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含能材料靜電火花感度的測(cè)定方法及數(shù)據(jù)分析公式

更新時(shí)間:2023-03-27      點(diǎn)擊次數(shù):2528

一、實(shí)驗(yàn)原理:


靜電火花對(duì)藥劑的起爆或引燃作用,可等效地看成一只充電到一定電壓的電容器對(duì)置于一定形狀電極間的試樣放電。測(cè)定試樣50%發(fā)火能量E50或發(fā)火電壓的均值估計(jì)值即為試樣的靜電火花感度。

 

二、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑


1.主要儀器(靜電火花感度測(cè)試儀):

(1)靜電感度儀:必須符合相應(yīng)的要求,并定期檢查;

(2)天平:分度值0.1mg;

(3)水浴烘箱:控溫精度±2℃。

(4)干燥器

 


2.主要試劑及材料:


試劑:火工品藥劑;

材料:無(wú)水乙醇;細(xì)紗布等。

 

 

三、實(shí)驗(yàn)步驟


1. 試驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)試驗(yàn)樣品準(zhǔn)備:

將試樣放在55~60°C的溫度下烘干4h,然后放入干燥器中冷卻干燥2h以上備用;干燥器中的相對(duì)濕度不超過(guò)40%。

(2)電極準(zhǔn)備:

將針電極和板電極用工業(yè)乙醇洗于凈,在55~60°C的溫度下烘干2h。將絕緣套用工業(yè)乙醇洗干凈,用干凈紗布擦拭后放入烘箱在40~50°C的溫度下烘干10min。

(3)靜電感度儀準(zhǔn)備:

儀器安裝和校驗(yàn)應(yīng)符合圖紙和標(biāo)準(zhǔn)要求,各部分處于正常工作狀態(tài);高壓部分用無(wú)水乙醇、細(xì)紗布擦拭干凈,不得有水氣、灰塵或其他臟物;根據(jù)試驗(yàn)需要選擇電容、間隙、串聯(lián)電阻等,選擇定容勺,使每發(fā)試樣量在20~30mg。

(4)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備:

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置接地棒,參試人員裝配樣品前釋放靜電;開(kāi)啟控溫、控濕設(shè)備,使實(shí)驗(yàn)室溫度保持在15~25°C,相對(duì)濕度保持在50%~60%范圍。實(shí)驗(yàn)室溫、濕度穩(wěn)定后進(jìn)行試驗(yàn)。


2.試驗(yàn)過(guò)程


1)將絕緣套和板電極安裝在一起組成樣品室。用定容勺挖取試樣,放入樣品室內(nèi),使其平鋪在板電極上。用透明膠紙密封樣品室,共準(zhǔn)備30個(gè)。

2)將電極間隙按要求的距離調(diào)整好,裝上樣品室。

3)按要求的電壓對(duì)電容充電,充電完成后,對(duì)樣品放電。注意:高壓充電后參試人員勿接近高壓源,防止高壓觸電。

4)每放電一次,針電極、板電極和試樣必須更換。試樣發(fā)生冒煙、燃燒、爆炸均判為發(fā)火。

5)試驗(yàn)按升降法進(jìn)行。如果一發(fā)試驗(yàn)被判為發(fā)火,則下一發(fā)試驗(yàn)的充電電壓值降低一個(gè)固定電壓值;如果一發(fā)試驗(yàn)被判為不發(fā)火,則下一發(fā)試驗(yàn)的充電電壓值上升一個(gè)固定電壓值。

6)一發(fā)試驗(yàn)樣品的放電電壓和發(fā)火狀況按試驗(yàn)順序記錄在記錄本上。

7)試驗(yàn)后的廢棄物分類收集,廢樣品按規(guī)定處理。試驗(yàn)后對(duì)樣品爆炸室內(nèi)廢樣品的清洗應(yīng)當(dāng)在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行,防止粉塵、有毒有害氣體損害人體健康。



四、數(shù)據(jù)處理及分析


1.試驗(yàn)有效發(fā)數(shù)的確定


試驗(yàn)開(kāi)始與試驗(yàn)結(jié)尾的連續(xù)發(fā)火或連續(xù)不發(fā)火的發(fā)數(shù)為無(wú)效試驗(yàn)發(fā)數(shù),但是其中最靠近試驗(yàn)有效發(fā)數(shù)的那一發(fā)記為有效發(fā)數(shù)。

2.50%發(fā)火電壓(V50)的計(jì)算

V50=V0+d[(A/N±(1/2)]

式中  V0——測(cè)試電壓最小值,V;

d——測(cè)試步長(zhǎng),kV;

N——∑ni∑ni

A——∑ini∑ini;

ni——各試驗(yàn)電壓對(duì)應(yīng)的發(fā)火頻數(shù);

ni——各試驗(yàn)電壓對(duì)應(yīng)的瞎火頻數(shù)。

選用發(fā)火數(shù)據(jù)時(shí)公式取“-"號(hào),選用不發(fā)火數(shù)據(jù)時(shí)公式取“+"號(hào),發(fā)火數(shù)與不發(fā)火數(shù)相等時(shí)任意選一狀態(tài)計(jì)算,不相等時(shí)選N小的數(shù)計(jì)算。

3.標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)的計(jì)算

1)s=fMd    kV    當(dāng)M≥0.4時(shí)

式中M——等于NB-A2;

B——∑i2ni∑i2ni'

2)s=1.620dM+0.029)   kV   當(dāng) 0.30<M<0.40時(shí)

4.50%發(fā)火能量(E50)的計(jì)算

E50=0.5Cv250

式中  C——電容,F(xiàn);

V50——50%發(fā)火電壓,V。



五、安全預(yù)防


在靜電火花試驗(yàn)中,高壓充電放電有較大的風(fēng)險(xiǎn),測(cè)試人員一定要嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行測(cè)試。高壓充電后,參試人員禁止接近高壓源,防止高壓觸電。另外,測(cè)試人員裝配樣品前必領(lǐng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室接地棒釋放靜電。嚴(yán)禁將火柴等易燃物帶入,不準(zhǔn)穿帶釘子的鞋,不準(zhǔn)使用明火。參試人員必領(lǐng)嚴(yán)格遵守靜電火花感度試驗(yàn)安全操作規(guī)程,穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品,保持實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)良好。

 

六、靜電火花感度測(cè)試儀展示

 



   獻(xiàn)

WJ 1869一89火工品藥劑靜電火花感度的測(cè)定.北京:中國(guó)兵器工業(yè)總公司,1995.


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