团体标准 TCAAMTB汽车用电点火具要求和试验方法Word格式.docx
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AK-LV16ElectricIgnitersforPyrotechnicSystemsRequirementsandTestConditionsUSCAR-28InitiatorTechnicalRequirementandValidation
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电点火具initiator
含有一种或两种含能材料的装置，采用电流刺激使桥丝受热，引燃含能材料，点燃下一级装药。
按电极塞结构类型分为玻璃金属基体电点火具和塑料基体电点火具两类。
3.2
发火组件squib
指电点火具注塑成型前的状态。
3.3
点火ignition
电点火具不可逆的触发。
3.4
点火点ignitionpoint
指电点火具点火的时间，可通过电阻值明显改变、出现闪光、声音信号或初始压力增加等信号来确定。
3.5
点火时间ignitiontime
电点火具从通电时刻起到产生压力的时间间隔。
3.6
点火延迟时间ignitiondelaytime
从点火电流通电时刻起到出现闪光时或压力开始增加时所需的时间段。
3.7
密闭爆发器closedbomb
在展开试验中使用的定容密闭容器，一般容积为3cm3到18cm3，也可按客户特殊要求设计。
3.8
上升时间risetime
电点火具在密闭爆发器中点火后，从产生压力到峰值压力的时间间隔。
3.9
峰值压力peakpressure
电点火具在密闭爆发器中点火后产生的最大压力值。
3.10
压力-时间曲线pressure-timecurve
在密闭爆发器中测量的关于压力和时间的曲线。
3.11
电点火具家族initiatorfamily
a）电点火具具有以下特征，可被认为属于同一电点火具家族：
1）相同的设计；
2）相同的制造过程;
3）电点火具电阻、点火延迟时间的均值、全发火点火时间、不发火电流试验后的发火电流、
90%峰值压力所需时间的均值相同（压力值除外）；
4）与桥丝接触的药剂类型相同；
5）第二级装药类型相同；
6）第三级装药类型相同。
b）同一家族的电点火具允许有下列设计差异：
1）第二级装药和第三级装药药量；
2）管壳、塑料套的高度；
3）电极针的长度。
3.12降质degraded
环境试验后的电点火具进行展开试验时，出现瞎火的现象，桥路电阻、全发火电流、不发火电流、全发火点火时间、点火延迟时间、峰值压力、90%峰值压力所需时间的均值以及不发火电流试验后的发火电流值超过（规定）指标范围，且变化大于未经环境试验组对应指标20%的现象。
3.13热瞬态thermaltransient
一种对电点火具质量状态的无损检测方法。
4技术要求
在十五年车辆寿命期间，电点火具应满足本标准中所有要求。
注：
塑料基体电点火具须同时满足第4部分技术要求和附录D水蒸汽渗透性要求。
4.1外观
电点火具表面光洁，不允许有变形、裂纹、破损和锈蚀等缺陷。
4.2电极针尺寸
电极针尺寸应为ø
1.00mm±
0.03mm，两电极针中心线间距应为3.06mm±
0.25mm。
4.3电点火具极性
电点火具应明确电极针的极性要求，按绝缘针和电极针进行标识，具体要求见图1。
图1电点火具极性示意图
4.4密封性
在1个标准大气压下，假定氦气浓度为100%，电点火具漏率应小于1.0×
10-6Pa·
m3/s。
4.5热瞬态
制造商自行确定或根据客户要求确定。
4.6镀层寿命
电点火具电极针在使用插接连接器（车辆专用线束）经受10次插拔后，在10倍放大镜下进行检查，镀金层不应出现开裂、起层或脱落。
4.7电性能
4.7.1桥路电阻
在-40℃～+120℃温度范围内，电点火具桥路电阻应为1.70Ω～2.30Ω。
4.7.2绝缘电阻
电点火具两短路电极至电点火具外表面上任一点之间施加500V直流电压，持续时间2s，绝缘电阻应不小于100MΩ。
4.7.3全发火电流
4.7.3.1全发火电流a
电点火具分别在-40℃和+23℃温度条件下，在可靠度0.999999和置信度95%情况下，通电限时2ms，全发火电流值应不大于1.2A。
4.7.3.2全发火电流b
电点火具分别在-40℃和+23℃温度条件下，在可靠度0.999999和置信度95%情况下，通电限时0.5ms，全发火电流值应不大于1.75A。
4.8功能
电点火具在-40℃、+23℃、+90℃温度下存放不小于4小时，装配在密闭爆发器内，通以1.20A/2ms或1.75A/0.5ms的直流电流进行压力-时间曲线测试，点火时间、上升时间、峰值压力和结构完整性须满足要求。
按照附录A进行环境试验后的展开试验，电点火具不应降质。
4.9结构完整性
电点火具展开试验后，两电极针与注塑体之间不应发生泄漏，装药壳体与电极塞焊接处不应发生分离。
4.10点火时间
4.10.1点火时间a
电点火具在-40℃和+23℃温度条件下，在可靠度0.999999和置信度95%的情况下，通以1.75A的直流电流，持续时间0.5ms，应可靠发火且点火延迟时间不大于0.7ms，全发火点火时间不大于0.5ms。
4.10.2点火时间b
电点火具在-40℃和+23℃温度条件下，在可靠度0.999999和置信度95%的情况下，通以1.2A的直流电流，持续时间2ms，应可靠发火且点火延迟时间不大于2.2ms，全发火点火时间不大于2ms。
4.11高电流
电点火具在-40℃和+120℃温度下，按照图2要求通以不小于38A直流电流，持续时间0.5ms，电点火具应可靠发火且点火延迟时间不大于0.7ms。
图2高电流放电电流原理图
4.12不发火电流试验后的发火试验
电点火具在+120℃温度条件下，按照图3对电点火具进行通电测试，在可靠度0.999999和置信度95%的情况下，不发火电流试验后的点火电流不小于0.4A。
当通电时间t≤10s时，试验电流I为0.4A，当10s
＜t＜10.4s时，按照式
（1）给其加载试验电流I：
式中：
t—通电时间。
I=2.0*t-19.6.....................................
（1）
图3电流与时间曲线
4.13不发火电流试验后的点火时间试验
电点火具在+120℃温度条件下，通以5A的直流电流，电流上升梯度不小于1A/µ
s，进行不同时间的升降法试验，在可靠度0.999999和置信度95%的情况下，不发火点火时间应大于4µ
s。
4.14耐环境性
4.14.1温度循环
电点火具按图4温度循环条件，应经受128次温度循环。
试验过程中电点火具不应发火、结构不应损坏，试验过程中电点火具不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
图4温度循环曲线
4.14.2温度振动
电点火具沿X、Y、Z三个轴向应分别按照表1所示参数进行温度振动。
电点火具的X轴与其中心线平行，Y轴、Z轴与X轴互相垂直，三个轴向示意见图5。
试验过程中电点火具不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
图5电点火具轴向示意图表1温度振动试验参数
序号
振动频率
Hz
功率谱密度m2/s3
加速度有效值
m/s²
1
10
20
27.8
2
55
6.5
3
180
0.25
4
300
5
360
0.14
4.14.3加速度
电点火具沿X、Y、Z三个轴向（如图5所示）应各经受50g、5min的加速度。
4.14.4跌落
电点火具应分别按照图6三个不同方向自由跌落在高度1m的混凝地面或钢板地面上，试验过程中电点火具不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
图6跌落方向示意图
4.14.5机械冲击
电点火具沿X、Y、Z三个轴向（如图5所示）应各经受幅度60g、持续6ms的半正弦波冲击。
4.14.6热冲击
电点火具应按照以下要求经受288次热冲击循环，试验过程中电点火具不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
a）最高操作温度：
+120℃；
b）最低操作温度：
-40℃；
c）试验开始温度：
常温；
d）转变到最高温度所需时间：
≤10s；
e）最高恒定温度持续时间：
20min；
f）转变到最低温度所需时间：
g）最低恒定温度持续时间：
20min。
4.14.7湿热循环
电点火具应按照图7湿热循环曲线进行9次湿热循环试验，试验过程通以100mA脉冲电流（10ms“通”，
20ms“断”，电流上升梯度不小于1A/ms）并监测电阻数据变化，试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
图7湿热循环曲线
4.14.8湿热恒定
电点火具在温度+85℃、湿度85%的条件下持续56天恒定湿热试验，试验过程中电点火具通以100mA脉冲电流（10ms“通”，20ms“断”，电流上升梯度不小于1A/ms）并监测电阻数据变化，试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
4.14.9温度/高度循环
电点火具按照以下要求进行温度/高度循环试验，试验过程中电点火具不应发火，结构不应损坏，试验后电点火具不应降质。
a）在+23℃和18.6KPa（140mmHg）下保持8h；
b）在-62℃和101KPa（760mmHg）下保持8h；
c）在+85℃和18.6KPa（140mmHg）下保持8h；
d）在-62℃和18.6KPa（140mmHg）下保持8h。
4.14.10盐雾
电点火具应经受+35℃持续48h的盐雾。
试验后电点火具不应出现影响展开功能的锈蚀，试验后电点火具不应降质。
4.14.11高温长期老化
电点火具应在+120℃下保持1250h。
4.14.12浸水试验
电点火具应在20cm水面下进行12h的浸水试验。
4.14.13瞬态脉冲
电点火具应经受如图8所示的5.3A峰值电流，4μs瞬态脉冲，在温度+85℃条件下持续24h。
图8瞬态脉冲曲线
4.14.14脉冲检测电流
电点火具应经受160mA，持续60000次循环的脉冲检测电流（50ms“通”，1000ms“断”）。
4.14.15电磁干扰
电点火具在频率1MHz～2500MHz范围内，应经受射频能量320mW，持续时间10s的电磁干扰。
4.14.16静电放电
电点火具应按照以下要求进行静电放电试验。
a）放电网络：
Ri=150pF，Ci=150Ω；
b）放电模式：
快速靠近高压电源的空气放电；
1）试验电压：
25kv；
2）正极10个脉冲和负极10个脉冲；
3）静电枪移动速度不小于20mm/s。
c）放电模式：
规定火花间隙的空气放电；
1）试验电压：
10kv/1.5mm；
15kv/2.5mm；
20kv/5.0mm；
25kv/7.5mm；
2）正极10个脉冲和负极10个脉冲。
d）放电模式：
接触放电；
2kv；
4kv；
6kv；
8kv；
2）正极10个脉冲和负极10个脉冲。
e）接线方式：
每种放电模式需完成以下两种类型试验：
1）试验A：
电极针对电极针放电；
2）试验B：
每个电极针单独对接地外壳放电。
4.14.17组件分析
对环境试验后产品进行组件分析，与未经环境试验的产品对比检查，需满足以下要求：
a）外观不能出现腐蚀和改变现象；
b）试验后样品在110℃/1h烘干条件后，药剂挥发份含量变化应不大于0.05%。
5试验方法
5.1试验和环境条件的公差
除非另有规定，所有物理变量的公差应满足表2要求。
表2物理变量公差
项目
公差
时间
±
1%（除说明最小值的情况外）
温度
3℃
相对湿度（R·
H）
10%
力
4N
真空度
1333Pa
加速度
2%
频率
4%或±
2Hz
电流
0.01A
电压
5%
电阻
1%
除非另有规定，否则所有试验温度将是常温+23℃；
所有其他变量为±
2%。
5.2外观检验
将电点火具放置在护板后，在5001X～10001X的光照下目视检查电点火具外观。
5.3电极针尺寸
使用投影仪测量电点火具电极针尺寸（a）以及两电极针中心线间距尺寸（b），如图9所示：
图9点火管尺寸示意图
5.4密封性
5.4.1试验条件
a）保压压力：
0.3MPa～0.4MPa；
b）保压时间：
1h以上；
c）检测时间：
30min。
5.4.2试验方法
a）将一定数量的电点火具放入氦气罐；
b）向罐内充入氦气，待氦气罐上表压至规定压力时，开始计时，至少保持1h；
c）取出电点火具，使用氦质谱检漏仪完成检测，记录数据。
5.5热瞬态
在护板后使用热瞬态测试仪测量电点火具热瞬态值。
5.6镀层寿命
电点火具使用车辆专用线束插接连接器进行10次插拔，在10倍放大镜下目视检查电极针外表面。
5.7电性能
5.7.1桥路电阻
5.7.1.1试验条件
a）温度：
b）测量电流：
不大于25mA；
c）测量精度：
不小于0.001Ω；
d）仪表接线法：
四线法。
5.7.1.2试验步骤：
a）接通电阻测试仪，待仪表稳定后进行校准调试；
b）在护板后将电点火具接入测量回路；
c）接通测试开关，测试电点火具两电极针之间的桥路电阻并记录数据。
5.7.2绝缘电阻
5.7.2.1试验条件
b）相对湿度：
不大于65%；
c）测试电压：
DC500V；
d）测试时间：
2s。
5.7.2.2试验步骤
a）接通绝缘电阻测试仪，待仪表稳定后进行校准调试；
b）在护板后，将电点火具两短路电极针与其外壳体接入测量回路；
c）接通测试开关，施加2s测试电压后读取数值。
5.7.3全发火电流
5.7.3.1全发火电流试验a
5.7.3.1.1试验条件
a）温度：
-40℃和+23℃；
b）可靠度：
0.999999；
置信度：
95%；
c）通电时间：
2ms；
d）试验数量：
50发。
5.7.3.1.2试验步骤
a）将电点火具放入温度箱中；
b）按照试验条件，设定好试验温度，温度箱开始升温，到达设定温度后，开始计时；
c）保温时间达到后，从温度箱中取出电点火具，装配在密闭爆发器中；
d）按照附录B感度升降法规定方法对电点火具通电，逐发记录电点火具发火情况。
电点火具从温度箱中取出后应在2min内完成试验，如果在2min内未完成试验，应重新放回温度箱中至少保温1小时。
e）试验完成后，计算全发火电流值。
5.7.3.2全发火电流试验b
5.7.3.2.1试验条件
0.5ms；
5.7.3.2.2试验步骤
5.8功能试验
5.8.1试验条件
a）试验温度：
+23℃、-40℃、+90℃；
b）保温时间：
不少于4h；
c）试验电流：
1.2A/2ms或1.75A/0.5ms的直流电流。
5.8.2试验步骤
d）通以规定的电流进行展开，使用压力-时间采集系统记录点火时间、峰值时间、峰值压力值以及压力-时间曲线；
e）对试验后电点火具的进行结构完整性检查。
5.9结构完整性
收集整理电点火具展开试验后的残骸，在5001X～10001X的光照下目视检查残骸结构完整性。
5.10点火时间
5.10.1试验条件
c）通电电流：
1.75A，通电时间0.5ms；
d）通电电流：
1.2A，通电时间2ms；
e）试验数量：
5.10.2试验步骤
a）将电点火具放入温度箱中；
b）按照试验条件，设定好试验温度，温度箱开始升温，到达设定温度后，开始计时；
c）保温时间达到后，从温度箱中取出电点火具，装配在密闭爆发器中；
f）通以规定的电流进行展开，使用压力-时间采集系统记录点火时间、点火延迟时间、90%峰值压力所需时间；
电点火具从温度箱中取出后应在2min内完成试验，如果在2min内未完成试验，应重新放回温度箱中至少保温1小时。
g）试验完成后，按照式
（2）计算全发火点火时间；
e）对试验后电点火具的进行结构完整性检查。
tAF
=tZ+k*s.....................................
（2）
∑
Z
t=1n
ni=1
tzi
.......................................（3）
1
n
2
s=
式中：
tZ—随机样本均值；
s—随机样本标准偏差；
∑（tzi-tz）
n-1
i=1
..................................（4）
tZ={tZ1,tZ2,...tZi,...tZn}（tz是第n个电点火具的点火时间）；
n=50，k=5.8。
5.11高电流试验
5.11.1试验条件
-40℃和+120℃；
b）通电电流：
38A，通电时间0.5ms。
5.11.2试验步骤
d）按照图2要求使用专用系统通以规定的直流电流进行试验；
e）使用压力-时间采集系统记录点火延迟时间；
f）对试验后的电点火具进行结构完整性检查。
5.12不发火电流试验后的发火试验
5.12.1试验条件
95%
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