Для вимірювань кривої тиску для мінометного устаткування багаторазового використання (та для безвідкатних гармат) був розроблений мобільний прилад, що дозволяє вимірювати тиск в балістичних установках в діапазонах 1000 бар, 2000 бар, 3000 бар та 5000 бар.
Прилад було розроблено як альтернатива механічних крешерам для використання в безвіткатних балістичних установках калібрів 82 мм, 120мм.
Прилад дозволяє аналізувати не одне значення тиску (як для механічних крешерів), а дінамічну криву зміни таску в кналі ствола.
Прилад являє собою контролер системи збору даних, до якого приєднуються до 4х датчиків тиску по кабелю до 75м довжиною. Контролер змонтовано в мобільній валізі, забезпеченої джерелом безперебійного живлення з акумляторними батареями та комутатором / роутоером для роботи в локальній мережі.
Основні ТТХ:
- Кількість датчиків – до 4х
- діапазон тисків, що вимірюються – від 100 бар до 2000 бар (до 5000 бар)
- відхилення кривої вимірювань від лінійної – 0,2%
- клас точності – 0,2
- діапазон робочих температур – від -40 до +100 гр. С,
- «Дрейф нуля» в діапазоні робочих температур – 0,2%,
- клас виконання – IP67,
- штатна приєднувальна різьба – М12х1,5 (або через відповідний перехідник),
- тип схеми підключення до АЦП – полномостова.
Вимірювальний контролер з блоком живлення
- Кількість каналів – 4,
- Частота виборки сигналів – до 40КГц,
- Розрядність АЦП – 26 bit,
- Живлення 24 В DC,
- Типи фільтрації - Bessel, Butterworth, linear phase 0.01 … 7,770 (-3 dB), filter OFF,
- Канал передачі даних - 10Base‐T/100Base-TX, Protocol/addressing - TCP/IP (static IP/DHCP, IPv4/IPv6
- діапазон робочих температур – від -20 до +65 гр. С,
Синхронізація початку запису:
А) від зовнішньої кнопки оператора
Б) по сигналу управляючого ПК
Типовий графік тиску для 2х канальної системи:
Канал / датчик_CH_1
t1 30,184 s
t2 30,217 s
Minimum -1,273 bar
Maximum 247,7 bar
Mean value 139,2 bar
RMS 156,7 bar
Канал / датчик _CH_2
t1 30,184 s
t2 30,217 s
Minimum -0,7895 bar
Maximum 266,0 bar
Mean value 160,2 bar
RMS 180,6 bar
Інтерпретація результатів:
- Система вимірювань тиску для балістичного устаткування разом з приладом вимірювання початкової швидкості створєю потужний комплекс для рішення таких задач:
- вимірювання дінамічної кривою тиску,
- анализ швидкості горіння заряду та оцінка його якості,
- вимірювання початкої швидкості снаряду на виході зі зрізу ствола,
- аналіз залежності початкової швидкості від дінамічного тиску,
- оцінка якості ствола та ступені його зносу (дані для оцінки разгару та категорії ствола).
- Типові значення для мінометного устаткування: Передній фронт (швидкість наростання тиску) складає від 3 до 5 мс (0,003-0,005с), спад до «плато» середнього значення від 8 до 15 мс, спад тиску від максимального рівня до рівня 0,3 від максимального – 180 – 220 мс, до рівня 0,1 від максимального – до 500 – 700мс. Значення відрізняються для різних типів зарядів. Через 100-120 мс спостерігаються додаткові збудження тиску, пов’язані з рухом міни в каналі ствола, що створює певну турбулентність та коливання тиску. Піковий виброс тиску на початку горіння заряду свідчить про нерівномірність швидкості горіння та необхідність удосконалення практики вибору порохів для формування зарядів 0, 1, 2, 3 (або аналогічних), що свідчить про необхідність додаткових дослідження фізико – хімічних властивостей горіння порохів до формування «в’язанок» для мін із використанням калоріметрів викосокого тиску (калометричних «бомб»).
- Значення тиску в області «плато» в середньому відповідають тим значенням, що отримуються в разі вимірювань класичним крешерним приладом.
«Крешерне» значення тиску – це інтграл значення тиску по часу від початку горіння до моменту вихода снаряду зі ствола.
Відхилення значень, що отримані від п’єезодатчиків та від крешерного приладу, пов’язані з наступним:
А) п’єзодатчик має велику швідкість вимірювань – 40 тисяч разів за секунду, тобто його інерційність дуже мала (постійна часу для датчиків P3Mb складає 0, 00001с), тому він «показує» всі піки та коливання тиску,
Б) мідний стовпчик крешерного приладу має певну інерційність за рахунок своїх фізічних властивостей і не може надати криву зміни тиску – тільке середнє значення, яке вважається максимальним за канонами радянських часів.