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含能材料静电火花感度的测定方法及数据分析公式

更新时间:2023-03-27      点击次数:1233

一、实验原理:


静电火花对药剂的起爆或引燃作用,可等效地看成一只充电到一定电压的电容器对置于一定形状电极间的试样放电。测定试样50%发火能量E50或发火电压的均值估计值即为试样的静电火花感度。

 

二、实验仪器及试剂


1.主要仪器(静电火花感度测试仪):

(1)静电感度仪:必须符合相应的要求,并定期检查;

(2)天平:分度值0.1mg;

(3)水浴烘箱:控温精度±2℃。

(4)干燥器

 


2.主要试剂及材料:


试剂:火工品药剂;

材料:无水乙醇;细纱布等。

 

 

三、实验步骤


1. 试验准备

(1)试验样品准备:

将试样放在55~60°C的温度下烘干4h,然后放入干燥器中冷却干燥2h以上备用;干燥器中的相对湿度不超过40%。

(2)电极准备:

将针电极和板电极用工业乙醇洗于净,在55~60°C的温度下烘干2h。将绝缘套用工业乙醇洗干净,用干净纱布擦拭后放入烘箱在40~50°C的温度下烘干10min。

(3)静电感度仪准备:

仪器安装和校验应符合图纸和标准要求,各部分处于正常工作状态;高压部分用无水乙醇、细纱布擦拭干净,不得有水气、灰尘或其他脏物;根据试验需要选择电容、间隙、串联电阻等,选择定容勺,使每发试样量在20~30mg。

(4)实验室准备:

实验现场设置接地棒,参试人员装配样品前释放静电;开启控温、控湿设备,使实验室温度保持在15~25°C,相对湿度保持在50%~60%范围。实验室温、湿度稳定后进行试验。


2.试验过程


1)将绝缘套和板电极安装在一起组成样品室。用定容勺挖取试样,放入样品室内,使其平铺在板电极上。用透明胶纸密封样品室,共准备30个。

2)将电极间隙按要求的距离调整好,装上样品室。

3)按要求的电压对电容充电,充电完成后,对样品放电。注意:高压充电后参试人员勿接近高压源,防止高压触电。

4)每放电一次,针电极、板电极和试样必须更换。试样发生冒烟、燃烧、爆炸均判为发火。

5)试验按升降法进行。如果一发试验被判为发火,则下一发试验的充电电压值降低一个固定电压值;如果一发试验被判为不发火,则下一发试验的充电电压值上升一个固定电压值。

6)一发试验样品的放电电压和发火状况按试验顺序记录在记录本上。

7)试验后的废弃物分类收集,废样品按规定处理。试验后对样品爆炸室内废样品的清洗应当在通风柜内进行,防止粉尘、有毒有害气体损害人体健康。



四、数据处理及分析


1.试验有效发数的确定


试验开始与试验结尾的连续发火或连续不发火的发数为无效试验发数,但是其中最靠近试验有效发数的那一发记为有效发数。

2.50%发火电压(V50)的计算

V50=V0+d[(A/N±(1/2)]

式中  V0——测试电压最小值,V;

d——测试步长,kV;

N——∑ni∑ni

A——∑ini∑ini

ni——各试验电压对应的发火频数;

ni——各试验电压对应的瞎火频数。

选用发火数据时公式取“-"号,选用不发火数据时公式取“+"号,发火数与不发火数相等时任意选一状态计算,不相等时选N小的数计算。

3.标准偏差(s)的计算

1)s=fMd    kV    当M≥0.4时

式中M——等于NB-A2;

B——∑i2ni∑i2ni'

2)s=1.620dM+0.029)   kV   当 0.30<M<0.40时

4.50%发火能量(E50)的计算

E50=0.5Cv250

式中  C——电容,F;

V50——50%发火电压,V。



五、安全预防


在静电火花试验中,高压充电放电有较大的风险,测试人员一定要严格按照安全操作规程进行测试。高压充电后,参试人员禁止接近高压源,防止高压触电。另外,测试人员装配样品前必领通过实验室接地棒释放静电。严禁将火柴等易燃物带入,不准穿带钉子的鞋,不准使用明火。参试人员必领严格遵守静电火花感度试验安全操作规程,穿戴好劳动防护用品,保持实验室通风良好。

 

六、静电火花感度测试仪展示

 



   

WJ 1869一89火工品药剂静电火花感度的测定.北京:中国兵器工业总公司,1995.


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