弹药包装筒屏蔽能量测试装置及测试方法与流程

本发明涉及静电屏蔽测试，尤其涉及一种弹药包装筒屏蔽能量测试装置及测试方法。

背景技术：

1、弹药包装筒是弹药储存运输环节的重要安全防护装备。随着电火工品在弹药中的应用不断增多，聚合物材料在弹药包装中的广泛使用，弹药的防静电问题越来越突出。弹药装备品种多，储运环节环境复杂，在生产、存储、运输、使用过程中，由于摩擦、撞击、接触、分离等产生静电积累。弹药包装筒是盛装和保护弹药的容器，早期弹药包装采用木箱和“铁笼”包装，在弹药技术勤务过程中，弹体与包装筒就会带有上千伏的静电电位，发生静电放电时会瞬时产生较高的电压，甚至会火花放电，可能造成电火工品意外发火，甚至直接造成炸药起爆，造成不可估量的损失。现代战争要求弹药储运作业速度和强度大幅度提高，由于弹药、火炸药、人体和各种机器工具等的静电起电率也随之增大、静电积聚变的更为严重。弹药包装装备必须配具有良好的静电衰减能力，有效地消除静电危害的发生，以保障弹药运输使用等过程中的静电安全性，同时对弹药的长期储存静电防护设计与安全保障也具有重要意义。

2、弹药包装筒作为弹药储存运输环节的重要安全防护装备，针对防静电性能测试在国家标准gb 12158-2006《防止静电事故通用导则》、国军标gjb 2527《弹药防静电要求》、gjb 1444《弹药包装筒通用规范》，对弹药包装的静电屏蔽性能提出了明确要求。其评估方法，根据测量仪器测量方式的不同可分为感应峰值电压法和感应能量法。

3、现有技术中，采用感应能量法相对测电压法，能更准确地评价材料的屏蔽性能。通常采用电流探头采集屏蔽袋内感应回路中的感应电流，通过积分计算，得到回路电阻上的感应能量值，放电模型为人体模型，即充电电容为100pf、放电电阻为1500ω。按国际有关标准规定放电电压为1kv，被包装筒的感应能量值小于50nj为合格。该方法要求回路中采用低感电阻，所以电感对感应电流的影响较小，而且采用电流探头避免了感应电压峰值测试存在的误差和局限性，因此该方法目前被认为是比较科学的测试方法。

4、但是，目前相关标准都是针对柔性包装的屏蔽测试方法，对于圆柱状、硬质的弹药包装筒的材料结构，只提到参考使用相关标准，现有方法在面对实际测量时，缺乏实际测试应用装置，难以具备实际测量弹药包装筒的能力，测试结果不能准确反映弹药包装筒的静电屏蔽性能，形成重大隐患。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种弹药包装筒屏蔽能量测试装置及测试方法，解决了对于感应能量法而言实际测试应用装置缺乏的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明提供一种弹药包装筒屏蔽能量测试装置，包括主控模块和与所述主控模块电连接的示波器、静电放电模拟器，所述静电放电模拟器用于对所述弹药包装筒进行放电，所述弹药包装筒还连接有地电极；

3、电容探针，设置于所述弹药包装筒内，所述电容探针配置有两个平行的平板电极，两个所述平板电极之间设置有绝缘物质；

4、两个所述平板电极、负载电阻和电流探头构成测试环路，所述测试环路的导线穿过所述电流探头的测试孔；

5、所述电流探头通过非接触的测量方法把电流信号变成电压信号送到示波器进行显示。

6、根据本发明的一个技术方案，所述静电放电模拟器包括：供电模块、控制模块、调节操作模块、储/放电器件模块、放电电极模块。

7、根据本发明的一个技术方案，所述供电模块用于对外部供电进行识别，并将供电电压数据传输至所述控制模块；

8、所述供电模块还用于将供电电压转换为控制模块内部的控制器件所需的工作电压进行供电。

9、根据本发明的一个技术方案，所述储/放电器件模块用于根据所述控制模块命令，通过高压开关通断控制储电电容的充电与放电，在放电电极模块处形成静电放电冲击信号；

10、所述放电电极模块作用于所述弹药包装筒上。

11、根据本发明的一个技术方案，所述调节操作模块用于根据操作人员对所述主控模块配置的按键或旋钮的操作生成状态输入信号，并传输至所述控制模块。

12、根据本发明的一个技术方案，所述绝缘物质为聚碳酸酯或丙烯酸中的一种或多种。

13、根据本发明的一个技术方案，所述地电极固定在绝缘板上，所述绝缘板的绝缘电阻大于1013欧姆。

14、根据本发明的一个技术方案，所述负载电阻与所述电容探针并联，所述负载电阻为耐压低电感电阻，阻值为500ω，最大允许误差±1％。

15、根据本发明的一个技术方案，所述测试环路的长度小于等于1m。

16、根据本发明的一个技术方案，示波器的探头的带宽大于200mhz，采样率大于500mhz；

17、示波器的输入阻抗选择1mω。

18、根据本发明的一个方面，提出了一种利用如上述技术方案中任一项所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置的弹药包装筒屏蔽能量测试方法，包括：

19、将所述电容探针放入待测弹药包装筒内，使用铜箔密封包装筒两端开口，并将包装筒接地电极；

20、使用电流探头接入电容探针-负载电阻的测试环路，用以测试感应电流；

21、将静电放电模拟器调至1000v，然后使用静电放电模拟器的放电枪放电的电极接触弹药包装筒外表面进行静电放电；

22、记录示波器静电放电电流，依据p＝i2r,对p进行时间的积分则得到负载电阻上的能量消耗，从而得到待测弹药包装筒的感应能量值。

23、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

24、根据本发明的方案，通过设置分立的esd模拟器、感应电容探针、电流探头的弹药包装筒的屏蔽能量测试装置，esd模拟器对包装筒外部进行放电，平板电极置于弹药包装筒内进行测试，提供了感应能量法的实际测试应用装置，解决了弹药包装筒材料屏蔽能量测试直接参考柔性包装屏蔽测试方法时实际测量操作困难的问题。

技术特征：

1.一种弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，包括主控模块和与所述主控模块电连接的示波器、静电放电模拟器，所述静电放电模拟器用于对所述弹药包装筒进行放电，所述弹药包装筒还连接有地电极；

2.根据权利要求1所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述静电放电模拟器包括：供电模块、控制模块、调节操作模块、储/放电器件模块、放电电极模块。

3.根据权利要求2所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述供电模块用于对外部供电进行识别，并将供电电压数据传输至所述控制模块；

4.根据权利要求2所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述储/放电器件模块用于根据所述控制模块命令，通过高压开关通断控制储电电容的充电与放电，在放电电极模块处形成静电放电冲击信号；

5.根据权利要求2所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述调节操作模块用于根据操作人员对所述主控模块配置的按键或旋钮的操作生成状态输入信号，并传输至所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述绝缘物质为聚碳酸酯或丙烯酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述地电极固定在绝缘板上，所述绝缘板的绝缘电阻大于1013欧姆。

8.根据权利要求1所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，所述负载电阻与所述电容探针并联，所述负载电阻为耐压低电感电阻，阻值为500ω，最大允许误差±1％；

9.根据权利要求1所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置，其特征在于，示波器的探头的带宽大于200mhz，采样率大于500mhz；

10.一种利用如权利要求1至9中任一项所述的弹药包装筒屏蔽能量测试装置的弹药包装筒屏蔽能量测试方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种弹药包装筒屏蔽能量测试装置及测试方法，包括主控模块和与主控模块电连接的示波器、静电放电模拟器，静电放电模拟器用于对弹药包装筒进行放电，弹药包装筒还连接有地电极；电容探针，设置于弹药包装筒内，电容探针配置有两个平行的平板电极，两个平板电极之间设置有绝缘物质；两个平板电极、负载电阻和电流探头构成测试环路，测试环路的导线穿过电流探头的测试孔；电流探头通过非接触的测量方法把电流信号变成电压信号送到示波器进行显示。本发明，提供了感应能量法的实际测试应用装置，解决了弹药包装筒材料屏蔽能量测试直接参考柔性包装屏蔽测试方法时实际测量操作困难的问题。

技术研发人员：袁亚飞,唐旭,王若珏,冯娜,张宇,梅飞,刘安,金明武,吴嘉鹏,王滨
受保护的技术使用者：北京东方计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7