1 范圍

      本標準規定了煙花爆竹用煙火藥TNT當量測定的適用設備、取樣方法、環境條件、安全要求、沖擊 波超壓測定和TNT當量計算方法。

      本標準適用于煙花爆竹用煙火藥TNT當量的測定。

2 規范性引用文件

      下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，凡是注明日期的引用文件，其隨后所有 的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究 是否可使用這些文件的最新版本，凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

      GB/T 699 《優質碳素結構鋼》

      GB 10632 《煙花爆竹抽樣檢查規則》

3 測定原理

      用TNT當量來衡量煙火藥爆炸能力的計量單位。

      測量1 kg(mTNT)TNT在一定條件下爆炸時，不同距離(R_TNT)處形成的空氣沖擊波超壓(ΔP_TNT), 從而計算出ΔP_TNT與m_TNT、R_TNT函數關系。

      在相同條件下測量煙火藥在爆炸時產生的空氣沖擊波超壓(ΔP_PYR),從而計算出ΔP_PYR與m_PYR、 R_PYR函數關系。

      根據以上兩個函數關系，計算出當ΔP_TNT = ΔP_PYR = 0.03 MPa、R_TNT=R_PYR時，m_TNT/m_PYR的值(即 TNT當量系數f)。

      其他類似煙火藥TNT當量=f×m(煙火藥質量)。

4 儀器設備

4.1 B&W61012型多通道恒流電壓源：

      通道數：大于等于4個；

      恒流源輸出電壓：18 V?30 V；

      恒電流：4.5 mA；

      放大倍數：1倍和10倍；

      頻率范圍(±5%)：0.1 ?100 000(×1)；0.1 ?50 000(×10)；

      寬頻帶電噪聲：＜0.01(×1),0.5(×10)mVrms；

      頻道間互干擾噪聲：≤50 μVrms；

      精度：＜±1% ;

      輸出信號電壓范圍：±5 V ;

      電源電壓一直流電壓：9 V×3×3；

      交流電壓：220 V。

4.2 TDS5054B型數字熒光示波器：

      帶寬1 GHz；

      最高實時采樣速率5 GS/s；

      4個輸入通道；

      記錄長度最高16 MB；

      100 000 wfms/s最大波形捕獲速率；

      1.5%DC垂直增益精度；

      具有Wmdows2000操作平臺；

      顯示器大于等于264 mm。

4.3 起爆器：

      普通8號電雷管起爆器,220 V交流電源或大于電壓6 V的直流電源。

4.4 Kistler 211M0160型石英晶體壓電式壓力傳感器：

      測量范圍為0.01 MPa?7MPa,傳感器的靈敏度0.038 mV/MPa。

4.5 8號雷管。

4.6 電點火頭：

      橋絲電阻1.7 Ω?2.3 Ω,藥量9 mg?12 mg。

4.7 傳感器固定盤：

      直徑200 mm,厚度10 mm,材質為優質碳素結構鋼（GB/T 699）,硬度HB 150?200。

4.8 鋼套1（適于裝1kg煙火藥）：

      內徑100 mm,外徑120 mm,長度100 mm, 一端開口、另一端封閉，封閉端底厚10 mm,材質為普通 碳素鋼。

4.9 鋼套2（適于裝3.5 kg煙火藥）：

      內徑150 mm,外徑170 mm,長度160 mm, 一端開口、另一端封閉，封閉端底厚10 mm,材質為普通 碳素鋼。

4.10 鋼套3（適于裝11kg煙火藥）：

      內徑225 mm,外徑240 mm,長度230 mm, 一端開口、另一端封閉，封閉端底厚15 mm,材質為普通 碳素鋼。

4.11 紙筒：

      將牛皮紙（120 g/m2）,利用模具粘成與選用鋼套內徑相同的的空心圓筒（高度略高于鋼套），封閉紙 筒底部，多余重疊部分剪去，形成鋸齒形，用膠粘封。

4.12 圓紙板：

      外徑與選用鋼套內徑相同，厚度為1.5mm?2.0mm,中心孔徑1.5mm±0.1 mm。

4 13 鋼板：

      鋼板直徑1 m,鋼板厚度5 mm,材質為優質碳素結構鋼（GB/T 699）,硬度HB150?200。

4.14 風速測定儀：

      量程 0.4 m/s ?30.0 m/s,精度±2.0%。

4.15 游標卡尺：

      精度0 02mm。

4.16 米尺：

      精度1 mm,測量范圍：0 m?30 m。

5 取樣方法

      按GB 10632執行。

6 環境條件

6.1 試驗場地環境風速應小于1 m/s。

6.2 試驗場地環境溫度應在0℃?30℃之間，相對濕度應小于60%。

6.3 試驗場地地面平整、硬實、土質均勻，爆炸點周圍20 m內無障礙遮擋。

6.4 爆炸點周圍100 m內無重要建筑物，無易燃易爆物。

7 實驗前準備

7.1 將4個傳感器感應端分別裝在傳感器固定盤上，將傳感器另一端分別插入多通道恒流電壓源傳感 器安裝孔內，將多通道恒流電壓源和數字示波器連接好。

7.2 接通起爆系統的電源。

7.3 啟動示波器和多通道恒流電壓源，進入測試程序，檢查儀器是否正常。

7.4 試樣加工

7.4.1 TNT試樣加工

      稱量TNT1 000 g±1 g,用油壓壓力機壓制成直徑100 mm,密度1.6±0.01 g/cm3的藥塊（壓制藥 塊時壓機通過定位控制藥塊成型密度）,壓藥應在專用操作間內進行，并嚴格遵守藥塊壓制操作安全 規程。

7.4.2 煙火藥試樣加工

      煙火藥不進行破碎、篩選處理。

      對未知爆炸能力的煙火藥測定，第一次應稱量1 000 g±1g煙火藥進行測量（選用鋼套1裝藥），如 1 000 g煙火藥只燃燒而不爆炸，應改為3 500 g±3 g藥量進行測量（選用鋼套2裝藥）；如3 500 g煙火 藥也只燃燒而不爆炸，再改為11 000 g±10g藥量進行測量（選用鋼套3裝藥）。

      將紙筒送入鋼套中，紙筒底部貼住鋼套下端，剪去紙筒多余部分，將規定質量的煙火藥緩慢倒入相應鋼套的筒底，輕輕振動使藥面平整。

      將電點火頭的電線穿過圓紙板中心孔和壓模中心孔，拉直電線，讓電點火頭根部頂住圓紙板，然后一同貼放在藥面上，保證電點火頭相對垂直插入藥物。

8 測定爆炸沖擊波超壓

      煙火藥劑采用電點火頭起爆,TNT采用8號電雷管起爆,TNT藥塊與電雷管的連接以可靠起爆為 原則，保證雷管聚能部位與藥體密接。

8.1 將樣品（去掉鋼套）垂直懸吊500 mm±5 mm,點火端處于樣品下端，將鋼板水平放置在樣品中心正下方的地面，保證鋼板上平面與地面相平。

8.2 將傳感器連同傳感器固定盤布設在地面上，并保證傳感器敏感面與地面相平，傳感器中心與樣品圓心水平距離分別是 1 000 mm±5 mm、2 000 mm±5 mm、3 000 mm±5 mm、40 00 mm±5 mm,四個 傳感器布在同一半徑方向。

8.3 起爆器放置在距爆炸點100 m以外，如有防護屏障能保證檢驗人員的安全，可放置在距爆炸點 25 m以外。

8.4 清除距爆炸點150 m內的無關人員，并派專人進行監督警戒。

8.5 除接線員外的所有檢驗人員撤離到起爆器處。

8.6 接線員在確認起爆線另一端短路且與起爆器處于斷開狀態下，將起爆器鎖上，鑰匙由接線人員控制，將電點火頭線與電線連接，接線員撤離到起爆器處。

8.7 啟動示波器和多通道恒流電壓源，進入測試程序，根據經驗設置好示波器每個通道的測試參數，按下前面板的RUN/STOP按鈕，啟動捕獲，進入測試等待狀態。

8.8 打開起爆器，接通起爆系統的電源進行起爆。

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