Misurazione del ritardo del detonatore
Detonatori pirotecnici ed elettrici: l'importanza di misurare i ritardi reali e la caratterizzazione della velocità del segnale nel tubo a onda d'urto.
Due famiglie di detonatori
Nel campo delle esplosioni civili e industriali si utilizzano due grandi famiglie di detonatori. I detonatori pirotecnici si basano su un elemento ritardatore combustibile, la cui durata di combustione determina il ritardo. I detonatori elettronici sostituiscono tale elemento con un temporizzatore programmabile gestito da un circuito integrato.
Le due tipologie di detonatori vengono innescate mediante un tubo a onda d'urto, una linea elettrica o un sistema wireless. Una volta che il segnale di innesco raggiunge il detonatore, trascorre un intervallo misurabile prima della detonazione della carica di base; tale intervallo corrisponde al ritardo di innesco.
Perché è necessario misurare i ritardi?
La progettazione delle volate di mina si basa su detonazioni perfettamente sincronizzate per controllare la frammentazione, le vibrazioni del suolo, la sovrappressione dell'aria e le proiezioni di materiale. Uno sfasamento di pochi millisecondi nella sequenza può provocare una nuova collisione tra le colonne di roccia, aumentare lo spostamento del materiale o causare proiezioni di pietre. Anche un errore di pochi punti percentuali nel foro di cuneo può modificare l'esito dell'avanzamento del fronte di scavo di una galleria.
I produttori misurano i tempi di produzione per convalidare la produzione, documentare la conformità e verificare la durata di conservazione. Gli utenti finali misurano i tempi di lotti rappresentativi prima di operazioni critiche, in particolare quando operano in prossimità di infrastrutture sensibili.
Misurazione della velocità nel tubo d'urto
Il tubo a onde d'urto costituisce esso stesso un elemento di cronometraggio. Il suo segnale si propaga a una velocità finita, generalmente compresa tra 1.800 e 2.200 metri al secondo; tuttavia, la velocità reale durante l'impiego pratico o in una specifica configurazione può differire dal valore indicato. La misurazione di tale parametro consente di eliminare una fonte di errore occulta in qualsiasi calcolo dei tempi di ritardo. Il Detomet 4 gestisce direttamente questa misurazione.
L'approccio Kontinitro
Il Detomet 4 misura il tempo di innesco di un numero di detonatori compreso tra uno e cinque – elettrici o a tubo a onde d'urto – con una precisione di 0,01 microsecondi. Dei sensori a fibra ottica rilevano il lampo luminoso al momento dell'innesco e della detonazione, e lo strumento misura direttamente l'intervallo. Il display grafico consente una visualizzazione personalizzabile e tutti i risultati vengono registrati su scheda SD.
Per le campagne di maggiore portata, il sistema Detomet High Capacity estende la stessa architettura a 20, 24 o 30 canali all'interno di una robusta valigia di trasporto.
FAQ
Domande frequenti
Cos'è un detonatore a ritardo?
Il ritardo è l'intervallo di tempo che intercorre tra l'arrivo del segnale di innesco al detonatore – solitamente tramite tubo a onde d'urto o linea di accensione – e l'effettiva detonazione della carica di base. I ritardi consentono ai progettisti della volata di sfalsare i fori per controllare la frammentazione, le vibrazioni e la proiezione del materiale.
Perché misurare il ritardo del detonatore?
I ritardi nominali rimangono tali. Gli elementi di ritardo pirotecnici sono soggetti a tolleranze di fabbricazione, invecchiamento e condizioni di stoccaggio, mentre i detonatori elettronici presentano tolleranze di programmazione e di attivazione. La misurazione dei ritardi effettivi consente ai produttori di verificarne la qualità e agli utilizzatori finali di controllare i lotti prima di operazioni di brillamento critiche.
Come viene misurato il ritardo?
Un sensore ottico o elettrico rileva il segnale di innesco, dopodiché un secondo sensore rileva la detonazione vera e propria. Lo strumento registra l'intervallo di tempo con una precisione inferiore al microsecondo. Il Kontinitro Detomet 4 utilizza la rilevazione a fibra ottica del lampo luminoso sia all'innesco che alla detonazione e registra i ritardi di un numero di detonatori compreso tra uno e cinque in un'unica misurazione, con una precisione di ±0,01 microsecondi.