2 Установка для определения скорости детонации энергоемких материалов ионизационным методом
В данной работе скорость детонации энергоемких материалов определяться с помощью установки состоящей из частотомера электронно-счетного 43-33, источника постоянного тока типа Б5-8, бомбы для подрыва зарядов, подрывной машинки и устройства для формирования импульсов с ионизационных датчиков.
2.1 Устройство установки для определения скорости детонации методом ионизационных датчиков
● Частотомер электронно-счетный 43-33 является сложным современным устройством, о6еопечивающим высокую точность измерения и удобство в работе. Прибор измеряет интервалы времени между импульсами и длительность импульсов любой полярности от 1 мкс до 100 с.
Наименьшая метка времени (длительность периода счетных импульсов) при измерении интервалов времени с использованием внутреннего генератора кварцевого равна 0,1 мкс.
● Источник постоянного тока Б5-8 предназначен для питания электрической схемы ионизационных датчиков. Напряжение питания 5 В обусловлено входными параметрами частотомера и, в основном, выбранной схемой формирования импульсов с ионизационных датчиков, построенной на элементах И.
● Подрыв испытуемых зарядов производится в специальной бомбе, представляющей собой массивный толстостенный сосуд емкостью около 5 литров. Толщина стенок составляет около 100 мм. Сверху бомба закрывается с помощью шпилек и гаек массивной крышкой. В крышку вделан вентиль игольчатого типа для выпуска газов в атмосферу. Между крышкой и телом бомбы кладутся прокладки из резины толщиной 5—8 мм и провода выводятся из бомбы между прокладок.
● Подрыв исследуемого заряда в бомбе осуществляется с помощью электродетонатора мгновенного действия, срабатывающего от подрывной машинки.
Для более точного измерения скорости детонации необходимо, чтобы импульсы, снимаемые с ионизационных датчиков, имели возможно более крутой передний фронт, достаточную величину амплитуды и небольшую длительность. Кроме того, необходимо быть гарантированным от повторного замыкания датчиков. Перечисленные выше соображения, касающиеся крутизны фронта и длительности сигнала, так же важно учитывать для четкой и точной работы частотомера.
Для формирования импульсов запуска и останова частотомера могут быть использованы различные электронные схемы. В данной работе схема формирователя выполнена на базе дискретных (цифровых) интегральных микросхем.
Применение таких схем позволяет получать малые длительности фронтов генерируемых импульсов, необходимых для надежного срабатывания устройства измерения временного интервала, в качестве которого используется электронный цифровой частотомер. Длительность фронта у логических схем «И—НЕ», на базе которых реализована схема формирователя, имеет величину около 10 не.
Функциональная схема формирователя единичного импульса представлена на рис. 3. 8
2.2 Подготовка зарядов энергоемких материалов
Для определения скорости детонации прессуются цилиндрические шашки исследуемого ВВ (тротил, тетрил) диаметром 10—15 мм и общей длиной 45—70 мм (в зависимости от величины измеряемого участка). Для получения равномерной плотности высоту каждой шашки следует брать не более 1,3 диаметра.
Изменение плотности заряда на 0,01 г/см3 приводит к изменению скорости детонации на 35—40 м/с, что соизмеримо с точностью регистрирующих приборов. Плотности шашек не должны поэтому отличаться друг от друга больше, чем на 0,01 г/см3.
Для опыта отбирают несколько шашек с минимальными отклонениями плотности. Их суммарная высота, представляющая собой базу определения скорости детонации, должна быть 15—40 мм и измерена с точностью до 0,01 мм.