Файл: Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 0
сток трубки имеет наружный диаметр 180 мм и внутренний 140 мм. Развертка луча происходит по архимедовой спирали от периферии к центру с постоянной угловой скоростью (одни обо рот в 1 мксек). Частота синусоидального генератора, задающе го круговую развертку, стабилизирована кварцем и гарантиру ется с точностью до ±0,02% . Время задержки схемы пуска от момента подачи пускового сигнала до появления луча не превы шает 0,2 мксек при пусковом сигнале с амплитудой 100 в и дли тельностью переднего фронта не более 0,03 мксек.
Осциллограф С1-33 на пятилучевой трубке предназначен для одновременного исследования в лабораторных условиях пя ти процессов путем визуального наблюдения и фотографирова ния. Осциллограф имеет пять усилителей вертикального откло
нения |
со следующими параметрами: |
|
|
|
|
|
|||||||
|
а) |
полоса пропускания |
от 20 гц до 5 мгц |
для |
четырех |
усили |
|||||||
телей и от 20 гц до 600 кгц |
для одного |
усилителя; |
|
|
|||||||||
|
б) |
чувствительность не менее 1 мм/мв; |
|
|
|
|
|||||||
|
в) |
неискаженное |
изображение ± 2 0 |
мм; рабочий участок эк |
|||||||||
рана — автономный для каждого луча; |
|
|
|
|
|
||||||||
|
г) полярность импульсных сигналов положительная и отри |
||||||||||||
цательная; |
|
|
|
исследуемых сигналов 30 в пи |
|||||||||
|
д) |
максимальная |
амплитуда |
||||||||||
ковых |
( ± 1 5 в для |
импульсов), |
с выносным |
делителем — 300 в |
|||||||||
(±150 в импульсных); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
е) |
в четырех |
усилителях предусмотрены |
задержки исследуе |
|||||||||
мых сигналов относительно |
начала |
развертки, |
обеспечивающие |
||||||||||
просмотр |
переднего |
фронта длительностью не более 0,2 |
мксек |
||||||||||
с |
амплитудой более |
10 мв. В усилителе с полосой |
пропускания |
||||||||||
до |
600 |
кгц предусмотрена |
задержка исследуемых |
сигналов на |
|||||||||
время не менее 9 |
мксек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Осциллограф |
имеет два |
генератора |
развертки, |
работающих |
||||||||
в ждущем |
и автоколебательном |
режимах. Длительность |
калиб |
||||||||||
рованных |
разверток |
от 5 мксек |
до |
15 |
мсек |
на |
100 |
мм |
экрана. |
||||
Синхронизация и запуск развертки |
осуществляются как |
иссле |
дуемым, так и внешним сигналом. Минимальная частота следо
вания самой короткой |
развертки, |
при |
которой |
обеспечиваются |
||||||
с применением |
тубуса |
визуальное |
наблюдение |
и измерение |
па |
|||||
раметров исследуемого |
|
сигнала, |
должна |
быть |
не более 100 |
гц. |
||||
Осциллограф |
позволяет |
осуществить |
задержанный |
запуск |
од |
|||||
ной развертки |
по отношению к другой |
от |
6 мксек |
до |
10 мсек |
|||||
с плавной регулировкой |
и погрешностью |
установки |
задержки |
|||||||
± ( 1 0 % + 0 , 5 |
мксек). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осциллограф обеспечивает измерение временных |
интервалов |
с погрешностью не более ± (10%+-у-100%); амплитуды — с по
грешностью не более ± (10% + -у- 100%), где / — измеряемый
участок шкалы.
127
Весьма перспективным является применение при замерах ос циллографов с запоминающим устройством, в которых сигнал на трубке осциллографа остается па определенное время.
При дальнейшем распространении ударная волна постепен но уменьшается по амплитуде, а ее скорость стремится к скоро сти звука. Фронт ее становится более пологим, но все же значи тельно круче, чем спад. Для регистрации такой взрывной волны широко применяют пьезодатчикп, позволяющие регистрировать фронт волны без искажения. В датчиках данного типа использу
ется |
эффект появления зарядов на гранях |
кристалла |
при его |
||||
сжатии. При подходе волны к датчику на нем возникает |
заряд, |
||||||
пропорциональный действующей на датчик |
силе: |
|
|||||
|
|
|
|
Q = dF = dPS, |
|
(IV.39) |
|
где |
Q—заряд на датчике; |
|
|
|
|||
|
d— |
пьезомодуль |
датчика; |
|
|
|
|
|
F— |
сила, действующая на датчик; |
|
|
|||
|
Р—давление |
в волне; |
|
|
|
||
|
5— площадь рабочей поверхности датчика. |
|
|||||
Обычно замеряют |
напряжение |
на датчике, которое |
связано |
||||
с зарядом следующим |
соотношением: |
|
|
||||
|
|
|
|
t / = - | , |
|
(IV.40) |
|
где |
С—емкость |
датчика. |
|
|
|
||
По величине отклонения луча на экране осциллографа |
можно |
||||||
определить напряжение в данной |
точке в любой момент |
време |
|||||
ни: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
° = ^ |
> |
|
(IV.41) |
где а—чувствительность электронно-лучевой трубки осцил лографа;
h— величина отклонения луча.
При отсутствии паспортных данных тарировку пьезодатчиков производят следующим образом.
Образец, помещенный между двумя электродами держателя, подвергается сжатию прессом. Заряд, возникающий на обклад ках образца при резком снятии нагрузки, измеряется баллисти- • ческим гальванометром. Величину заряда Q определяют по фор муле
|
|
Q = Сьа, |
(IV.42) |
где |
Сй—постоянная |
баллистическая |
гальванометра; |
|
а— отклонение |
гальванометра. |
|
|
Пьезоэлектрический |
модуль |
|
128
d |
= |
L. = |
^ = aK, |
(IV.43) |
|
|
er |
Я |
|
где J—электрическая |
поляризация в направлении |
механичес |
||
кого сжатия |
образца; |
|
||
сг— механическое напряжение; |
|
|||
Р—давление |
на образец; |
|
||
К— постоянная |
прибора. |
|
||
Правильность тарировки пьезодатчнков при действии взрыв |
||||
ной нагрузки проверяют |
путем замера напряжений в воде. Для |
этого в бассейн с водой помещают кольца разных диаметров. В центре меньшего кольца укрепляют заряд ВВ, а по окружности — пьезодатчики. Пьезодатчики и заряд ВВ покрывают изолиру ющей пленкой. Инициирование осуществляется каплями азида
свинца. По осциллограммам напряжение—время |
рассчитывают |
|
напряжение в заданной |
точке. |
|
Непосредственно пьезодатчики применяют при давлениях не |
||
более 1000—1500 кгс/см2, |
так как в противном |
случае они раз |
рушаются или возникает нелинейность их рабочих характерис
тик. При больших давлениях |
пьезодатчики помещают в защит |
ные оболочки, ослабляющие |
действие волны, но ухудшающие |
их частотные характеристики. |
|
В настоящее время широко распространены пьезодатчики из различных керамических пьезоматерналов (титанат бария, цирконат-титанат свинца и др.). При исследованиях используют пьезодатчики из титаната бария ввиду их высокой механической прочности и достаточной чувствительности. Для согласования большого внутреннего сопротивления пьезодатчнков с линиями связи (особенно в полигонных условиях) сигнал, снимаемый не посредственно с датчика, необходимо подавать на катодный пов торитель.
Для регистрации сигналов, получаемых с датчиков, приме няют различные электронные осциллографы — ОК-17М, С1-29, С1-19 и др.
В осциллографе ОК-17М (рис. 54) применена двухлучевая осциллографическая трубка типа 18Л047А. Диаметр рабочей ча сти экрана 125 мм.
Развертка по осп времени — однократная. Длительность раз
вертки регулируется плавно в пределах |
четырех диапазонов от |
||
3 до 2000 мкеек. |
|
|
|
Пуск схемы |
осуществляется |
либо от специального пускового |
|
сигнала, либо |
от исследуемого |
сигнала, |
подаваемого на вход |
первого усилителя. В первом случае пусковой сигнал величиной не менее +10 в подается на пусковой вход осциллографа. При пусковом сигнале +50 в время срабатывания схемы пуска не бо
лее 1 мкеек. Во втором случае развертка |
включается при величи |
не исследуемого сигнала, вызывающего |
одностороннее отклоне- |
9—50 |
129 |
следовать периодические и однократные электрические процессы. Возможность применения в каналах вертикального и горизон тального отклонения луча одинаковых усилений высокой чувстви тельности значительно расширяет пределы использования осцил
лографа. |
|
Рабочая часть экрана — 80 мм по горизонтали |
и 50 мм по |
вертикали. Толщина линии луча не превышает 1 мм. |
Канал вер |
тикального отклонения луча имеет два режима по чувствитель ности: 5 и 0,5 мм/мв. Минимальный размер исследуемого сигна ла, при котором обеспечивается класс точности осциллографа, составляет 20 мм по вертикали. Основная погрешность измере ния временных интервалов не превышает ± 1 0 % . Минимальная длительность исследуемого временного интервала, при котором обеспечивается класс точности осциллографа, 25 мксек. Мини мальная величина изображения исследуемого сигнала 10 мм. Диапазон длительности развертки осциллографа регулируется от 10 сек до 10 мксек. Синхронизация и запуск развертки осциллог рафа осуществляются сигналом любой полярности при размахе
изображения 10 |
мм, |
или |
сигналом извне любой полярности |
||
частотой от 3 гц |
до |
1 мгц |
при размахе 1 —100 |
в, либо от питаю |
|
щей сети. |
|
|
|
|
|
В полигонных условиях для замера параметров волн напря |
|||||
жений широко применяются индукционные |
датчики скорости |
||||
смещения среды типа ВИБ-А, СПЭД, ДДС и др. Принцип |
рабо |
||||
ты этих датчиков основан |
на инерционности |
подвижного |
эле |
мента, помещенного во внутреннее магнитное поле. Корпус при
бора жестко связывается со средой и смещается |
с ней при взры |
||||||
ве. В этом случае в катушке подвижного |
элемента |
наводится |
|||||
э. д. с , величина которой пропорциональна |
скорости |
смещения |
|||||
W: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E = K—, |
|
|
|
(1V.44) |
|
|
К — коэффициент |
|
dl |
|
|
|
|
где |
пропорциональности, |
взятый из |
паспорта |
||||
|
датчика. |
|
|
|
|
|
|
|
Реальную скорость |
смещения при |
расшифровке |
осцилло |
|||
грамм определяют по формуле |
|
|
|
|
|
||
|
|
и=-^Щ-, |
|
|
|
(1V.45) |
|
где |
ER — суммарное сопротивление |
цепи в |
ом; |
|
|||
|
у— величина всплеска на осциллограмме в мм; |
||||||
|
^дот—чувствительность |
датчика |
в |
г-мв-сек/см; |
|||
|
5 Ш Л — чувствительность |
шлейфа |
в |
мм/сек. |
|
||
|
Согласно методике проф. А. А. Ханукаева, по |
подсчитанным |
по формуле (ІѴ.45) скоростям смещения в месте замеров нахо дят радиальные напряжения
о = Сриткс кгс/см\ (ІѴ.46)
9* |
131 |