射频电流对桥丝式电雷管安全性与可靠性影响数值计算

为了研究射频电流对桥丝式电雷管在贮存与使用过程中可能出现的意外发火、迟发火与瞎火现象,选取了一种桥丝式电雷管进行热分析数值计算.首先建立了热分析的数理模型,然后根据所建立的模型对电雷管接受射频电流作用后药剂的性能变化进行了计算.确定了所研究的电雷管在受到0.09A以上电流作用时,出现意外发火现象,影响其贮存安全性;在受到0.08A以下电流作用时,出现迟发火与瞎火现象,影响其使用可靠性.     

灼热桥丝式电火工品脉冲电流激励发火规律分析

为研究灼热桥丝式电火工品的脉冲激励安全性,建立了灼热桥丝式电火工品的温升数理模型,研究了灼热桥丝式电火工品的发火判据,设计了灼热桥丝式电火工品临界发火电流的计算流程,揭示了单脉冲和脉冲串电流的激励参数对灼热桥丝式电火工品临界发火电流的影响规律。结果表明,在单脉冲激励下,当脉冲宽度小于5 μs时,灼热桥丝式电火工品的临界发火能量固定,即桥药系统处于绝热状态,灼热桥丝式电火工品是否发火与桥丝输入的能量有关;而当脉冲宽度大于15 ms时,灼热桥丝式电火工品临界发火电流固定,其发火状态与桥丝的电功率有关。在窄脉冲串电流激励下,临界发火电流随重复周期变化曲线的时间常数与脉宽无关,且当重复周期大于1.25 ms时,桥药系统无热累积效应,其临界发火电流与单脉冲电流作用情况一致;而当重复周期小于1.25 ms时,桥药系统出现热累积效应,该效应导致临界发火电流随重复周期降低而迅速衰减。     

Ni-Cr桥丝式电火工品发火规律

选取了塑料和玻璃两种基体的5种不同桥丝直径的Ni-Cr桥丝换能元与发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)组成的发火件为研究对象,用D-最优化法测试了这10种发火件的临界发火电压,然后通过对实验过程中的V-I-R曲线的分析发现:当激励电压较高时,12μm、16μm塑料基体的桥丝发火件和16μm、20μm的玻璃基体的桥丝发火件的电压电流曲线会有二次峰值,实验过程中有等离子体出现;相同直径不同基体的桥丝/LTNR发火件的临界发火电压不同;基体对发火件的发火性能没有影响。     

工业电雷管延期时间分段测时系统的研究

设计了一套工业电雷管延期时间分段测试系统,用于工业电雷管从点火到引爆各序列延时参数的测量,包括桥丝通断时间、点火药头发火时间、延期药点火延迟期、延期体延期时间.通过对工业电雷管延期时间进行分段测试,表明该系统能精确测试工业电雷管从通电到引爆各段的作用时间,测试结果可靠、精度高且测量过程安全易操作.     

桥丝式电火工品发火过程的数值仿真

应用有限元分析软件ANSYS,建立了桥丝式电火工品的有限元仿真模型,对桥丝式电火工品的直流发火过程和电容放电发火过程进行了有限元分析,得出了两种情况下火工品的温度分布云图、径向温度分布曲线和桥丝与药剂交界面的温度变化曲线,并对仿真结果进行了分析讨论.     

多功能储能式桥丝自动焊接机的研究与应用

主要阐述了多功能储能式桥丝自动焊接机的原理，结构及其应用。所研制的焊接机实现了无焊剂，多功能，8道工序连续化，自动人，改进了电雷管的生产工艺，提高了产品质量，降低了劳动强度，解决了电雷管桥丝无焊剂自动焊接这一难题。     

电火工品发火过程的无损耗检测方法

提出一种电火工品无损耗检测的方法,以便在电火工品的可靠性试验中对产品的性能给出准确的判据.采用感应线圈作为非接触式发火电流的检测装置,实现了对电火工品发火电流的无损耗取样,同时采用大规模集成电路,实现了电火工品发火过程中微秒级瞬态信号的采集、存储与处理,为可靠性试验提供了一种在线的无损耗实时检测系统,可以对电火工品的发火全过程进行检测.     

基于电路仿真的桥丝式电火工品静电危害预测

为研究电火工品(EED)发火件材料对静电泄放(ESD)条件的响应规律及其在静电环境下的损伤情况,引用美国电气和电子工程师协会(IEEE)标准和Sandia实验室标准的静电放电模型,仿真和分析了不同静电高压条件放电模型的静电泄放过程。确定了放电产生的能量,与典型电火工品中的发火材料的物理形态转换特性能量进行了对比分析。推算了ESD对典型EED的损伤情况。结果表明,泄放电流峰值随静电初始电压升高而增大,但电流波形的其它参数不变。对于40μm直径的镍铬桥丝和斯蒂芬酸铅组成的发火元件,IEEE标准ESD模型在初始电压为20 k V时桥丝温度可达到焊锡熔点、药剂分解温度和燃爆点,40 k V可使桥丝熔断,而Sandia实验室标准ESD模型在20 k V时桥丝温度可达到焊锡熔点,25 k V可到达到药剂分解温度和燃爆点,50 k V达到桥丝熔点。     

某桥丝电雷管抗高过载性能检测与加固设计

霍普金森压杆试验装置与X射线CT层析用于评价抗高过载条件下桥丝电雷管的性能。由试验结果得到了失效模式与易损特性。通过材料优选、结构优化与加固、过渡装药固化,设计了结构加固的桥丝电雷管。结果表明,加固设计后的桥丝电雷管可承受加速度≥105g和宽度约为100μs的脉冲冲击。高加速冲击后电雷管性能和结构基本无变化,提高了桥丝电雷管的抗高加速过载能力。     

典型桥丝火工品静电放电响应研究

为研究不同桥丝火工品静电放电响应的差异,采用高压静电放电模拟装置对两种典型的热桥丝和爆炸桥丝火工品进行了脚-脚电流注入式静电放电,测试获得了两种火工品50%发火电压及其桥丝50%熔断电压值,并对火工品的响应状态进行了理论计算和分析。结果表明:火工品桥丝的响应状态可根据静电放电引起的桥丝温度与其桥丝材料熔点温度值的对比来判定;爆炸桥丝和热桥丝火工品不同的起爆机理是造成其静电响应特性差异的主要原因。     

基于RogoWski线圈的冲击片雷管检测

针对电火工品可靠性试验中采用常规方法检测发火电流时的测量数据存在误差,不能真实反映发火过程的问题,提出基于Rogowski线圈的电火工品无损耗检测方法.该方法以Rogowski线圈作为电流测量元件,在检测过程中,Rogowski线圈与被测导体无直接的电量连接,不消耗电路本身的能量,实现了对被测电流的无损耗取样,较好地解决了电火工品可靠性试验中微秒级瞬态信号的检测.试验表明:测量结果与理论计算值具有相同的变化规律,测试波形准确.     

高加速度冲击过载下桥丝式电雷管的损伤特性研究

利用空气炮发射的弹丸与钢靶板碰撞形成的过载冲击,研究搭载的桥丝式电雷管的损伤特性和规律。分别在60 000g、80 000g、100 000g和120 000g的加速度峰值下对独脚桥丝式电雷管试样进行冲击过载试验研究。研究结果表明:输入端加载时,电雷管的长度变化明显,电极和电极塞有不同程度的内陷,电阻变化不大;横向加载时,电雷管尺寸基本没有变化,独脚电极偏离中心轴线,随着加速度的增加,偏离角度也增大,桥丝随加速度增大也越容易发生断裂。这些特征和规律为此类电雷管损伤机理研究和结构设计提供了实验依据和理论指导。     

某电雷管瞎火原因分析与改进研究

为查找某电雷管失效原因，采用解剖及X射线检查其内部情况。经验证分析表明：瞎火原因为产品结构设计不合理，造成桥丝与点火药分离。同时，提出了产品结构工艺的改进措施，并对改进产品进行了可靠性评估。结果表明其明性满足技术要求。     

桥丝式电火工品热点火理论

定义了热点火温度,将桥丝式电火工品的热点火过程分为升温阶段和爆炸阶段.在升温阶段建立桥丝电热升温模型,分别求解恒定电流点火升温时间和电容放电点火升温时间.在爆炸阶段建立绝对超临界化学放热模型,求解爆炸时间.根据热点火温度的定义,求解出热点火温度的表达式.根据本理论,应用MATLAB的数组运算进行桥丝式电火工品的设计,并给出了一个算例.     

某型煤矿许用电雷管高段瞎火原因的分析及改进

针对某型煤矿许用雷管生产中出现的点火失效问题进行了分析,结果表明电点火药头-延期药之间能量匹配裕度不足是导致产品瞎火的主要原因。通过设计改进提高了电点火药头点火能力及延期药的热感度,经试验验证产品发火的可靠性得到有效改善,解决了瞎火的问题。     

基于Simulink 的点火电流计算方法

针对电火工品实际工程应用中如何保证其可靠作用的问题,提出一种基于Simulink 仿真软件的点火电流 计算方法。分析电火工品点火原理,综合考虑高温环境下点火电路电缆阻值变化、接插件接触电阻等影响因素,通 过仿真计算复杂点火电路点火电流,并进行试验验证。结果表明：该算法能提高火工品工作可靠性,节省研制成本, 为工程设计领域提供一种可行的方法。     

一种Ni-Cr@Al/CuO钝感含能元件的制备及性能

为了提高Ni-Cr薄膜发火件的安全性和点火能力,使用磁控溅射技术将Al/CuO含能薄膜与Ni-Cr薄膜发火件复合,制备了一种新型的Ni-Cr@Al/CuO钝感含能元件。该Ni-Cr@Al/CuO钝感含能元件既可以用作换能元,又可以作为最简单的电点火元件,从而简化点传火序列,适应弹药微型化的发展需求。测试其1A1W5min安全性、电发火感度和点火能力。结果表明,Ni-Cr@Al/CuO钝感含能元件满足1A1W5min安全性要求;50 ms临界发火电流为3.08 A,最小全发火电流为3.18 A,最大不发火电流为2.98 A,安全裕度较高;在相同条件下,Ni-Cr@Al/CuO钝感含能元件可以点燃硼/硝酸钾,并且可实现1 mm的间隙点火,而Ni-Cr薄膜发火件不能成功点燃硼/硝酸钾。     

材料老化对火工品性能影响研究

为了掌握某火工品材料老化对其性能的影响,采用高温加速老化试验,对其电极电阻及PETN炸药粉末比表面积在老化过程的变化情况进行了测试分析,并通过该火工品单发作用时间测试,研究了电极及PETN粉末老化对其性能的影响。结果表明:在高温加速老化过程中,该火工品电极电阻无显著性变化,其装配成的火工品单发作用时间也无明显变化,但其PETN炸药粉末比表面积随老化时间延长出现了明显下降,采用经不同时间老化后的PETN装配火工品,测得单发作用时间随比表面积减小而延长。     

薄膜桥火工品的制备与性能研究

为了提高火工品的安全性及点火可靠性,采用掩模法,利用磁控溅射技术制备了一种蝶形金属薄膜桥,在薄膜桥表面涂15~20 mg斯蒂芬酸铅(LTNR),进行了安全电流试验、抗静电试验及与桥丝的对比试验,研究了其安全性能和点火性能,并利用红外热成像技术验证其发火时桥区的热分布。结果表明,这种金属薄膜桥有良好的抗静电性能、点火性能和机械性能;薄膜桥通电时其中心最窄处热量较集中。