а — фольговый ионизационный датчик; б — фольговый ионизационный датчик для замера скорости детонации в ВВ, содержащих металлические добавки; в, г — проволочный ионизационный датчик для замера