GJB 5891.30 第30部分:氣體比容測定 壓力傳感器法

GJB 5891.30-2006火工品藥劑試驗方法

第30部分:氣體（tǐ）比容測定  壓力傳（chuán）感器法

1  範圍

本部分規定了進行火工品藥劑氣體比容試驗（yàn）的儀器、設備和材料、環境要求、試驗準備、試驗步驟及結果處（chù）理。

本部分適用（yòng）於在真空中能被引爆(或（huò）引燃)的火工（gōng）品藥劑氣體（tǐ）比容的測定。

2  原理

將定量被測藥劑，在真空、定容的氧彈內引爆(或引（yǐn）燃)，30min後，將試樣爆炸(或燃燒（shāo）)產生的氣體輸入真空量氣係統，通過壓力傳感器，測定氣體的壓力，再根據理想氣體狀態方程式，計算單位質量試樣產生的氣體（tǐ）量，作為試樣（yàng）的氣體比容。

3  儀器、設備和材料

試（shì）驗用（yòng）儀器（qì）、設備和材料應符合以下要求:

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

1)數字壓力（lì）計:測量範圍為0kPa～250kPa(絕對壓力)，誤差為0.05%(滿量程（chéng）)；

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（yàng）點火電流:DC 0A～5A可調；

6)真空泵:極限真空度為6.67×10^-2Pa；

7)氧彈（dàn）容積為(25mL～350mL)±10mL，用20MPa水壓試（shì）驗應（yīng）合（hé）格。

b）分析天平:最大稱量為（wéi）200g，分度值為0.0001g。

c）溫度計:測量範圍為0℃～50℃，分度值為（wéi）1℃。

d) 環形鐵架。

e）坩堝:外徑為26mm的不鏽鋼（gāng）坩堝（guō），或壁厚為（wéi）2mm，容積為5mL～15mL的陶瓷坩堝。

f）電（diàn）子天平:最大（dà）稱量為3100g，分（fèn）度值為0.01g。

g）鎳鉻電阻合金絲(YB/T 5259)。

h）工業酒精(GB/T 394.1)。

4  環境要（yào）求

實（shí）驗室應為隔離（lí）的操作間和準備間（jiān），操作（zuò）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

先將氧彈洗淨、吹於或（huò）擦幹，將場放入其中，在電子天平上稱量其質（zhì）量，準確至0.02g。將氧彈放在一塊潔淨的幹布上，打開針（zhēn）形閥，擰下彈帽，取出彈頭，往彈杯內注入蒸餾水，輕輕放入彈（dàn）頭，並轉動幾圈，然後，用另（lìng）一（yī）塊幹布（bù）擦淨彈體外的水，擰上彈帽，緩緩關閉針形（xíng）閥，用卷成條狀的濾（lǜ）紙吸盡針形閥內的水，再稱量（liàng）。每次標定時應記錄水溫。

按公式(1)計算氧彈容積:

式中:

V₁——經標定的氧彈容積的數值，單位為（wéi）毫升(mL)；

m₂——氧彈和水的質量的數值，單位為克(g)；

m1——氧彈的質量的數值，單位為克(g)；

p ——蒸餾水的（de）密度的（de）數值，單位為（wéi）克每立方厘米(g/cm³)。

重複標定兩次，結果平行誤（wù）差不大於2.0mL 時，取其算（suàn）術平均值。

5.2  氧彈和量氣（qì）係統容積的標定

5.2.1  打開氣體比容測試儀量氣係統的所有閥門。

5.2.2  將氧彈接入量氣係統，並擰開針形閥。

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

5.2.4  記錄數字壓力（lì）計的顯示值，然後，依（yī）次關閉氧彈針形閥（fá）和排空閥。

5.2.5  啟動真空泵，抽（chōu）氣至數字壓力顯示值小於0.15kPa時（shí），依次關閉真空（kōng）表閥（fá）和真空泵閥，記錄數字壓力計顯示值。

5.2.6  打（dǎ）開針形閥，1min 時（shí）記錄變化後的壓力值；將氧彈從量氣係統卸（xiè）下，打開所有的閥。氧（yǎng）彈和量（liàng）氣係統的容積按公式(2)計算:

式中:

V₂——氧彈和（hé）量氣係（xì）統（tǒng）容積的數值，單位為毫升(mL)；

P₁——5.2.4操作記錄的數（shù）字（zì）壓（yā）力計（jì）顯示值的數值，單位為千帕(kPa)；

P₂——V₁容積的氣體進入量（liàng）氣係統前後的壓力差的數值，單位為千帕(kPa)。

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

氧彈容積(V₁)和氧彈與量氣係統容（róng）積(V₂)一年標（biāo）定一次。

5.3  試樣準備

將被測藥劑約7g，按相應的規（guī）定進行幹（gàn）燥，達到技術要（yào）求後，在幹燥器中自然冷卻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、數字壓力計和計算機的電源，預（yù）熱0.5h～1.0h。

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

6.3  將彈頭放入環形鐵架內，然後，將坩堝放入彈頭導電彎杆下端的環內。

6.4  截取長100mm～120mm的鎳鉻電阻合金絲（sī），將其中部繞成直徑為1mm的螺旋狀，將其兩端分別穿在電極杆上，用卡子固定（dìng）緊，用鑷子將鎳鉻（gè）電阻合金絲調整到恰當的位置，不接觸坩堝。

6.5  緩慢將試樣倒入坩（gān）堝內，使之與點火絲接觸良好，然（rán）後，將彈頭放入彈杯（bēi）內，蓋上彈帽並擰緊（jǐn）。

6.6  將氧彈與量氣係（xì）統連接，打開針形闊（kuò），關閉排空閥。

6.7  啟動真空泵，抽氣至數字壓力計顯示值小於0.5kPa 時，旋緊針形閥，關閉真空泵，將氧彈（dàn）從量氣係統卸下。

6.8  根據試樣性質，旋轉“電壓"調節開關，調至適當的點火電壓，然後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（shuǐ）)中靜置30min，冷卻至室溫。

6.10  將氧彈接入（rù）量氣係統，按（àn）下（xià）測試儀操作麵板上的“啟動"按鈕，開啟真（zhēn）空泵，至數字壓力計顯示值小於0.15kPa 時，依次關閉真空表閥、真空泵閥，然後，按“停止"按鈕，關閉（bì）真空泵。

6.11  在程序界麵相應的（de）對話框中輸入必要參數。

6.12  單擊計算機程序界麵的“采集"按鈕，然後，擰開氧彈針形（xíng）閥，使氣體進入量氣係統。

6.13  計（jì）算機程（chéng）序（xù）界麵顯（xiǎn）示“數據采集完畢"後，顯示試驗結果，並自動保存；擰開真空泵閥，按“啟動"按鈕，啟動真空泵抽去氧彈內的廢氣。

6.14  卸下氧彈，擰開（kāi）真空表閥和排（pái）空（kōng）閥，將“電壓"調節旋旋至0V，然（rán）後，依次關閉數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，若未洗淨，再（zài）用酒精擦洗，然後，晾幹備用。

7  結果處理

同一試樣測定兩個結果（guǒ），當平行結果誤差不大於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（guǒ）與前兩個結（jié）果之一相差不大於（yú） 6mL/g 時，取這兩個結果的平均值。若補測的結（jié）果在前兩個結果之間，且都不大於 6mL/g 時，取三個結果的平均值。結果（guǒ）表示至整數位。若三個結果（guǒ）之差都大於6mL/g，則將（jiāng）三個結果全部報出。