Способ определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой и устройство для его осуществления



Способ определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой и устройство для его осуществления
Способ определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2597034:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)

Изобретения относятся к области испытательной и измерительной техники. Способ включает регистрацию оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда взрывчатого вещества (ВВ), находящегося в объекте испытания (ОИ). Регистрацию оптического излучения, сопровождающего инициирование содержимого ОИ, осуществляют при помощи по крайней мере двух фотоприемников, содержащих фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме. Первый фотоприемник устанавливают на измерительной площадке и регистрируют излучение перед и за преградой по направлению движения ОИ. Второй фотоприемник за преградой и регистрирует излучение в синей части спектра, что позволяет на фоне дополнительных "паразитных" засветок выделить начальный момент детонации ВВ, находящегося в ОИ. Фиксируют момент соударения ОИ с преградой. Устройство содержит установленные на измерительной площадке по крайней мере два фотоприемника с фотодиодами, работающими в фотодиодном режиме, подключенные к регистраторам. Первый фотоприемник регистрирует излучение в спектре чувствительности фотодиода перед и за преградой по направлению движения ОИ, контактный датчик пробойного типа, установленный на передней поверхности преграды по направлению движения ОИ. Второй фотоприемник размещен за преградой, при этом на входе измерительного канала второго фотоприемника установлен светофильтр. Изобретение позволяет подтвердить наличие подрыва заряда и определить промежуток времени между соударением объекта испытания с преградой и подрывом заряда. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретения относятся к области испытательной и измерительной техники.

Известны способ и устройство определения наличия подрыва заряда ВВ, содержащегося в объекте испытания и измерения промежутка времени между соударением объекта испытания (ОИ), преодолевающего преграду, и последующим подрывом заряда ВВ, находящегося в ОИ (Герасимов С.И., Файков Ю.И., Холин С.А. Кумулятивные источники света. Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2011, стр. 42-44, рис. 1.23). Способ состоит в регистрации перед и за преградой по направлению движения ОИ в спектре чувствительности кремниевого фотодиода оптического излучения, сопровождающего инициирование заряда ВВ, находящегося в ОИ, при помощи фотоприемника, установленного на измерительной площадке, подключенного к регистратору. Измерение задержки подрыва производилось по точкам экстремума регистрируемой кривой освещенности. Фотоприемник выполнен на базе кремниевого фотодиода, включенного в фотодиодный режим, регистрирующего оптическое излучение разнесенных во времени процессов, сопровождающихся собственным свечением. Данные способ и устройство выбраны в качестве прототипа.

Недостатками данных способа и устройства, снижающими точность и возможность применения, являются:

- неопределенность прихода светового сигнала (нет фиксируемой точки контакта испытываемого изделия с преградой),

- постоянно растущий фоновый сигнал до и после соударения испытываемого объекта с преградой экранирует как процесс соударения, так и подрыв заряда, который может иметь относительно малую массу и содержать демпфирующие оболочки, способные значительно ослабить световой импульс.

Техническая задача, на решение которой направлены заявляемые изобретения, состоит в обеспечении количественной и качественной оценки работоспособности испытываемого объекта при его взаимодействии с мишенью с подтверждением наличия/отсутствия подрыва заряда ВВ, находящегося в ОИ, и определение времени задержки в системе инициирования заряда от момента касания ОИ преграды до подрыва заряда ВВ, находящегося в ОИ.

Технический результат при использовании заявляемых способа и устройства состоит в подтверждении наличия/отсутствия подрыва заряда ВВ, находящегося в ОИ, определении промежутка времени между контактом объекта испытания с преградой и подрывом заряда ВВ, находящегося в ОИ (временной задержки в системе инициирования заряда, находящегося в ОИ), качественной и количественной оценке работоспособности испытываемого объекта при его взаимодействии с мишенной обстановкой.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества (ВВ), содержащегося в объекте испытания (ОИ), и задержки его подрыва от момента контакта ОИ с преградой, включающем регистрацию перед и за преградой по направлению движения ОИ оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда ВВ, находящегося в ОИ, при помощи по крайней мере одного фотоприемника, содержащего фотодиод, работающий в фотодиодном режиме, определение задержки подрыва по точкам экстремума полученной кривой освещенности, в отличие от прототипа дополнительно фиксируют момент соударения ОИ с преградой, регистрацию оптического излучения, сопровождающего инициирование заряда ВВ, находящегося в ОИ, осуществляют при помощи по крайней мере двух фотоприемников, содержащих фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме, причем первый фотоприемник устанавливают на измерительной площадке и регистрируют излучение перед и за преградой по направлению движения ОИ, а второй фотоприемник устанавливают за преградой и регистрируют излучение в синей области спектра, при этом при определении задержки подрыва за начало отсчета принимают момент контакта ОИ с преградой.

Технический результат достигается также за счет того, что заявляемое устройство для определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой, содержащее по крайней мере один фотоприемник с фотодиодом, работающим в фотодиодном режиме, подключенный к регистратору, установленный на измерительной площадке для фиксирования излучения в спектре чувствительности фотодиода перед и за преградой по направлению движения ОИ, в отличие от прототипа, дополнительно содержит контактный датчик пробойного типа, установленный на передней поверхности преграды по направлению движения ОИ, снабжено по крайней мере двумя фотоприемниками, содержащими фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме, причем первый фотоприемник подключен к первому регистратору и установлен на измерительной площадке для регистрации излучения перед и за преградой по направлению движения ОИ, а второй фотоприемник подключен ко второму регистратору и размещен за преградой, при этом на входе измерительного канала второго фотоприемника установлен светофильтр.

Фиксация момента контакта ОИ с преградой посредством использования контактного датчика пробойного типа, установленного на передней поверхности преграды по направлению движения ОИ, осуществление регистрации оптического излучения, сопровождающего инициирование содержимого ОИ, при помощи по крайней мере двух фотоприемников, содержащих фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме, установка первого фотоприемника на измерительной площадке и регистрация излучения перед и за преградой по направлению движения ОИ для регистрации момента детонации ВВ, находящегося в ОИ, в случае нештатной работы объекта испытания при прохождении отсекателя, регистрация излучения в синей части спектра при помощи второго фотоприемника, установленного за преградой, за счет того, что на входе измерительного канала второго фотоприемника установлен светофильтр, позволяет на фоне дополнительных "паразитных" засветок выделить начальный момент детонации ВВ, находящегося в ОИ (подтвердить факт наличия подрыва), принятие за начало отсчета при определении задержки подрыва момента контакта ОИ с преградой позволяют определить промежуток времени между соударением объекта испытания с преградой и подрывом заряда ВВ, находящегося в ОИ (временную задержку в системе инициирования заряда, находящегося в ОИ), оценить работоспособность испытываемого объекта при его взаимодействии с мишенной обстановкой.

Заявляемые изобретения поясняются чертежом. На фигуре схематично изображено заявляемое устройство для определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой, где 1 - отсекатель; 2 - объект испытания (ОИ); 3 - ось полета ОИ; 4 - преграда; 5 - контактный датчик пробойного типа (предконтакт); 6 - второй фотоприемник; 7 - первый фотоприемник; 8 и 9 - второй и первый регистраторы соответственно (цифровые запоминающие осциллографы).

Регистрацию оптического излучения выполняют двумя фотоприемниками 6 и 7, выполненными на базе фотодиодов, работающих в фотодиодном режиме (в данном примере кремниевыми). Фотодиод, включенный в фотодиодном режиме, обладает малой инерционностью и линейной люксамперной характеристикой в очень широких диапазонах (от 0 до 105 лк), что позволяет использовать его в полевых условиях в задачах, связанных с хронографированием быстропротекающих процессов, сопровождающихся собственным свечением.

Первый фотоприемник 7 (в данном примере выполнения ШЭОФ-4К) устанавливают на измерительной площадке для регистрации оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода перед и за преградой 4 по направлению движения ОИ 2, вплоть до отсекателя 1.

Второй фотоприемник 6 (ИДФ-1) устанавливают за преградой 4 таким образом, чтобы «в его поле зрения» находилась запреградная область по направлению движения ОИ. На вход измерительного канала второго фотоприемника 6 устанавливают светофильтр (на фиг. не показано).

Фотоприемники 7 и 6 регистрируют сигналы оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода (первый фотоприемник 7) и синей (второй фотоприемник 6) области спектра для формирования электрических импульсов, синхронных импульсам излучения, которые по кабельным линиям поступают на первый и второй регистраторы 9 и 8 (цифровые запоминающие осциллографы).

Запуск первого 9 и второго регистратора 8 производится в момент времени t=0, соответствующий замыканию контактного датчика 5 (касание ОИ 2 с преградой 4), установленного на передней поверхности преграды 4 (предконтакт) объектом испытания 2. Первый регистратор 9 функционирует с пятидесяти процентной предысторией. Пороги чувствительности регистрирующих каналов и длительность регистрации определяется предварительно, исходя из расчетных оценок.

Процесс регистрации полезного сигнала сопровождается интенсивными фоновыми подсветками от работы вспомогательных устройств, в том числе относительно долгое свечение области с температурой 1000-2000 К при взрывах в воздухе по сравнению с начальной фазой расширения продуктов детонации. Низкотемпературное излучение из зоны чувствительности фотодиода второго фотоприемника 6 «отрезают» установкой светофильтра на входе измерительного канала (чувствительного элемента) второго фотоприемника 6, расположенного за преградой 4, в результате производится смещение его кривой чувствительности в синюю часть спектра. При температуре порядка 2000 К регистрируемый фотодиодом сигнал в тысячи раз меньше, чем при температуре 6000 К, то есть практически при любых амплитудах «фонового» сигнала будет виден «полезный» высокотемпературный сигнал, связанный с начальной стадией детонации заряда ВВ, находящегося в ОИ, в результате при использовании заявляемых способа и устройства определяются наличие подрыва заряда ВВ, находящегося в объекте испытания, и задержка подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой (задержка в системе инициирования заряда ВВ, содержащегося в ОИ), оценивается работоспособность испытываемого объекта при его взаимодействии с преградой практически в любых условиях проведения испытаний и без использования сложных технических средств регистрации.

Данные с регистраторов 8, 9 подвергаются обработке, в ходе которой подтверждается факт наличия/отсутствия подрыва заряда ВВ, находящегося в ОИ, и определяется задержка подрыва ВВ, находящегося в ОИ 2, по точкам экстремума полученной кривой освещенности, при этом,за начало отсчета принимают момент касания ОИ 2 с преградой 4.

Таким образом, заявляемые способ и устройство просты в применении, не требуют использования сложных технических устройств, измерения можно проводить в любое время суток, даже при неблагоприятных погодных условиях.

Заявляемые способ и устройство опробованы в полигонных условиях и показали свою работоспособность.

1. Способ определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества (ВВ), содержащегося в объекте испытания (ОИ), и задержки его подрыва от момента контакта ОИ с преградой, включающий регистрацию перед и за преградой по направлению движения ОИ оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда ВВ, находящегося в ОИ, при помощи фотоприемника, содержащего фотодиод, работающий в фотодиодном режиме, определение задержки подрыва по точкам экстремума полученной кривой освещенности, отличающийся тем, что дополнительно фиксируют момент соударения ОИ с преградой, регистрацию оптического излучения, сопровождающего инициирование заряда ВВ, находящегося в ОИ, осуществляют при помощи по крайней мере двух фотоприемников, содержащих фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме, причем первый фотоприемник устанавливают на измерительной площадке и регистрируют излучение перед и за преградой по направлению движения ОИ, а второй фотоприемник устанавливают за преградой и регистрируют излучение в синей области спектра, при этом при определении задержки подрыва за начало отсчета принимают момент контакта ОИ с преградой.

2. Устройство для определения наличия подрыва заряда взрывчатого вещества, содержащегося в объекте испытания, и задержки его подрыва от момента контакта объекта испытания с преградой, содержащее фотоприемник с фотодиодом, работающим в фотодиодном режиме, подключенный к первому регистратору, установленный на измерительной площадке для фиксирования излучения в спектре чувствительности фотодиода перед и за преградой по направлению движения ОИ, отличающееся тем, что дополнительно содержит контактный датчик пробойного типа, установленный на передней поверхности преграды по направлению движения ОИ, снабжен по крайней мере двумя фотоприемниками, содержащими фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме, причем первый фотоприемник подключен к первому регистратору и установлен на измерительной площадке для регистрации излучения перед и за преградой по направлению движения ОИ, а второй фотоприемник подключен ко второму регистратору и размещен за преградой, при этом на входе измерительного канала второго фотоприемника установлен светофильтр.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ядерной энергетики и касается системы измерения концентрации борной кислоты в первом контуре теплоносителя ядерного реактора. Система включает в себя два источника лазерного излучения, измерительную и эталонную кювету, фотоприемный блок, блок обработки сигналов, блок управления, блок измерения параметров лазерного излучения, два модулятора лазерного излучения, три оптических переключателя, три управляемых оптических ослабителя, управляемый спектральный фильтр, четыре волоконно-оптические линии, пять отражательных и пять полупрозрачных зеркал.

Изобретение относится к оптике и может быть использовано при определении фазового состава нанопорошков из оксида иттрия. В способе определения моноклинной метастабильной фазы оксида иттрия по сдвигу полос оптического поглощения ионов Nd3+ или других редкоземельных элементов в нанокристаллитах для определения степени поглощения излучения в диапазоне длин волн 200-1100 нм изготовлены образцы из нанопорошка оксида иттрия в моноклинной и кубической фазах круглой формы диаметром 15 мм и толщиной 200÷600 мкм путем прессования под давлением 50-150 МПа без добавок.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении спазеров, плазмонных нанолазеров, при флуоресцентном анализе нуклеиновых кислот, высокочувствительном обнаружении ДНК, фотометрическом определении метиламина.

Изобретение относится к системам для контроля пара и определения распределения размеров капель. Способ определения качества влажного пара, находящегося внутри паровой турбины, включает излучение оптическим датчиком (52, 54) множества длин волн через влажный пар, измерение с помощью оптического датчика (52, 54) интенсивности влажного пара, соответствующей каждой из множества длин волн, пропускаемых через влажный пар, определение вектора отношения интенсивностей путем деления интенсивности влажного пара на соответствующую интенсивность сухого пара для каждой из множества длин волн, последовательное применение масштабных коэффициентов к вектору отношения интенсивностей для получения масштабированного вектора отношения интенсивностей, расчет подходящего значения для каждого из масштабных коэффициентов для получения множества разностей, определение минимальной разности из указанного множества разностей, определение распределения размеров капель путем вычисления количественной плотности капель, соответствующей минимальной разности, и определение качества пара на основе распределения размера капель.

Способ возбуждения и регистрации оптических фононов включает в себя нанесение на острие иглы кантилевера АСМ слой активного материала. В нём производят возбуждение активирующим импульсом фемтосекундного лазера оптических фононов.

Изобретение относится к области дистанционного мониторинга природной среды и касается способа определения объема выбросов в атмосферу от природных пожаров. Способ включает синхронную съемку поверхности установленными на космическом носителе цифровой видеокамерой и гиперспектрометром, выделение методами пространственного дифференцирования функции яркости видеоизображения контура пожара, калибровку яркости пикселей внутри контура, расчет по измерениям гиперспектрометра концентрации вредных выбросов от пожара по эталонному затуханию дважды прошедшего атмосферу светового луча в полосе поглощения кислорода 761…767 нм и его затуханию в видимом диапазоне.

Изобретение относится к способу измерения концентрации урана в водном растворе, включающему в себя следующие последовательные этапы: a) электрохимическое восстановление до валентности IV урана, присутствующего в водном растворе с валентностью выше IV, причем это восстановление осуществляют при pH<2 путем пропускания электрического тока в раствор; b) измерение оптической плотности раствора, полученного по завершении этапа a), на выбранной длине волны между 640 и 660 нм, а предпочтительно - 652 нм; и c) определение концентрации урана в водном растворе путем выведения концентрации урана валентности (IV), присутствующего в водном растворе, полученном по завершении этапа a), из результата измерения оптической плотности, полученного на этапе b).

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к спектральному абсорбционному анализу с дифференциальной схемой измерения концентрации паров ртути и паров бензола.

Изобретение относится к медицине и описывает способ идентификации водорастворимого лекарственного вещества путем сравнения с эталоном. Способ характеризуется проведением ионометрии, титрометрии и спектрофотометрии, при этом ионометрические исследования проводят с использованием различных концентраций лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации идентифицируемого вещества в каждом последующем растворе кратно по сравнению с предыдущим, титрометрические зависимости измеряют в различных концентрациях идентифицируемого лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации в каждом последующем титруемом растворе ниже, чем в предыдущем, в кратное число раз, титрующий раствор вводят равномерно в течение всего процесса титрования, дополнительное измерение спектрофотометрических зависимостей проводят не менее чем в двух разных концентрациях: насыщенного раствора и разбавленного в 10-20 раз, а измерения спектрофотометрических зависимостей проводят в двух растворителях: бидистиллированной воде и ином растворителе из ряда спиртов.

Изобретение относится к экспертизе документов и может быть использовано в судебно-экспертной, криминалистической и судебной практике при технической экспертизе определения истинного времени выполнения реквизитов документов, выполненных пастами шариковых ручек, чернилами для капиллярных, гелевых, перьевых, «роллерного» типа ручек, чернилами для фломастеров и принтеров струйного типа, красящими веществами принтеров матричного типа, пишущих машин, а также оттисков печатей (штампов) и других материалов письма.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проектировании и отработке новых образцов боеприпасов. Способ включает механическое и/или климатическое воздействие на боеприпас и осуществление последующей оценки его состояния по совокупности состояния всех составных элементов и боеприпаса в целом.

Изобретение относится к области идентификации огнестрельного оружия по следам бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы путем обработки цифровых изображений следов бойков и последующего их анализа.

Способ определения характеристик фугасности боеприпаса включает генерацию воздушной ударной волны (ВУВ) посредством взрыва боеприпаса, фиксацию изменения геометрических характеристик объекта-свидетеля, подвергаемого воздействию ВУВ, и последующее определение по ним характеристик фугасности.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, к способам определения фугасного действия объектов испытаний. Способ включает размещение на поверхности измерительной площадки на измерительных лучах, в заданных направлениях и на заданных расстояниях от точки подрыва, датчиков давления, установку испытуемого боеприпаса в заданной точке с последующим подрывом или подрыв его в заданной точке в процессе перемещения с регистрацией характеристик проходящей ударной воздушной волны в измерительных точках.

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства относится к измерительной технике и может быть использован для определения характеристик срабатывания детонирующих устройств, обеспечивающих инициирование зарядов взрывчатого вещества (ВВ), в частности определения момента инициирования детонирующим устройством заряда ВВ относительно момента подачи задействующего импульса.

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано при определении дальности стрельбы неуправляемыми реактивными снарядами длительных сроков хранения.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования функционирования снарядов на ракетном треке. Способ включает установку снаряда на ракетную тележку под заданным углом к рельсовой направляющей, размещение мишени на заданном расстоянии от тележки под заданным углом встречи снаряда с поверхностью мишени, раскрутку снаряда вокруг его продольной оси до заданной угловой скорости, запуск ракетного двигателя, разгон снаряда до заданной скорости.

Группа изобретений относится к оборудованию для испытаний пиротехнических изделий (ПИ). Способ определения характеристик самопроизвольного срабатывания ПИ включает тепловое воздействие на корпус ПМ с заданным темпом нагрева до момента его самопроизвольного срабатывания и фиксацию температуры корпуса ПИ, при которой произошло самопроизвольное срабатывание.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения пространственных координат и энергетических характеристик взрыва боеприпасов.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения теплового действия объекта испытаний (ОИ). Способ определения теплового действия объекта испытания характеризуется тем, что на пункте управления испытаниями (ПУИ) устанавливают информационный датчик, имеющий геодезическую привязку к системе пространственных координат испытательной площадки (ИП), устанавливают на ОИ маяк, включают маяк ОИ и измерители температуры, имеющие приемо-передающую антенну, соединенные каждый с матрицей n датчиков температуры, расположенных в каждой ИТ, принимают информационным датчиком сигналы от маяка ОИ и измерителей температуры, обрабатывают поступившие сигналы, определяют пространственные координаты ОИ и измерителей температуры на ИП, сохраняют координаты ОИ и измерителей температуры в памяти ЭВМ, убирают маяк с ОИ, производят подрыв ОИ, измеряют максимальную температуру, изменение температуры во времени и тепловой импульс в каждой измерительной точке, профиль теплового поля в измерительной точке, обрабатывают результаты измерений и записывают параметры теплового поля в каждой измерительной точке в блок памяти ЭВМ, формируют в автоматизированном режиме документ испытания.
Наверх