Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатых веществ

Авторы патента:

G01N33/22 - топлива, взрывчатых веществ

Владельцы патента RU 2643587:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения температуры вспышки и периода индукции ВВ. Установка содержит цилиндрическую баню с обогревом, металлическую гильзу для навески взрывчатого вещества (ВВ), загрузочное устройство навески ВВ в гильзу, блок управления, электронную вычислительную машину (ЭВМ), блок управления, подключенный к ЭВМ, микропроцессор, аналоговый цифровой преобразователь (АЦП), мультиплексор с усилителем; фотоэлемент; гильзу для навески ВВ, выполненную из быстронагревающегося металла, с термопарой и фотоэлементом; загрузочное устройство навески ВВ в гильзу, выполненное в виде конусной медной чашечки-пробки с одетым на нее коротким цилиндром. Достигается повышение точности, достоверности и надежности определения. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатого вещества (ВВ).

В качестве исходной установки был использован прибор для определения температуры вспышки [1], состоящий из цилиндрической бани с обогревом, наполненной сплавом Вуда, термометра и металлической гильзы, при этом используемая установка не позволяет точно определять период индукции ВВ и в сравнении с предлагаемой установкой имеет ряд существенных недостатков:

- малая точность отсчета времени, особенно при малых временах задержки, вследствие чего увеличивается разброс показаний от опыта к опыту при данной температуре;

- влияние на температуру вспышки некоторых побочных факторов, связанных с устройством известных установок (прогрев гильзы, разнообразие гильз, их загрязнения, неоднообразное закрывание гильз пробками);

- малое постоянство температуры, при которой происходит химическое разложение навески взрывчатого вещества;

- длительность проведения работы.

Задача изобретения - разработать установку для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции ВВ, позволяющую с большей достоверностью и высокой точностью определять температуру вспышки, период индукции ВВ и повысить безопасность работы. Повысить достоверность и точность определения температуры вспышки и периода индукции ВВ позволило введение фотоэлемента и термопары в гильзу.

Предлагаемая установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции ВВ с применением термопары и фотоэлемента позволяет более точно фиксировать температуру нагрева и момент вспышки ВВ в гильзе, передавать информацию на блок управления и на электронную вычислительную машину (ЭВМ), на экране которой отображается время периода индукции и график зависимости времени периода индукции от температуры вспышки ВВ. Использование термопар позволило избежать неточностей, допускаемых термометрами, т.к. не учитывалась поправка на выступающий столбик ртути и температуру ртути в месте отсчета показаний. Кроме того, термометры часто выходят из строя при соприкосновении с расплавленным сплавом или при затвердевании сплава в бане. Использование термопары в гильзе повысило точность определения температуры вспышки ВВ.

В качестве чашечки загрузочного устройства применена конусная медная чашечка-пробка с одетым на нее коротким цилиндром. Это обеспечивает более однообразное закрывание гильзы с навеской взрывчатого вещества и лучшее выключение секундомера на блоке управления при вспышке.

Использование гильзы из быстронагреваемого металла, термопары в гильзе, фотоэлемента в гильзе, связанного через блок управления с секундомером и останавливающего отсчет времени секундомером при его (фотоэлемент) срабатывании, позволило определить, что температуры вспышки ВВ и кривые зависимости времени периода индукции от температуры ниже, чем температуры вспышки и времени периода индукции от температуры, полученные на старом приборе. Это объясняется тем, что при определении чувствительности ВВ к нагреву на новом приборе из общего времени периода индукции исключается время, необходимое на прогрев гильзы. При нагреве гильзы с навеской ВВ, как это делалось на старом приборе, до определенной температуры самоускорение реакции разложения наступает через более длительный промежуток времени, чем при погружении этой навески ВВ в гильзу, предварительно нагретую до той же температуры. Лучшими условиями для самоускорения реакции в этом случае можно объяснить и снижение температуры вспышки взрывчатых веществ. В разработанной установке секундомер отключается автоматически при срабатывании фотоэлемента, что позволило повысить точность определения времени периода индукции. Также имеется возможность отображения времени периода индукции ВВ и графика зависимости времени периода индукции от температуры на ЭВМ.

Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции ВВ представлена на фиг. 1 и состоит:

1 - цилиндрическая баня с легкоплавким сплавом;

2 - медная гильза;

3 - термопара;

4 - металлическая стойка;

5 - рукоятка;

6 - металлический рычаг с пружиной;

7 - чашечка-пробка;

8 - электромагнит;

9,10 - контакты;

11 - блок управления;

12 - кнопка «Пуск»;

13 - электрический обогреватель;

14 - термопара;

15 - фотоэлемент;

16 - ЭВМ.

Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатых веществ (фиг. 1) состоит из цилиндрической бани (1) с легкоплавким сплавом, загрузочного устройства для подачи навески взрывчатого вещества в гильзу.

Обогрев бани производится электрическим током.

В крышке бани укреплена медная гильза (2) с термопарой (14) и фотоэлементом (15) и термопара (3). В установке для определения температуры нагрева применена термопара (3).

Загрузочное устройство для подачи навески взрывчатого вещества в гильзу смонтировано на специальной металлической стойке (4), которая при помощи рукоятки (5) может свободно поворачивается вокруг своей оси до определенного положения. Это устройство состоит из металлического рычага (6) с пружиной, чашечки-пробки (7) для подачи навески взрывчатого вещества в гильзу и закрывания гильзы, электромагнитна (8), контактов (9, 10), электрического обогревателя (13), поддерживающего в цилиндрической бане (1) заданную на блоке управления (11) (фиг. 2) температуру, блока управления (11), позволяющего регулировать и устанавливать температуру в гильзе, отображающего температуру в цилиндрической бане и гильзе, время от начала нагрева навески до вспышки (секундомер), фиксировать с помощью фотоэлемента момент вспышки ВВ в гильзе и передавать полученную информацию на ЭВМ, кнопки «Пуск», размыкающей контакты электромагнита. Рычаг под действием пружины, укрепленной в его основании, стремится повернуться таким образам, чтобы чашечка попала в гильзу бани при определенном положении вращающейся стойки.

Сущность работы на данной установке состоит в следующем. Баня, наполненная легкоплавким сплавом, нагревается до определенной температуры, которая регистрируется термопарой (3), тем самым разогревая гильзу до заданной температуры, которая фиксируется термопарой (14). Необходимая температура гильзы в бане устанавливается и поддерживается при помощи блока управления (11).

Рукоятка (5) отводится в сторону, поворачивая при этом стойку (4) до тех пор, пока замкнется контакт (9) электромагнита. При этом будет обеспечено определенное положение стойки и электромагнит (8) будет удерживать рычаг (6) в оттянутом положении. Пружина рычага, сжатая предварительно, будет сохранять свое сжатое состояние. В чашечку (7), укрепленную на конце рычага, помещается навеска взрывчатого вещества. После этого рукоятка (5) вместе со стойкой (4) поворачивается в обратную сторону до упора. Как только стойка займет свое крайнее положение и после нажатия кнопки «Пуск» (12), контакт электромагнита размыкается и рычаг (6) под действием пружины повернется вокруг своей оси. При этом чашечка (7) попадает в отверстие гильзы, сбрасывает в гильзу навески взрывчатого вещества и закрывает гильзу. Одновременно с этим включается запись информации на ЭВМ, имеющийся на рычаге (6) упор замкнет контакты (10) электросекундомера на блоке управления (11), и электросекундомер начинает отсчитывать время до вспышки с отображением и фиксаций времени индукции ВВ на ЭВМ. Во время вспышки срабатывает фотоэлемент, фиксирующий вспышку ВВ в гильзе, момент вспышки ВВ, зафиксированный фотоэлементом, отображается на ЭВМ, при срабатывании фотоэлемента выключается секундомер. При вспышке ВВ рычаг (6) отскакивает, размыкает контакты и выключает секундомер. Снимается время от начала нагревания до момента вспышки ВВ.

После этого на ЭВМ создается новый файл для записи времени индукции ВВ, рычаг (6) отводится до соприкосновения с электромагнитом, стойка (4) при помощи рукоятки поворачивается до замыкания контактов электромагнита и прибор готов для следующего испытания.

Блок-схема блока управления (11) (фиг. 2) состоит:

- мультиплексор;

- аналоговый цифровой преобразователь (АЦП);

- микропроцессор.

Мультиплексор используется для получения сигнала от нескольких удаленных датчиков и передачи их по единой линии. АЦП используется для преобразования физической величины в соответствующее числовое представление. Микропроцессор используется для управления передачи информации между микропроцессорной памятью, оперативным запоминающим устройством, периферийными устройствами.

Источники информации

1. Челышев В.П., Шехтер Б.И., Шушко Л.А. Теория горения и взрыва. М.: МО СССР, 1970. С. 466, рис. 46, 1. Прибор вспышки.

Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатых веществ (ВВ), содержащая цилиндрическую баню с обогревом, отличающаяся тем, что в установку дополнительно введены гильза для навески ВВ, выполненная из быстронагревающегося металла, с термопарой и фотоэлементом; загрузочное устройство для подачи навески ВВ в гильзу, выполненное в виде конусной медной чашечки-пробки с одетым на нее коротким цилиндром; электронная вычислительная машина (ЭВМ); блок управления, подключенный к ЭВМ; микропроцессор; аналоговый цифровой преобразователь (АЦП); мультиплексор с усилителем.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения концентрации механических примесей в сырой и добычной нефти нефтедобывающих предприятий с целью предотвращения вывода из строя насосного оборудования, а также для проведения арбитражного анализа пробы товарной нефти.

Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ // 2642599

Изобретение относится к устройствам исследования и анализа небиологических материалов химическими индикаторными средствами с целью экспрессного обнаружения в контактно отбираемой пробе следов взрывчатых веществ (ВВ), в том числе, при проведении обследований во внелабораторных условиях.

Устройство для оценки электризации жидких нефтепродуктов // 2642257

Изобретение относится к устройствам для оценки физико-химических свойств жидких нефтепродуктов. Устройство содержит герметичную двухступенчатую камеру, в ступени большего диаметра которой установлен генератор электростатических зарядов в виде сосуда с подвижным электродом, закрепленном на неподвижном металлическом стержне, подключенном к прибору для измерения электрического тока.

Способ сравнительной оценки эффективности присадок - промоторов горения топлива в камере сгорания воздушно-реактивного двигателя // 2642236

Изобретение относится к жидким углеродсодержащим топливам, содержащим присадки, применительно к оценке эффективности присадок - промоторов горения топлива в камере сгорания воздушно-реактивного двигателя.

Способ оценки степени выветривания угля, способ оценки коксуемости выветренного угля, способ контроля степени выветривания угля и способ изготовления кокса // 2640183

Группа изобретений относится к контролю степени выветривания угля. Способ контроля степени выветривания угля включает предварительное определение поверхностного натяжения каждой марки полукокса, который получен осуществлением термообработки каждой из нескольких марок угля, находящихся на угольном складе, и предварительную оценку доли каждой из нескольких марок угля на угольном складе; и смешивание нескольких марок полукокса в соответствующих долях для получения смеси полукокса, при этом степень выветривания каждой из нескольких марок угля контролируют так, что значение поверхностного натяжения на границе раздела фаз γinter смеси полукокса, которое получено из поверхностных напряжений и долей каждой из нескольких марок полукокса, составляет 0,03 мН/м или ниже.

Пробоотборник для отбора пробы жидкости, приспособленный для установки в систему с вариациями температуры // 2637968

Группа изобретений относится к отбору пробы жидкости, в частности топливной, на определение уровня содержания серы в топливе. Пробоотборник (100; 300; 400; 500; 610; 620; 630) приспособлен для установки в систему с вариациями температуры, которая содержит в себе или транспортирует жидкость.

Маркирующая добавка // 2637334

Изобретение может быть использовано для установления подлинности или верификации взрывчатых веществ, ценных бумаг, дорогостоящего оборудования, ювелирных изделий.

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива и устройство для его реализации // 2637140

Группа изобретений относится к методам и средствам исследования процесса газификации ракетного топлива в баках изделия. Способ включает введение в экспериментальную установку (ЭУ) теплоносителя в диапазоне углов ввода, обеспечивающих заданные углы натекания теплоносителя на стенки ЭУ и модельную жидкость (в виде капель на поддоне).

Устройство и способ по определению теплоты сгорания топлива // 2635843

Изобретение относится к устройству для определения теплоты сгорания топлива. Устройство содержит топливоподводящий патрубок для подачи в него измеряемого топлива.

Способ и устройство исследования характеристик заряда взрывчатого вещества и способ идентификации свойств взрывчатого вещества // 2634249

Группа изобретений относится к области исследования материалов с помощью протонной радиографии при ударно-волновом нагружении. Способ исследования характеристик заряда взрывчатого вещества (ВВ) включает ударно-волновое нагружение элемента при подрыве исследуемого заряда ВВ, при этом, с помощью протонного излучения, сформированного в виде отдельных банчей, и, используя многокадровую регистрирующую систему, производят съемку процесса сжатия нагружаемого элемента под воздействием продуктов взрыва, формируют теневые протонные изображения, полученные кадры обрабатывают, причем регистрируют форму нагружаемого элемента, фронт детонационной волны и фронт отраженных от нагружаемого элемента ударных волн, распространяющихся в продуктах взрыва.

Способ детектирования взрывчатых веществ (вв) в воздухе // 2643926

Изобретение относится к области обнаружения микроконцентраций веществ в газовой среде, в частности к детектированию молекул взрывчатых веществ (нитросоединений) в воздухе. Способ характеризуется тем, что осуществляют сорбцию молекул ВВ исследуемого образца воздуха на вспомогательном элементе, десорбцию и термическое разложение молекул ВВ в газовой фазе при температуре 250-450°С, подают поток воздуха с продуктами термического разложения молекул ВВ в детекторную зону, далее путем взаимодействия с химическим реагентом вызывают и регистрируют величину максимальной интенсивности хемилюминесценции, по ней определяют содержание продуктов термического разложения молекул ВВ в образце, определяют аналитический сигнал (U1) и по результатам сравнения с пороговым аналитическим сигналом (U2) судят о содержании ВВ в исследуемом образце воздуха, при этом предварительно подают исследуемый образец воздуха без продуктов термического разложения ВВ в детекторную зону, далее путем взаимодействия с химическим реагентом, содержащим раствор люминола, вызывают хемилюминесценцию и регистрируют с помощью фотоприемника величину максимальной интенсивности хемилюминесценции, по ней определяют содержание двуокиси азота в образце без продуктов термического разложения ВВ, по которой определяют значение порогового аналитического сигнала (U2). Достигается повышение чувствительности и помехозащищенности при обнаружении ВВ в воздухе. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Способ определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола // 2647204

Изобретение относится к области исследования свойств материалов, а более конкретно к способу определения кинетических характеристик угля микропомола, в том числе температуры воспламенения, энергии активации, предэкспоненциального множителя константы скорости реакции горения. Согласно изобретению, способ определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола включает создание по всей длине камеры сгорания адиабатических условий, отбор пробы угля в виде доз-навесок массой 100-500 мг, впрыск пробы в камеру сгорания через дозатор и отсечной магнитный клапан с периодичностью, равной времени установления в камере сгорания адиабатических условий, опрос датчиков, установленных по длине камеры сгорания с шагом равным или меньше диаметра камеры, определение кинетических характеристик угля с помощью соотношения Аррениуса. Технический результат – повышение точности определения кинетических характеристик механоактивированного угля микропомола. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.

Устройство для определения чувствительности расплава взрывчатых веществ к ударно-волновому воздействию // 2647453

Изобретение относится к области исследования свойств взрывчатых веществ. Устройство содержит соосно установленные в вертикальной направляющей кювету для исследуемого образца ВВ, инертную преграду, источник ударно-волнового воздействия и средство инициирования, кювета расположена на защитном экране, под которым установлен нагреватель, а инертная преграда выполнена из двух частей. В устройстве используется быстродействующий электродетонатор в качестве стабильного генератора ударной волны, что позволяет исследовать влияние температуры расплава на показатели ударно-волновой чувствительности, а также варьировать амплитудой ударно-волнового импульса, воздействующего на расплав ВВ, обеспечивается изменением толщины инертной преграды между детонатором и расплавом. Достигается возможность определения чувствительности с учетом амплитуды давления ударно-волнового воздействия, температуры расплава и амплитуды ударно-волнового импульса, а также - обеспечение сохранности значительной части элементов устройства при проведении взрывного опыта. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 1табл.