一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法

申请号 CN201610846941.6 申请日 2016-09-23 公开(公告)号 CN106370067A 公开(公告)日 2017-02-01
申请人 西安近代化学研究所; 发明人 袁建飞; 沈飞; 李芝绒; 王辉; 张卫华; 屈可朋; 翟红波;
摘要 本 发明 公开了一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法,该方法所用试验装置主要包括金属 基板 、标准炸药药柱;当起爆系统起爆置于金属基板上的标准炸药时,能在金属基板上留下两条相互垂直的痕迹,可根据这两段痕迹的长度关系计算出爆炸物质的同步性。本发明的优点是试验结果不受爆炸电 磁场 波的影响,抗干扰能 力 强、重复性好、检测 精度 高,且不采用复杂的设备和防护措施,操作简便、可广泛应用于 雷管 、导爆索、爆炸网络等爆炸物质的起爆同步性检测。
权利要求

1.一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法,在该方法中所用的试验装置主要包括金属基板、标准炸药药柱;
该方法特征在于,包括以下步骤:
步骤一,根据待检测爆炸物质的特性,设计金属基板的尺寸(如金属基板采用20#
45#钢等常用金属材料,长度200~1000mm,宽度100~500mm,厚度4~12mm)、标准炸药的种类(如TNT、JH14、JO8等)及尺寸(直径15~50mm,高度40~300mm)。
步骤二,将金属基板布置在试验场地,同时将待检测物质分别连接炸药两端的激发输出点1以及激发输出点2,并放在金属基板上面。
步骤三,起爆检测物质,爆炸完成后,观测炸药爆炸后在金属基板上痕迹最深处位置,并清扫金属基板上的灰尘。
对金属基板进行判读之后,记录金属基板上痕迹最深处位置与两端的距离,然后根据炸药的爆速,从而得到被检测物质的同步性。计算方式如下:


其中,t1为被检测物质在激发输出点1激发的时刻,t2为被检测物质在激发输出点2激发的时刻,t3为被检物质爆轰波碰撞时的时刻,△T1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞所用的时间,△T2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞所用的时间,L1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞处的距离,L2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞处的距离,D为标准炸药的爆速。
由公式(I)、(Ⅱ),可得被检测物质的同步性时间差为△T:

若t2>t1,则激发输出点2相比激发输出点1晚,则△T<0;若t20。需要得到同步性的差别,故取它们绝对数值,即:

说明书全文

一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法

技术领域

[0001] 本发明属于爆炸物质测量技术领域,涉及一种起爆物质同步性检测方法,特别涉及一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法。技术背景
[0002] 在爆炸试验以及战斗部设计试验中,为了提高炸药在某个方向上的能量利用率,通常采用两点或者多点起爆,如偏心两点或多点起爆战斗部、美国AIM-9L响尾蛇战斗部、俄罗斯S-300战斗部等,此时,要求不同起爆点具有很好的起爆同步性,以便于充分发挥战斗部的效能,故在战斗部安装起爆装置前,如何检测起爆物质的同步性(如雷管、导爆索、爆炸网络等),往往是试验中一个特别重要步骤。
[0003] 由于爆炸过程的瞬时性,响应时间基本是毫秒级或者微秒级。目前,常用的检测爆炸起爆装置的同步性方法是采用数据采集仪接入探针测量法,如郑宇等在多点同步起爆网络的设计及试验研究中采用PXI数据采集仪测量爆炸网络的同步性(《火工品》,2008年第1期,p1-4)。该方法的缺点为:由于炸药爆炸过程中能产生电磁波,电磁波能干扰电磁信号的传播,导致探针所采集到的信号有干扰,故该方法的抗干扰能差,导致信号不稳定,重复性差,试验中还需要使用复杂的信号传输线、采集系统以及相应的防护装置,试验过程操作复杂。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足和缺陷,提供一种能够适用于检测爆炸试验同步性的检测装置,该装置不采用贵重设备的情况下,简单易操作,抗干扰能力强。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术解决方案:
[0006] 一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法,在该方法中所用主要实验装置为金属基板、标准炸药药柱。
[0007] 测试原理:当起爆系统起爆置于金属基板上的标准炸药时,利用炸药产生的两爆轰波碰撞产生赫波,马赫波能在金属基板上留下两条相互垂直的痕迹,可根据这两段痕迹的长度关系计算出爆炸物质的同步性。
[0008] 一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法,包括以下步骤:
[0009] 步骤一,根据待检测爆炸物质的特性,设计金属基板的尺寸(如金属基板采用20#、45#钢等常用金属材料,长度200~1000mm,宽度100~500mm,厚度4~12mm)、标准炸药的种类(如TNT、JH14、JO8等)及尺寸(直径15~50mm,高度40~300mm)。
[0010] 步骤二,将金属基板布置在试验场地,同时将待检测物质分别连接炸药两端的激发输出点1以及2,并放在金属基板上面。
[0011] 步骤三,起爆检测物质,爆炸完成后,观测炸药爆炸后在金属基板上痕迹最深处位置,并清扫金属基板上的灰尘。
[0012] 对金属基板进行判读之后,记录金属基板上痕迹最深处位置与两端的距离,然后根据炸药的爆速,从而得到被检测物质的同步性。计算方式如下:
[0013]
[0014]
[0015] 其中,t1为被检测物质在激发输出点1激发的时刻,t2为被检测物质在激发输出点2激发的时刻,t3为被检物质爆轰波碰撞时的时刻,△T1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞所用的时间,△T2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞所用的时间,L1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞处的距离,L2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞处的距离,D为标准炸药的爆速。
[0016] 由公式(I)、(Ⅱ),可得被检测物质的同步性时间差为△T:
[0017]
[0018] 若t2>t1,则激发输出点2相比激发输出点1晚,则△T<0;若t20。需要得到同步性的差别,故取它们绝对数值,即:
[0019]
[0020] 本发明的优点:采用长度测试来表征试验结果,不受爆炸电磁波场的影响,抗干扰能力强、重复性好、检测精度高,且不采用复杂的设备和防护措施,操作简便。附图说明
[0021] 图1是一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法结构示意图;
[0022] 图2是爆轰波传播示意图;
[0023] 图3是爆轰波在基板上所留痕迹示意图。
[0024] 图中的标号分别表示:1、金属基板,2、标准炸药药柱,3、激发输出点1,4、激发输出点2,5、激发输出点1激发药柱后爆轰波传播方向,6、激发输出点2激发药柱时爆轰波传播方向,7、两个爆轰波碰撞产生马赫波传播方向,8、是爆轰波在基板上留下的痕迹,9、马赫波在基板上留下的痕迹。

具体实施方式

[0025] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步阐述。
[0026] 首先:根据待检测爆炸物质的特性,设计并加工实验装置金属基板1,标准炸药药柱2。
[0027] 参见图1,将金属基板1放置在试验场地,同时将标准炸药药柱2放在金属基板1上,并记录下当时的在金属基板1上的位置,然后将被检测物质分别连接在标准炸药药柱两端的激发输出点1与激发输出点2,并将被检测物质连接好起爆线路,爆炸后观察被检测物质在金属基板上留下的痕迹。
[0028] 具体试验时,按下列步骤进行操作:
[0029] 一种双激发通道起爆系统同步性的检测方法,包括以下步骤:
[0030] 步骤一,根据待检测爆炸物质的特性,设计金属基板的尺寸(如金属基板采用20#钢、45#钢等常用金属材料,长度200~1000mm,宽度100~500mm,厚度4~12mm)、标准炸药的种类(如TNT、JH14、JO8等)及尺寸(直径15~50mm,高度40~300mm)。
[0031] 步骤二,将金属基板布置在试验场地,同时将待检测物质分别连接炸药两端的激发输出点1以及2,并放在金属基板上面。
[0032] 步骤三,起爆检测物质,爆炸完成后,观测炸药爆炸后在金属基板上痕迹最深处位置,并清扫金属基板上的灰尘。
[0033] 对金属基板进行判读之后,记录金属基板上痕迹最深处位置与两端的距离,然后根据炸药的爆速,从而得到被检测物质的同步性。计算方式如下:
[0034]
[0035]
[0036] 其中,t1为被检测物质在激发输出点1激发的时刻,t2为被检测物质在激发输出点2激发的时刻,t3为被检物质爆轰波碰撞时的时刻,△T1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞所用的时间,△T2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞所用的时间,L1为被检测物质从激发输出点1到爆轰波碰撞处的距离,L2为被检测物质从激发输出点2到爆轰波碰撞处的距离,D为标准炸药的爆速。
[0037] 由公式(I)、(Ⅱ),可得被检测物质的同步性时间差为△T:
[0038]
[0039] 若t2>t1,则激发输出点2相比激发输出点1晚,则△T<0;若t20。需要得到同步性的差别,故取它们绝对数值,即:
[0040]
[0041] 以下是发明人给出的具体实施例
[0042] 实施例1:
[0043] 本实施例以检测常用的电雷管的同步性。此电雷管的装药量为克级,尺寸为Φ6×12mm,为了检测两发电雷管的同步性,其方法包括以下步骤:
[0044] 步骤一,设计金属基板的材质为20#钢,尺寸为500×300×8mm,并在金属基板中心线标好刻度、炸药选择标准的JH14(其爆速D=8.200±0.015mm/us),加工成Φ25×200mm的药柱,两端带有Φ6×12mm的孔。
[0045] 步骤二,将金属基板20#钢布置在试验场地,同时将两发电雷管分别连接在JH14药柱两端的激发输出点1与激发输出点2处,放在金属基板上面。
[0046] 步骤三,连接电雷管的起爆线,起爆完成后,观测JH14炸药爆炸后在金属基板上痕迹最深处位置,并用小毛刷子清扫金属基板上的灰尘,来减少测量的误差。
[0047] 用直尺结合数显卡尺,对金属基板进行判读之后,记录金属基板上痕迹最深处位置与两端的距离,然后根据炸药的爆速,从而得到被检测物质的同步性。
[0048] 通过多次测量,测量出L1数值分别为115.5mm、116.0mm、115.5mm、115.5mm、115.0mm,得到L2数值分别为84.5mm、84.0mm、84.5mm、84.5mm、85.0mm,取各测量的平均值,得到L1数值为115.5mm、L2数值分别为84.5mm。利用公式(Ⅳ),可得两发雷管的同步性差为:
[0049]
[0050] 通过本实施例,可知测量数值稳定性好。分析其误差的来源及大小:(1)读数引起的误差:采用直尺产生读数误差为0.5mm,计算其误差值0.5/8.2=0.061(us);(2)标准炸药引起的误差:标准炸药爆速D=8.200±0.015mm/us,计算其爆速的范围为(8.185~8.215)mm/us,其产生的误差 (3)将两者误差相加得:0.061+0.014=0.075(us),得知其检测精度高。
[0051] 实施例2:
[0052] 本实施例以检测常用的导爆索的同步性。此导爆索的装药量为克级,尺寸为Φ5×200mm,为了检测其中两根导爆索的同步性,其方法包括以下步骤:
[0053] 步骤一,设计金属基板的材质为45#钢,尺寸为700×200×6mm,并在金属基板中心线标好刻度、炸药选择标准的JO8药柱(其爆速D=8.500±0.015mm/us),加工成Φ15×100mm的药柱,两端带有Φ5×6mm的孔。
[0054] 步骤二,将金属基板45#钢布置在试验场地,同时将两根导爆索分别连接在JO8药柱两端的激发输出点1与激发输出点2处,放在金属基板上面。
[0055] 步骤三,连接导爆索的起爆线,起爆完成后,观测JO8炸药爆炸后在金属基板上痕迹最深处位置,并用小毛刷子清扫金属基板上的灰尘,来体现测量的精度。
[0056] 用直尺结合数显卡尺,对金属基板进行判读之后,记录金属基板上痕迹最深处位置与两端的距离,然后根据炸药的爆速,从而得到被检测物质的同步性。
[0057] 通过多次测量,测量出L1数值分别为45.5mm、46.0mm、45.5mm、45.0mm、45.5mm,得到L2数值分别为54.5mm、54.0mm、54.5mm、55.0mm、54.5mm,取各测量的平均值,得到L1数值为45.5mm、L2数值分别为54.5mm。利用公式(Ⅳ),可得两发雷管的同步性差为:
[0058]
[0059] 通过本实施例,可知测量数值稳定性好。分析其误差的来源及大小:(1)读数引起的误差:采用直尺产生读数误差为0.5mm,计算其误差值0.5/8.5=0.059(us);(2)标准炸药引起的误差:标准炸药爆速D=8.500±0.015mm/us,计算其爆速的范围为(8.485~8.515)mm/us,其产生的误差 (3)将两者误差相加得:0.059+0.0037=0.0627(us),得知其检测精度高。
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