GJB 5891.30-2006火工品藥劑試驗方法

第30部分:氣體比容測定  壓力傳感器法

1  范圍

本部分規(guī)定了進行火工品藥劑氣體比容試驗的儀器、設備和材料,、環(huán)境要求、試驗準備,、試驗步驟及結果處理,。

本部分適用于在真空中能被引爆(或引燃)的火工品藥劑氣體比容的測定。

2  原理

將定量被測藥劑,，在真空,、定容的氧彈內(nèi)引爆(或引燃)，30min后,，將試樣爆炸(或燃燒)產(chǎn)生的氣體輸入真空量氣系統(tǒng),，通過壓力傳感器，測定氣體的壓力,，再根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式,，計算單位質(zhì)量試樣產(chǎn)生的氣體量，作為試樣的氣體比容,。

3  儀器,、設備和材料

試驗用儀器、設備和材料應符合以下要求:

a)氣體比容測試儀:由主機,、計算機,、打印機、真空泵和氧彈組成,，其中主機部分主要由數(shù)字壓力計,、真空表、電壓表,、電流表,、真空表閥、真空泵閥,、電源開關,、點火開關等組成,。儀器的參數(shù)應符合下列要求:

1)數(shù)字壓力計:測量范圍為0kPa～250kPa(絕對壓力)，誤差為0.05%(滿量程),；

2)電源:AC380(1±10%)V,，50Hz；

3)功率:0.6kW,；

4)試樣點火電壓:DC OV～30V可調(diào),；

5)試樣點火電流:DC 0A～5A可調(diào)；

6)真空泵:極限真空度為6.67×10^-2Pa,；

7)氧彈容積為(25mL～350mL)±10mL,，用20MPa水壓試驗應合格。

b）分析天平:最大稱量為200g,，分度值為0.0001g,。

c）溫度計:測量范圍為0℃～50℃，分度值為1℃,。

d) 環(huán)形鐵架,。

e）坩堝:外徑為26mm的不銹鋼坩堝，或壁厚為2mm,，容積為5mL～15mL的陶瓷坩堝,。

f）電子天平:最大稱量為3100g，分度值為0.01g,。

g）鎳鉻電阻合金絲(YB/T 5259),。

h）工業(yè)酒精(GB/T 394.1)。

4  環(huán)境要求

實驗室應為隔離的操作間和準備間,，操作間溫度在應15℃～25℃,，相對濕度為40%～70%。

5  試驗準備

5.1  氧彈容積標定

先將氧彈洗凈,、吹于或擦干,，將場放入其中，在電子天平上稱量其質(zhì)量,，準確至0.02g,。將氧彈放在一塊潔凈的干布上，打開針形閥,，擰下彈帽,，取出彈頭，往彈杯內(nèi)注入蒸餾水,，輕輕放入彈頭,，并轉(zhuǎn)動幾圈，然后，用另一塊干布擦凈彈體外的水,，擰上彈帽,，緩緩關閉針形閥，用卷成條狀的濾紙吸盡針形閥內(nèi)的水,，再稱量,。每次標定時應記錄水溫。

按公式(1)計算氧彈容積:

式中:

V₁——經(jīng)標定的氧彈容積的數(shù)值,，單位為毫升(mL),；

m₂——氧彈和水的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g),；

m1——氧彈的質(zhì)量的數(shù)值,，單位為克(g)；

p ——蒸餾水的密度的數(shù)值,，單位為克每立方厘米(g/cm3),。

重復標定兩次，結果平行誤差不大于2.0mL 時,，取其算術平均值。

5.2  氧彈和量氣系統(tǒng)容積的標定

5.2.1  打開氣體比容測試儀量氣系統(tǒng)的所有閥門,。

5.2.2  將氧彈接入量氣系統(tǒng),，并擰開針形閥。

5.2.3  依次接通氣體比容測試儀主機,、計算機和打印機電源開關,，預熱30min。

5.2.4  記錄數(shù)字壓力計的顯示值,，然后,，依次關閉氧彈針形閥和排空閥。

5.2.5  啟動真空泵,，抽氣至數(shù)字壓力顯示值小于0.15kPa時,，依次關閉真空表閥和真空泵閥，記錄數(shù)字壓力計顯示值,。

5.2.6  打開針形閥,，1min 時記錄變化后的壓力值；將氧彈從量氣系統(tǒng)卸下,，打開所有的閥,。氧彈和量氣系統(tǒng)的容積按公式(2)計算:

式中:

V₂——氧彈和量氣系統(tǒng)容積的數(shù)值，單位為毫升(mL),；

P₁——5.2.4操作記錄的數(shù)字壓力計顯示值的數(shù)值,，單位為千帕(kPa)；

P₂——V₁容積的氣體進入量氣系統(tǒng)前后的壓力差的數(shù)值，單位為千帕(kPa),。

重復5.2.1～5.2.6的操作五次,，結果平行誤差不大于2.0mL時，取其算術平均值,，否則重新標定,。

氧彈容積(V₁)和氧彈與量氣系統(tǒng)容積(V₂)一年標定一次。

5.3  試樣準備

將被測藥劑約7g,，按相應的規(guī)定進行干燥,，達到技術要求后，在干燥器中自然冷卻30min,，作為試樣,，備用。

6  試驗步驟

6.1  依次接通氣體比容測試儀主機,、數(shù)字壓力計和計算機的電源,，預熱0.5h～1.0h。

6.2  用分析天平稱取試樣(起bao藥,、擊發(fā)藥約為1g,，點火yao、煙火yao約為2g),，準確至0.0002g,。

6.3  將彈頭放入環(huán)形鐵架內(nèi)，然后,，將坩堝放入彈頭導電彎桿下端的環(huán)內(nèi),。

6.4  截取長100mm～120mm的鎳鉻電阻合金絲，將其中部繞成直徑為1mm的螺旋狀,，將其兩端分別穿在電極桿上,，用卡子固定緊，用鑷子將鎳鉻電阻合金絲調(diào)整到恰當?shù)奈恢?，不接觸坩堝,。

6.5  緩慢將試樣倒入坩堝內(nèi)，使之與點火絲接觸良好,，然后,，將彈頭放入彈杯內(nèi)，蓋上彈帽并擰緊,。

6.6  將氧彈與量氣系統(tǒng)連接,，打開針形闊，關閉排空閥,。

6.7  啟動真空泵,，抽氣至數(shù)字壓力計顯示值小于0.5kPa 時,，旋緊針形閥，關閉真空泵,，將氧彈從量氣系統(tǒng)卸下,。

6.8  根據(jù)試樣性質(zhì)，旋轉(zhuǎn)“電壓"調(diào)節(jié)開關,，調(diào)至適當?shù)狞c火電壓,，然后將氧彈接入點火電路，按下“點火"按鈕,，點火,。

6.9  將氧彈在空氣(或冷卻水)中靜置30min，冷卻至室溫,。

6.10  將氧彈接入量氣系統(tǒng),，按下測試儀操作面板上的“啟動"按鈕，開啟真空泵,，至數(shù)字壓力計顯示值小于0.15kPa 時,，依次關閉真空表閥、真空泵閥,，然后,，按“停止"按鈕，關閉真空泵,。

6.11  在程序界面相應的對話框中輸入必要參數(shù),。

6.12  單擊計算機程序界面的“采集"按鈕，然后,，擰開氧彈針形閥,，使氣體進入量氣系統(tǒng),。

6.13  計算機程序界面顯示“數(shù)據(jù)采集完畢"后,，顯示試驗結果，并自動保存,；擰開真空泵閥,，按“啟動"按鈕，啟動真空泵抽去氧彈內(nèi)的廢氣,。

6.14  卸下氧彈,，擰開真空表閥和排空閥，將“電壓"調(diào)節(jié)旋旋至0V,，然后,，依次關閉數(shù)字壓力計和測試儀主機電源開關。

6.15  將彈帽擰下,，取出彈頭,，清洗各部件，若未洗凈，再用酒精擦洗,，然后,，晾干備用。

7  結果處理

同一試樣測定兩個結果,，當平行結果誤差不大于6mL/g時,，取其算術平均值，作為測試結果報出,。否則,，補測一個。若補測的結果與前兩個結果之一相差不大于 6mL/g 時,，取這兩個結果的平均值,。若補測的結果在前兩個結果之間，且都不大于 6mL/g 時,，取三個結果的平均值,。結果表示至整數(shù)位。若三個結果之差都大于6mL/g,，則將三個結果全部報出,。