Определение скорости детонации

Методы определения скорости детонации, позволяющие измерять её с необходимой точностью в зарядах сравнительно небольших размеров, можно подразделить на две группы:

1. Методы, дающие возможность определить среднюю скорость на определенном участке длины заряда (метод Дотриша, осциллографические методы);
2. Методы, дающие возможность определить скорость детонации в любой точке длины заряда (фотографические методы, в частности, метод скоростной киносъемки).

Метод Дотриша

Данный метод измерения скорости детонации с помощью детонирующего шнура состоит в том, что неизвестная скорость испытуемого взрывчатого вещества сравнивается в известной скоростью детонации детонирующего шнура.

Для проведения испытания используют бесшовную трубу 4, изготовленную из стали марки 5 с внутренним диаметром 30 или 40 мм, толщиной стенок от 3 до 4 мм и длиной 450 мм, закрытую с обоих концов завинчивающимися крышками 2, в одной из которых по центру просверлено отверстие диаметром 7,5 мм под электродетонатор 1. На поверхности трубы два таких же отверстия, отстоящих одно от другого на расстояние 350 мм и от торца трубы со стороны крышки на расстояние 60 мм, для пропуска в заряд концов 6 и 7 отрезков детонирующего шнура.

Для фиксации места встречи детонационных волн отрезков детонирующего шнура используют пластинку-фиксатор 8 из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм, шириной 15 мм и длиной 600 мм. На пластинке перед укладкой концов детонирующего шнура наносят две поперечные риски А и Б на расстоянии 500 мм одна от другой. Под пластинку помещают стальную подкладку 9 толщиной 10 мм, шириной 20 мм и длиной 620 мм. Обмотанную спиралью, с помощью ниток, пластинку, с подкладкой и концами детонирующего шнура, помещают в металлическую трубу 10, защищающую фиксатор от осколков при детонации заряда.

Для надёжного возбуждения детонации в испытуемом заряде 5 используют промежуточный детонатор 3 — прессованную шашку плотностью от 1,5 до 1,6 г/см³.

Для монтажа фиксирующей системы берут два неравных отрезка детонирующего шнура, длину которых устанавливают в зависимости от ожидаемой скорости детонации испытуемого взрывчатого вещества.

Подготовленный к испытанию заряд взрывают. Распространяющаяся по заряду детонационная волна в точке В вызывает детонацию в отрезке шнура 6 длиной L₁, затем в точке Г инициирует отрезок шнура 7 длиной L₂. Распространяющиеся по этим отрезкам детонационные волны встречаются в некоторой точке К и, создав мгновенное повышение давления, образуют на пластинке характерную вмятину, которая и служит для измерений при расчете скорости детонации.

После взрыва заряда из защитной трубы 10 извлекают оставшуюся пластинку-фиксатор 8 и разыскивают на ней отметку К, затем измеряют расстояние от этой отметки до рисок А и Б.

Скорость детонации определяется исходя из равенства времени распространения детонационных волн по заряду и по отрезкам детонационного шнура.

Недостатком метода Дотриша является то, что с помощью него можно определить только среднюю скорость детонации взрывчатого вещества по заряду (участок ВГ).

Осциллографический метод

Осциллографический метод основан на способности продуктов детонации ионизироваться, замыкать в таком состоянии искровые промежутки датчиков, помещенных в заряд, и посылать на осциллограф электрические импульсы.

Вдоль заряда 2 испытуемого взрывчатого вещества располагают заземлённый электропровод 9. В поперечном положении в заряд вводят два датчика 10 и 11 на точно измеренном расстоянии между ними. Датчики не должны касаться заземлённого провода, образуя с ним искровые промежутки, через которые до момента взрыва электрический ток не может проходить по взрывчатому веществу, если оно не имеет электропроводности (для токопроводящих взрывчатых веществ метод не пригоден).

Заряд инициируют электродетонатором 1. При прохождении детонационной волны вдоль заряда датчики поочередно замыкаются с заземлённым электропроводом благодаря ионизации продуктов детонации. При замыкании датчика 10 разряжается конденсатор 7 и дает первый импульс в осциллограф, при замыкании датчика 11 разряжается конденсатор 8 и дает второй импульс. Оба последовательных импульса вызывают соответствующие скачки напряжения, которые в виде всплесков светящейся кривой, с большой точностью, на экране электронно-лучевой трубки осциллографа. С полученной осциллограммы определяют время прохождения детонационной волны между датчиками t — сравнивая расстояние между двумя скачками (пиками) кривой напряжения и имеющимися метками времени.

Среднюю скорость детонации на измеренном интервале можно определить по формуле:

Можно измерить скорость детонации на ряде участков заряда, если ввести в него соответствующее число датчиков. В зависимости от агрегатного состояния взрывчатого вещества (сыпучее, твёрдое, жидкое и др.) могут применяться датчики различной конструкции (фольговые, игольчатые и др.).

Фотографический метод

Фотографический метод основан на фоторегистрации светящихся продуктов детонации за фронтом детонационной волны, распространяющихся вдоль заряда. Для выполнения этого метода наиболее широко применяется фоторегистр СФР с зеркальной разверткой, который выдает фотограмму с наклонным изображением (по отношению к координатным осям) следа свечения продуктов детонации в виде непрерывной линии.

Прибором СФР можно получить вместо непрерывной развертки процесса во времени серию отдельных снимков с частотой до 2×10⁶ кадров в секунду.