Способ определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ И УГЛА РАЗВОРОТА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, МЕТАЕМОЙ ПРОДУКТАМИ ДЕТОНАЦИИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Петров Игорь Валентинович Коморный Александр Анатольевич Богданович Павел Тадеушевич Дзичковский Олег Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации, включающий получение электрического сигнала от контактных датчиков, размещенных на заданных расстояниях от оболочки, отличающийся тем, что используют игольчатые контактные датчики, получают электрический сигнал от не менее трех датчиков, два из которых расположены на одном расстоянии от метаемой оболочки, а один - на другом расстоянии оболочку предварительно приводят в электрический контакт с экранирующей оболочкой, определяют расстояния от вершин соседних датчиков до метаемой оболочки ,1, времена замыкания датчиков ,1, ,1 и координаты датчиков вдоль образующей метаемой оболочки ,1, ,1, при этом- индекс, относящийся к соседним датчикам, расположенным на различных расстояниях от метаемой оболочки,- индекс, относящийся к 15830 1 2012.04.30 соседним датчикам, расположенным на одном расстоянии от метаемой оболочки а радиальную скоростьи угол разворотарассчитывают в соответствии с выражениями 1 Изобретение относится к определению параметров движения оболочек, метаемых продуктами детонации. Известен следующий способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности 1. Способ предназначен для исследования однократных быстропротекающих процессов (быстрое горение, взрыв, высокоскоростное взаимодействие материалов, распространение ударных волн и т.п.). Применяют исследуемую поверхность с возможностью ее перемещения от воздействия продуктов взрыва. На исследуемой поверхности устанавливают вплотную и перпендикулярно к ней изолированными концами резистивные датчики коаксиальной конструкции. Другие концы датчиков закрепляют неподвижно и подключают к измерительным трактам без образования тока в датчиках. Осуществляют высокоскоростное воздействие движущейся поверхности на резистивные датчики. Используя информационные сигналы с измерительных трактов и калибровочные зависимости, строят графики перемещения отдельных движущихся частей исследуемой поверхности во времени. Способ позволяет регистрировать одновременно положение,профиль и скорость движущейся твердой поверхности в диапазоне от 0,8 до 8 км/с. Недостатками указанного способа регистрации являются сложная конструкция датчиков и необходимость построения для них калибровочных зависимостей. Также в данной схеме используется высокое напряжение питания датчиков - 75 В. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации 2, является способ определения скорости и асимметрии движущейся поверхности. Способ определения скорости и асимметрии движущейся поверхности основан на использовании, по крайней мере, двух групп датчиков, каждую из которых устанавливают на разных заданных базах от исходного положения поверхности, при этом каждый датчик в группах устанавливают по нормали к движущейся поверхности и с возможностью взаимодействия с ней, измеряют время подлета движущейся поверхности и ее разновременность в момент взаимодействия с каждым из датчиков по электрическим сигналам. Поверхность разгоняют до скорости, вызывающей свечение ударной волны перед ней при взаимодействии с датчиками, в качестве датчиков используют электрооптические датчики для одновременного формирования электрических и световых сигналов в моменты взаимодействия их с движущейся поверхностью, одновременно с электрическими сигналами дополнительно регистрируют и световые сигналы, каждые из которых используют для измерения времени взаимодействия поверхности с электрооптическими датчиками, а разновременность подлета движущейся поверхности определяют по разности времен в каждой группе датчиков по электрическим и световым сигналам. 2 15830 1 2012.04.30 Недостатком указанного способа определения скорости и асимметрии движущейся поверхности является необходимость использования электрооптических датчиков, использующихся дополнительно для получения оптического сигнала от свечения ударной волны. Задачей изобретения является усовершенствование схемы измерения радиальной скорости и угла разворота цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации. Технический результат достигается тем, что в способе определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации, включающем получение электрического сигнала от контактных датчиков,размещенных на заданных расстояниях от оболочки, используют игольчатые контактные датчики, получают электрический сигнал от не менее трех датчиков, два из которых расположены на одном расстоянии от метаемой оболочки, а один - на другом расстоянии оболочку предварительно приводят в электрический контакт с экранирующей оболочкой,определяют расстояние от вершин соседних датчиков до метаемой оболочки , 1, времена замыкания датчиков , 1, , 1 и координаты датчиков вдоль образующей метаемой оболочки х, 1, , 1, при этом- индекс, относящийся к соседним датчикам, расположенным на различных расстояниях от метаемой оболочки,- индекс, относящийся к соседним датчикам, расположенным на одном расстоянии от метаемой оболочки а радиальную скоростьи угол разворотарассчитывают в соответствии с выражениями 1.1 На фиг. 1 приведена схема расположения датчиков относительно метаемой оболочки,где 1 - метаемая оболочка (стрелкой указано направление детонации) 2 а, 2 б, 2 в - игольчатые контактные датчики 3 - экранированная измерительная линия 4 - общий провод. Размещение более трех датчиков по данной схеме увеличивает точность измерений. На фиг. 2 приведена общая схема измерений, где 1 - схема, приведенная на фиг. 1 2 экранированные измерительные линии 3 - экранированные делители напряжения с источником питания 1,2-5 В 4 - регистрирующий прибор. Предлагаемый способ определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации, заключается в размещении на заданном расстоянии от метаемой оболочки не менее трех игольчатых контактных датчиков, обеспечивающих замыкание электрической цепи и получение электрического сигнала. Датчики запитываются через делитель напряжения низким постоянным напряжением 1,2-5 В. Коммутация датчиков с системой регистрации осуществляется экранированными линиями, причем все экраны предварительно электрически приведены в контакт с метаемой оболочкой и между собой для улучшения помехозащищенности. Вычисление продольнойи радиальнойскоростей и угла разворотаметаемой оболочки на интервале измерения осуществляется по формулам (1, 2, 3) соответственно.1 Здесь индексотносится к датчикам, расположенным на одном расстоянии от метаемой оболочки, индекс- к датчикам, расположенным на различных расстояниях. Соответственно, , 1 (х, 1) - координаты датчиков вдоль образующей метаемой оболочки, - время замыкания -го датчика, 1(1) - время замыкания последующего датчика, ,1 - расстояния от вершин соседних датчиков до метаемой оболочки. Скоростьпринимается постоянной на всем интервале измерения. Предлагаемый способ определения радиальной скорости и угла разворота металлической цилиндрической оболочки, метаемой продуктами детонации, позволяет определить скорости метания оболочки порядка 1000 м/с на базах ,от нескольких миллиметров и выше. При использовании более трех контактных датчиков улучшается точность измерений. Датчики питаются низким постоянным напряжением 1,2-5 В. Источники информации 1. Патент РФ 2250434, МПК 01 В 7/00,01 3/66,01 5/00, опубл. 20.04.2005. 2. Заявка на патент РФ 2007143717, МПК 01 Р 5/18, 20.06.2009. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4