Metrologia da detonação como recurso a fibras ópticas

Abstract

O trabalho apresentado consiste numa recuperação e desenvolvimento de um sistema simples para detetar sinais ópticos emitidos durante uma detonação com recurso a uma única fibra óptica embutida num cordão detonante e a sensores optoeletrónicos, conectados a um analisador de sinal digital, para a medição de tempos entre sinais ópticos. É apresentado um pequeno estudo da radiação térmica porque este é importante para se compreender a luz emitida pela frente detonação, assumindo que ocorre um salto de temperatura durante a compressão de choque, onde podem ser aplicadas as propriedades de um corpo negro e suas grandezas espetrais e totais bem como as leis importantes deduzidas pela lei Max Plank. Selecionadas as fibras ópticas multimodo de PMMA (Polimetil-Metacrilato) e sílica em função da sua atenuação para diferentes comprimentos de onda e selecionados os receptores e transmissores dependendo da sua sensibilidade máxima de 650 nm e 820 nm, bem como todos os outros componentes necessários para a realização de ensaios para a validação do método, conectores e ligadores SMA (SubMiniature Version A). A validação experimental foi efetuada através da calibração dos receptores e da realização de ensaios com cordão detonante de PETN (Tetra Nitrato de Pentaeritritol) utilizando diferentes formas de embutir a fibra no cordão e de proteger estas das emissões indesejadas da radiação. Os resultados comprovaram a validade do método de medida da velocidade de detonação utilizando uma única fibra óptica, bem como a sua precisão.

The work presented here consists of a recovery and development of a simple system for detecting optical signals emitted during a detonation using a single optical fiber built-in detonating cord and opticaleletronics sensors connected to a digital signal analyzer, for measuring times between optical signals. A small study of thermal radiation appears because it is important to understand the light emitted by the detonation front, assuming a jump in temperature during compression shock, where the properties of a black body and its spectral magnitudes may be applied occurs and total as well as the important laws deduced by Max Plank law. Selected optical fiber multimode PMMA (polymethylmethacrylate) and silica due to its attenuation for different wavelengths and selected receivers and transmitters depending on their maximum sensitivity of 650 nm and 820 nm, as well as all other necessary components for conducting trials to validate the method, connectors and connectors SMA (Subminiature Version A). The experimental validation was performed by calibration of the receivers and testing with detonating cord of PETN (Pentaerythritol Tetra Nitrate) using different ways of embedding the fiber in cord and protects these unwanted emissions of radiation. The results proved the validity of the method of measurement of the detonation velocity using a single optical fiber, as well as its accuracy.