鉛 板 ブ ラ ス ト メ ー タ の 校 正

研 究 論 文

鉛 板 ブ ラ ス ト メ ー タ の 校 正

吉田正典■ ,角鈷洋三8 ,成田光明 ★

石川 昇● ,藤原修三● ,日下部正夫● +

通商姦策省主催の野外爆発爽鰍 こおいて爆風圧測定にこれ まで主 として用いられてきた0.

5 mm鉛板 ブラストメータの押校正を行 った｡校正には ど‑ ク静水過圧 0.05‑I.43bar

,正圧相 の持統時間

8‑20ms

の爆風 を用 いた｡校正着果は三次の自然 スプライン開放によ り. ピー ク 静水適正の常用対款を鉛板凹丑の開放 として

7

イ･ Jトして来 した｡新 しい校正曲鰍 こよる

TN T

爆且圧はこれ までに発安されているデー タと比故的良 く一放 した｡

1.

緒 言

爆風の計測においては,衝撃波速度 ･圧力 ･粒子速 度 ･密度等の庸色が光学的 ･怒気的 ･あるいは機械的 手段によ り広い軽殿範E E E I で測定されることが多い｡機 械的測定法は一般に応答速度が遅 くまた一缶の例外を 除けば時間ナF 7フ ィールが得られないなどの欠点を有 するものの,低価格 ･換作の柄併催 ･拙爽性等の長所 のため広 く用いられている｡1

9

6

1

年以来毎年一回行わ れている通商産某省主催の野外爆発乗数 (火薬類の保 安技術実験)日においても爆風圧力の湘定には鉛板ブ ラストメータが主 として用いられてきてお り,その珊 定デー タも既に

10

さ点のオ‑ダーに逮 している｡

Fig.1

にブラ ス トメー タの構造 を示す｡金属板には 主として0

.5mm鉛板が用いられてきた｡燦風圧柵定

の掛 こはこのブラストメ ー タを爆源に正対 させ地上高 約

1mとなるよう直径1

5

‑20cmの杭 (取 り付け位 置

は平面になるよう刷る)に国定する｡僻見圧印加後鉛 板 凹丑 を測定 し庄 カー凹丑の校正曲掛 こ基づきピー ク圧力を求める.校正曲線 としては昭和3

6

年度の野外 爆発実験報告執 こ紀故 されているものが唯一の もので あ り以来昭和5

8

年度の野外爆発乗数 までこの校正曲線 一美際には校正曲線 をもとに した校正衷 (未公衷)‑

が用いられてきた｡この校正には内径5

0Tnmの術宰波

管が用いられ,四組の反射過庄一凹政のデー タか ら校 正曲弟が生成 された

V

｡この衝撃波管3 ) は爆凪圧波形

昭和6 0年

7

月

5

日受理

事 化学技術研究所 保安環境化学部

〒

305

茨城県筑波

堺谷田部町東 1‑I TEL0298‑54‑4789

榊 ミFl J安全工業株式会社 技術開発gr 義郎

〒

340埼玉県草加市稲荷5‑27‑1 TEL0489‑31‑8231

と類似の持統時間

2ms

程度の三角波が発生できる機 構になってお り校正には特に慈 しでいたと考 えられ る ちのの.従来の校正曲線に基づ く燦風圧珊定位は梅外 のI I T ‑‑ タと比 Lt高い圧力伍 を与える傾向があ り, こ . のことはこれ まで何度か指摘されてきた

lH )｡Fig.2

に従来の校正曲線 を示す｡昭和5

8,59

年度に行われた

TNTの地上爆発実数の結果からFig.2

の校正曲線に 基づき反射過圧 を求め静水適正 に換算 した ｡̀ これ を 換井距離に対 してプt ,ツトした ものをFi

g.3

に示す｡

参考のためKi

FigeryOJ(TNT

.地上爆発)

,BakerTJ(T NTの空中爆発) も示す｡Fig.2

に･ よる爆風圧 は明 ら かにこれ らよ りも高い伍 を示 している｡

一方.通商産業省主催の野外爆発実験においては近 年 ビェ ･ /圧力素子が鉛板 7' ラス トメー タとともに使用 され るようにな り, このため爽際の爆風圧を利用 して 鉛板1ラストメー タを再校正することが可能 となっf =｡

ここでは昭和5

8,59

年度の ビエ ･ / ' 圧力素子による爆風

1 34‑ Fig.1 CrosssectionoEtheblast m

eter

工尭火

︻Luu＼血王

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Fig.2 196l caJibration亡urVef)orO.5mm]ead

‑ phteI)hstmetcr.ReL]ectedoyerprcssur e vs.Dent

.

正村定括黒 をもとに行 った曲板ブラ スト1‑ タの押 校 正辞典について報告する｡なお再

校

正にあた っては

永 由 ･中野8)の括典 に従い,爆風の持統時岡が.鉛板

凹 丑がインJt'/レスで決 まる領域 (約Irns

弱)よ り十

分

長いので鉛横凹血は t='‑ ク圧力q)開放であるとしr=

2. 枚正乗数及び抵 ｡ 集

束軌 ま昭和58年度は陸上 自中隊岩手山前習助で.

昭 和59年度は同 日出生台前官鵜で行 った｡爆源 として 26.1‑101.3kgの5非畠 (1‑ スター としてTNTは

の 約2%の皿丘のベ ン トライ トを用いた｡来示茄庇は NTとベ ン トライ トの罪丑の和である)の蹄遺TNT T

及び

100kgの スラ リ一輝非 (エ?ルシ訂ン燦賂 1k g

包

xl

仙)

2屯柄 を用 いた｡瑚軌 ま妊径 と高 さの比

が はば 1の直円筒で未申の台上に中心の換辞高 さが約0

.

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Kr)gYBK叩eku,VoI.47.No.1.1988‑35 ‑

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Tablo2 ExperimentDtresults

Exp･ "o･ Explosive Weki:ht Dis:nee oveeE7:te:scsure DentmvmalueS

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野

一約42‑5詑細別‑534繊細の5743糾昭732392

1

821641∧UO一511■｢811

I

5817光軸

一 1

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39

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14

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58/3‑1 TNT 51.7

TNT 10l.3 59/2‑I‑1 ESlurry loo

59/2‑I‑2 FSItJrry

TNT

I22叫 TNT212I2叫

70.7

TNT

3122叫

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^0〇一Te一SFig.4NewcAlitmtioncurve(801idline)and1961cAli

t‑tioncurve(dottedline)･18m/kgL/

3となるよう 放 配した

｡Table

lに雑条件

エ･/圧力菓子1由.鉛額ブラストメータ3

佃を一札と を示す ｡ 埠源から12

‑触

れの範囲で同一の地点にt : ' して 放 ^{但 しそれぞれの頒発}

Table3 Splille

C O

EricientsEorthenew印libration curyeoI0.5mm Lead‑plate bhst皿etCr (1984Calibratioll)

I Xh(Z') C((')

1 3.5607E‑01

2

‑I

.5349E

+0 0

3

1 .

0000E+OO ‑2.8353E‑ 02

4 1.8仰 E+00 3.6542E‑02

5 4.2000E+00 ‑7.8158E‑03 6 1.2300E+01 ‑3.7373E‑04

O

Log10(A

f u=C(1

)a+C(2)

+ I I ‑3

C(fl)(a‑X‑(J'D3.

JP.‑･StAticOyerprcsSure(bar) d･･･Dent(nn)

C･･･SplinecoeEEicients Xt Knotpositions

過圧 と鉛板凹丑を測定 した｡典故の辞細に関 しては昭 和5

8,59

年度の報告

8

1

)

を参照されたい｡TAbl

e2に

爽験着果 を示す｡喪中税鞍は鉛板の破裂 もしくは小石 等の衝突などのため凹血が耐定できなか ったものであ る｡

喪中には示さなかったが･ 爆風正圧相の持位時間は 倣

小で約

8ms.

最大で2

0ms

以上であった｡

得られた6 5粗のデ

ー タ

をナt 7ツトした t I のをFi

g.4

に示す.固中央線は7 1 ‑‑ タを3 次の自然 スプライン開 放で7 イ･ Jトしたものである｡Ta

bLC3

に フ イッ ト式 の係争 を示す｡Fi

g.4

の点故は従来の校正曲故 を.皮 射庄一静圧の変換 をLですt '･ Jトしたものである｡

3.

% *

3.1

従来の 披 正曲線との普典

Fig.4

に見 られる様に,従来の校正曲鼓 と今回の t , のとの不一故は0.

1bAr

付近 で著 しい｡この原因は.

旧校正の もととなったI l r ' '‑タが静水適正で

Ibar

近 辺 でとられてお り,それより低い圧力領域の曲線は外そ うで求めていr =ためであろうと思われる｡1bAr 付 近 で旧校正曲線が今回の ものより揃い圧力となっている のは,旧校正に用いられた節撃波の持続時間 (約

2m s)が十分良 くはなかったためであろ う｡水島･中野B

) によれば.凹最は祈革波の点初の約 1

ms

弱のイ ンJI ルスの閑欺 く即ち持絞時間の長い場合はt = ' ‑ ク圧の開 放 とみな してよい)であるので,同一の t = ' ‑ク圧で特 捜時間の長い爆且に比 し,小さい凹丘とI Lったのであ

ろう｡

新 しい校正曲掛 こ基づき昭和5

9

年度の

TNT爆発 に

おける鉛板ブラストメー タによる僻見圧 を換井距離に 対 してナ

t,

･ JトしたものをFi

g.

Sに示す｡従来の校正

tJt?

q )

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LI 一S

1 Sc81 10 100

那.この′ (ラツキの主な原田としては次のものが考え られる｡

①鉛板の持めっけ強度

◎鉛板の厚さ

◎ブラストメータの取 り付け角皮

◎ブラストメータと杭 との面密度

①の舟めっけ敦齢 こ関 しては.これまで一定の方法 が無 く.乗取 こどの色度の敷皮で掃めっけられている のか,まr =これが訳歪にどの粗度寄与 しているのか全 く不明である｡できれば何らかの方法で掃めっけ免疫 を一定に保つのが望ましいと思われる｡

◎に関 しては,爽敬に用いた鉛板のJ gさは共沸はし ていないが,同一 ｡ツト品 1 0 0枚について鹿血を測定 した｡厚 さを均一と庇定すると

政

′ ト

伍0.490TtLm

庇大

住 0.524mm

.平均伍

0.509nm

を得た｡昭8) 3 6年度の 報告啓には0

.5mmのほかに1.0mmの鉛 板 に対す る

校正曲線 も掲載されている｡校正の行われた餌城では 同一の凹丘に対 して鉛板の好きが

0.5Jn

J nから

1.

0m になると静水過丘 もはば二倍 となっている｡従って上 妃の

0.5mm何校のバラツキは静水過正位で政大約4

%の訊盛を生 じさせるものと思われる｡しか し爽麻の 鉛板では好きは均一ではなく.内訳で見て判別できる 軽度の凹凸があり.これに鹿田する臥歪はもっと大き なものとなるであろう｡

㊥については取 り付け角皮が妙疎正対から

5

度ずれ ても.凹庇で

1‑2%

の現金であることが柵かめられ ている｡

Fig.1

ではブラストメータ背面に空気抜きの孔が放 けちれであるが

,

肢位のf 掛こは背面に材木が横位する 形 となり.これは空気の流出に対 して抵読 となる｡㊨

のブラストメータ背面と杭 との密着度がどの軽DE 彫曹 するかについては,これまでのところ全く不明である｡

4.

揺 曹

26.1‑101.3kg

の範田の爆燕の爆風圧を利用 して.

0.5mm鉛壊1ラス ト1‑ タの再校正を行った｡6

5 A の央敢データをもとに

ビ‑

ク静水過 正 ^{位の対政を鉛板}

凹瓜の

3

次の自鈴 ス7' ライン開放で喪 した｡新 しい校 正曲鰍 こよるTNT 爆風圧 は存外で報せされているも のと比較的良 く一鼓 した｡デー タはその85 %が,中心 位の

±20%

以内におさまっているのI C,乗用上あまり 問項はないと思われる｡

これまでの野外爆発典故での瀬見圧i P l 定位はそのほ とんどが0.

5mm鉛板1ラストメー タによってお り,

新 しい校正曲線を用いて再並理することが必要と思わ れるが,これについては . 別途貴史する予定である｡

謝 辞

夷故の央掛 こ当たっては,関係伴官庁.歳藁火薬集 界の方々をは じめ多故の方の協力を得た｡潔 く感謝の 倉を喪 しま十｡

文 献

1)通商轟薬省立地公事局保安耽 ･エ恭技術院化学技

術研究所.■ l 火薬類の保安技肝薬鯛 告8

"

^,昭和

3賂^･‑59

^年度｡

2)米田国昭.私信

3)疋田弘 也羽哲郎,米田囲昭.エ弟化学嬢臥 64

.

4

2(1 9 61 )

4)全国火弗斬保安協会.‑

一 通商産桑省主催.埠発 央 政牧草 (その

3

)' ' .(1

910)

5)

松田幹蛾.工革火薬 4 3.2

53(1982)

6)C.N.KingeTyBJlda.F.P8nn

i l

l,取 LM也m nd tJmReportN0.1518(1964)

7)W.E.BAket,llExplosionSinAir",UniyezityoE TexasPre

s

s.Austin(1973)

8)水島啓二臥 中野盛付.エ恭火薬

4

4.173(1983) 9)市田浩三 ･台本音土市.一

一 スプライン閑敢 とその

応用" ,助骨出版

(1979)

10)吉田正典.角飴洋三.成田光明,石川井.藤原修

三. 日下

抑

正夫,エ桑火薬. 4

8,245(1985)

‑ 38‑

エ煎火薬協会鈷

Calibr8tionofthe0.5rTlrnLead‑pl8teB18Stmeter. byMasatAkeYOSHIDA

書

,YohヱOKAKUDATE

書

,MitsuakiIIDÀ

NoboruISHIKAWA

'

,ShyuzoFUJIWARA

f

,MaSaOKUSAKABE■●

Theb18Stmeterwi Lh0.5mm lead‑plate.WhichhasbeenusedintheField Ex.

perimentoEMinistryoH nternationaITradeandIndustry,WASre‑Calibratedusing blastWavesOf0.05to1.43barpeakstaticoverpressureand 8to 20ms positive duration. BlastwavepressuresOETNT measuredbythenewlycalibrated0.5mm lead‑plateblaStmeteragreedsatisfactorilywithpublisheddata.

('NAlionalChemicalLaboratoryforlnduslry YAtAbe.Tsuku

b

a,IbAraki3

0

5.JAPaJl. '+Midori An zenKogyoC

0

.,Ltd.

5‑27‑1Inari,Sok8.Saitam8340,Japan.)

K的yaK8Y8ku.Vol.47.No.1.1986 ‑ 39‑