Implementation of a conformal pressure measurement system for small arms

Abstract

Chamber pressure and its measurement are of paramount importance for the evaluation of the safety and the understanding of the functionality of a firearm. In a rudimentary way, this may be accomplished by proof loads, the concept and the use of which for the proofing of firearms are therefore briefly explained. This leads to definitions on the maximum service load for different calibers and the use of chamber pressure measurements as part of the safety and functionality evaluation procedure for ammunition. Following this is a review of methods for measuring chamber pressure during firing and an overview of standards and standardization bodies for deciding on the suitability of a specific cartridge, or a lot of cartridges, for a firearm. Then, the implementation of a conformal sensor method, to be put into service at FFI, is described. The next two chapters are the user manuals for calibration and measuring, respectively, with the FFI system. The impatient reader, who just wants to perform a chamber pressure measurement with the conformal pressure sensor method should skip directly to there. The final two chapters discuss the results of a calibration effort and a shot-by-shot comparison of chamber pressure measurements. The many appendices contain peripheral information on piezoelectric sensors, a schematic calculation on cartridge expansion, a short primer on statistical methods and a list of parts and materials.

Kammertrykk og måling av dette er av betydning for evaluering av sikkerhet og forståelse for funksjoneringen til et skytevåpen. Det forklares overordnet hvordan våpenprodusenter forsikrer seg om at kammertrykket ikke er for høyt. Dette fører til definisjoner av maksimalt kammertrykk for forskjellige kalibre og bruk av kammertrykkmålinger som en del av en evalueringsprosedyre for ammunisjon. Det gis en gjennomgang av metoder for måling av kammertrykk under skyting, og en oversikt over standarder og standardiseringsorganer. Deretter beskrives implementeringen av et målesystem med konforme trykkmålere, som skal tas i bruk hos FFI. De neste to kapitlene er brukerhåndbøkene for henholdsvis kalibrering og måling med FFI-systemet. Den utålmodige leser, som bare ønsker å utføre en kammertrykkmåling med konforme trykkmålere, bør hoppe direkte dit. De to siste kapitlene diskuterer resultatene av en kalibrering og en sammenligning av trykkmålinger. Vedleggene inneholder informasjon om piezoelektriske sensorer, en skjematisk beregning av patronutvidelse, en kort innføring i statistiske metoder og en liste over deler og materialer.