[发明专利]基于3D喷墨装药的测试炸药临界传爆尺寸的装置及方法

权利要求书

1.一种基于3D喷墨装药的测试炸药临界传爆尺寸的装置，其特征在于，包括下测试板，第一上测试板和第二上测试板；

所述下测试板中部设有下测试板楔形装药槽，下测试板的外周均布多个螺钉槽，下测试板楔形装药槽高度较高的一端为始端，高度较低的一端为末端，下测试板楔形装药槽由螺旋楔形槽，和始端与螺旋楔形槽段末端相连的1/6-5/12等半径圆环楔形槽组成，螺旋楔形槽从始端到末端的宽度不变，高度逐渐变小，圆弧半径逐渐增大；1/6-5/12等半径圆弧楔形槽的宽度与螺旋楔形槽的宽度一致，始端高度与螺旋楔形槽末端的高度相同，末端高度为零；

所述第一上测试板上设有放置雷管起爆装药的月牙状孔槽和与下测试板的螺钉槽相匹配的螺钉槽；

所述第二上测试板与第一上测试板相比还设有上测试板楔形装药槽，上测试板楔形装药槽的形状和尺寸与下测试板的等半径圆弧楔形槽相同，但始端和末端的方向相反。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，螺旋楔形槽的始端外径为5mm-15mm，末端外径为20mm-50mm，螺旋圈数为1-5，螺旋楔形槽从始端到末端的截面尺寸宽度不变为1mm-5mm，始端高为1mm-5mm，末端高为0.5mm-3mm。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，1/6-5/12等半径圆环楔形槽的外径为25mm-100mm。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，下测试板的厚度为8mm-15mm，第一上测试板和第二上测试板厚度为5mm-10mm。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，月牙状孔槽的环宽为3mm-10mm，孔长为1/6-5/12圆环，第一上测试板或第二上测试板和下测试板由螺钉连接固定。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，第一上测试板、第二上测试板和下测试板的加工材料为06Cr19Ni10不锈钢或者022Cr17Ni12Mo2不锈钢。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的装置测试炸药临界传爆尺寸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：针对测试临界传爆尺寸的炸药，配制炸药油墨；

步骤(2)：采用3D喷墨打印装置对下测试板的楔形装药槽进行装药并进行固化处理；

步骤(3)：将完成装药的下测试板和第一上测试板进行装配，在下测试板的楔形装药槽始端装药处进行起爆；

步骤(4)：若步骤(3)中下测试板楔形装药槽的熄爆位置处于下测试板的1/6-5/12等半径圆环楔形槽，则进行步骤(5)；若步骤(3)中下测试板楔形装药槽的熄爆位置处于下测试板的螺旋楔形槽，则重新设计加工下测试板，增加下测试板中1/6-5/12等半径圆环楔形槽始端也就是螺旋楔形槽的末端的高度，重复步骤(2)-(3)，直至步骤(3)中的下测试板楔形装药槽的熄爆位置处于下测试板的1/6-5/12等半径圆环楔形槽；

步骤(5)：对下测试板和第二上测试板进行装药；

步骤(6)：将第二上测试板楔形装药槽末端对准下测试板1/6-5/12等半径圆环楔形槽末端，逆下测试板楔形槽始、末端延展方向旋转，直至第二上测试板楔形装药槽末端抵达步骤(3)中下测试板楔形槽的熄爆位置，在下测试板中心螺旋楔形槽始端装药处进行起爆；

步骤(7)：若步骤(6)中第二上测试板楔形装药槽的装药完全被起爆，则步骤(3)中下测试板楔形装药槽熄爆位置处的截面高度即为该炸药油墨的临界传爆高度，记为h1，根据楔形装药槽宽度a，则可确定该炸药油墨的临界传爆尺寸为a×h1；若步骤(6)中第二上测试板楔形装药槽的装药未被起爆，则重新对第二上测试板和下测试板进行装药及装配，将第二上测试板楔形装药槽末端逆下测试板楔形装药槽始、末端延展方向旋转，直至第二上测试板楔形装药槽末端抵达下测试板1/6-5/12等半径圆环楔形槽的始端，进行起爆测试；

步骤(8)：采用二分法，以第二上测试板楔形装药槽装药被完全起爆和未被起爆作为判定点，缩小这两点对应在下测试板1/6-5/12等半径圆环楔形槽之间的距离，当距离不大于1mm时截止，此时可使第二上测试板楔形装药槽装药完全起爆位置对应的下测试板沟槽截面尺寸记为a×h3，第二上测试板楔形装药槽装药未被起爆位置对应的下测试板沟槽截面尺寸记为a×h2，根据设计的楔形槽宽度a，则可确定该炸药油墨的临界传爆尺寸为a×h3；以1mm为判定截止依据，对应临界传爆厚度(h3-h2)/h2的相对误差控制在5％以内。