1 范围

      本标准规定了烟花爆竹用烟火药TNT当量测定的适用设备、取样方法、环境条件、安全要求、冲击 波超压测定和TNT当量计算方法。

      本标准适用于烟花爆竹用烟火药TNT当量的测定。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注明日期的引用文件，其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

      GB/T 699 《优质碳素结构钢》

      GB 10632 《烟花爆竹抽样检查规则》

3 测定原理

      用TNT当量来衡量烟火药爆炸能力的计量单位。

      测量1 kg(mTNT)TNT在一定条件下爆炸时，不同距离(R_TNT)处形成的空气冲击波超压(ΔP_TNT), 从而计算出ΔP_TNT与m_TNT、R_TNT函数关系。

      在相同条件下测量烟火药在爆炸时产生的空气冲击波超压(ΔP_PYR),从而计算出ΔP_PYR与m_PYR、 R_PYR函数关系。

      根据以上两个函数关系，计算出当ΔP_TNT = ΔP_PYR = 0.03 MPa、R_TNT=R_PYR时，m_TNT/m_PYR的值(即 TNT当量系数f)。

      其他类似烟火药TNT当量=f×m(烟火药质量)。

4 仪器设备

4.1 B&W61012型多通道恒流电压源：

      通道数：大于等于4个；

      恒流源输出电压：18 V〜30 V；

      恒电流：4.5 mA；

      放大倍数：1倍和10倍；

      频率范围(±5%)：0.1 〜100 000(×1)；0.1 〜50 000(×10)；

      宽频带电噪声：＜0.01(×1),0.5(×10)mVrms；

      频道间互干扰噪声：≤50 μVrms；

      精度：＜±1% ;

      输出信号电压范围：±5 V ;

      电源电压一直流电压：9 V×3×3；

      交流电压：220 V。

4.2 TDS5054B型数字荧光示波器：

      带宽1 GHz；

      最高实时采样速率5 GS/s；

      4个输入通道；

      记录长度最高16 MB；

      100 000 wfms/s最大波形捕获速率；

      1.5%DC垂直增益精度；

      具有Wmdows2000操作平台；

      显示器大于等于264 mm。

4.3 起爆器：

      普通8号电雷管起爆器,220 V交流电源或大于电压6 V的直流电源。

4.4 Kistler 211M0160型石英晶体压电式压力传感器：

      测量范围为0.01 MPa〜7MPa,传感器的灵敏度0.038 mV/MPa。

4.5 8号雷管。

4.6 电点火头：

      桥丝电阻1.7 Ω〜2.3 Ω,药量9 mg〜12 mg。

4.7 传感器固定盘：

      直径200 mm,厚度10 mm,材质为优质碳素结构钢（GB/T 699）,硬度HB 150〜200。

4.8 钢套1（适于装1kg烟火药）：

      内径100 mm,外径120 mm,长度100 mm, 一端开口、另一端封闭，封闭端底厚10 mm,材质为普通 碳素钢。

4.9 钢套2（适于装3.5 kg烟火药）：

      内径150 mm,外径170 mm,长度160 mm, 一端开口、另一端封闭，封闭端底厚10 mm,材质为普通 碳素钢。

4.10 钢套3（适于装11kg烟火药）：

      内径225 mm,外径240 mm,长度230 mm, 一端开口、另一端封闭，封闭端底厚15 mm,材质为普通 碳素钢。

4.11 纸筒：

      将牛皮纸（120 g/m2）,利用模具粘成与选用钢套内径相同的的空心圆筒（高度略高于钢套），封闭纸 筒底部，多余重叠部分剪去，形成锯齿形，用胶粘封。

4.12 圆纸板：

      外径与选用钢套内径相同，厚度为1.5mm〜2.0mm,中心孔径1.5mm±0.1 mm。

4 13 钢板：

      钢板直径1 m,钢板厚度5 mm,材质为优质碳素结构钢（GB/T 699）,硬度HB150〜200。

4.14 风速测定仪：

      量程 0.4 m/s 〜30.0 m/s,精度±2.0%。

4.15 游标卡尺：

      精度0 02mm。

4.16 米尺：

      精度1 mm,测量范围：0 m〜30 m。

5 取样方法

      按GB 10632执行。

6 环境条件

6.1 试验场地环境风速应小于1 m/s。

6.2 试验场地环境温度应在0℃〜30℃之间，相对湿度应小于60%。

6.3 试验场地地面平整、硬实、土质均匀，爆炸点周围20 m内无障碍遮挡。

6.4 爆炸点周围100 m内无重要建筑物，无易燃易爆物。

7 实验前准备

7.1 将4个传感器感应端分别装在传感器固定盘上，将传感器另一端分别插入多通道恒流电压源传感 器安装孔内，将多通道恒流电压源和数字示波器连接好。

7.2 接通起爆系统的电源。

7.3 启动示波器和多通道恒流电压源，进入测试程序，检查仪器是否正常。

7.4 试样加工

7.4.1 TNT试样加工

      称量TNT1 000 g±1 g,用油压压力机压制成直径100 mm,密度1.6±0.01 g/cm3的药块（压制药 块时压机通过定位控制药块成型密度）,压药应在专用操作间内进行，并严格遵守药块压制操作安全 规程。

7.4.2 烟火药试样加工

      烟火药不进行破碎、筛选处理。

      对未知爆炸能力的烟火药测定，第一次应称量1 000 g±1g烟火药进行测量（选用钢套1装药），如 1 000 g烟火药只燃烧而不爆炸，应改为3 500 g±3 g药量进行测量（选用钢套2装药）；如3 500 g烟火 药也只燃烧而不爆炸，再改为11 000 g±10g药量进行测量（选用钢套3装药）。

      将纸筒送入钢套中，纸筒底部贴住钢套下端，剪去纸筒多余部分，将规定质量的烟火药缓慢倒入相应钢套的筒底，轻轻振动使药面平整。

      将电点火头的电线穿过圆纸板中心孔和压模中心孔，拉直电线，让电点火头根部顶住圆纸板，然后一同贴放在药面上，保证电点火头相对垂直插入药物。

8 测定爆炸冲击波超压

      烟火药剂采用电点火头起爆,TNT采用8号电雷管起爆,TNT药块与电雷管的连接以可靠起爆为 原则，保证雷管聚能部位与药体密接。

8.1 将样品（去掉钢套）垂直悬吊500 mm±5 mm,点火端处于样品下端，将钢板水平放置在样品中心正下方的地面，保证钢板上平面与地面相平。

8.2 将传感器连同传感器固定盘布设在地面上，并保证传感器敏感面与地面相平，传感器中心与样品圆心水平距离分别是 1 000 mm±5 mm、2 000 mm±5 mm、3 000 mm±5 mm、40 00 mm±5 mm,四个 传感器布在同一半径方向。

8.3 起爆器放置在距爆炸点100 m以外，如有防护屏障能保证检验人员的安全，可放置在距爆炸点 25 m以外。

8.4 清除距爆炸点150 m内的无关人员，并派专人进行监督警戒。

8.5 除接线员外的所有检验人员撤离到起爆器处。

8.6 接线员在确认起爆线另一端短路且与起爆器处于断开状态下，将起爆器锁上，钥匙由接线人员控制，将电点火头线与电线连接，接线员撤离到起爆器处。

8.7 启动示波器和多通道恒流电压源，进入测试程序，根据经验设置好示波器每个通道的测试参数，按下前面板的RUN/STOP按钮，启动捕获，进入测试等待状态。

8.8 打开起爆器，接通起爆系统的电源进行起爆。

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