ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ИЗДЕЛИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ

Методы испытаний

ВЫРАБЫ П1РАТЭХН1ЧНЫЯ

Метады выпрабаванняу

(ГОСТ Р 51271-99, MOD)

Издание официальное

«Ь

2

(55

УДК 662.1:620.1(083.74)(476)    МКС 71.100.30    КП    03    MOD

Ключевые слова: пиротехническая продукция, пиротехническое изделие, пиротехнический состав, зажигающая способность пиротехнического изделия, стойкость пиротехнического изделия к внешним воздействующим факторам, класс опасности пиротехнических изделий, программа испытаний

Предисловие

Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации».

1    РАЗРАБОТАН Государственным научно-производственным обьединением порошковой металлургии

ВНЕСЕН Национальной академией наук Беларуси

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 2 сентября 2010 г. Nfl 52

3    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к национальному стандарту Российской Федерации ГОСТ Р 51271-99 «Изделия пиротехнические. Методы сертификационных испытаний» путем внесения дополнительных требований, что обусловлено требованиями ТИПА Республики Беларусь.

Национальный стандарт Российской Федерации разработан Научно-исследовательским институтом прикладной химии (НИИ ПХ) РАН.

Официальные экземпляры национального стандарта Российской Федерации, на основе которого разработан настоящий стандарт, и стандарты, на которые даны ссылки, имеются в Национальном фонде ТИПА.

Наименование стандарта изменено относительно национального стандарта Российской Федерации, так как пиротехнические изделия в Республике Беларусь не подлежат обязательной сертификации.

Редакционные изменения фраз, слов, показателей и (или) их значений выделены в тексте курсивом.

Технические отклонения, внесенные в текст стандарта в виде дополнительных фраз, слов, показателей и (или) их значений, а также текст измененных требований выделены в стандарте полужирным курсивом или полужирным курсивом и (или) одиночной вертикальной полужирной линией слева (четные страницы) или справа (нечетные страницы) от соответствующих слов.

Содержание измененных требований, элементов национального стандарта Российской Федерации приведено в приложении К. Полный перечень технических отклонений с разъяснением причин их внесения приведен в приложении К.

Сравнение структуры национального стандарта Российской Федерации со структурой государственного стандарта приведено в приложении Л.

Степень соответствия - модифицированная (MOD)

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© Госстандарт, 2010

Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

Издан на русском языке

СТБ 2106-2010

При отсутствии симметрии пламени определение ширины пламени и разлета горящих элементов проводят по видеозаписям двух видеокамер. При этом шириной пламени и радиусом разлета горящих элементов считаются максимальные значения данных параметров по обеим видеокамерам

6.2 Метод измерения размеров пламени и температуры поверхностей (теплового излучения) пиротехнических изделий (метод 1)

По данному методу проводят измерения и расчеты, позволяющие установить распределение яркостных температур на поверхности излучающего объекта, визуализируемого инфракрасной камерой. Объектом определения полей яркостных температур являются возникающие при горении ПС тепловые зоны: пламени и корпуса ПИ. В основу метода положен принцип зависимости интенсивности теплового излучения объекта от температуры его поверхности.

Инфракрасная камера дистанционно, бесконтактно и автономно преобразует измеряемое тепловое излучение в инфракрасной области спектра в видеосигнал со сканированием по полю излучающего объекта в телевизионном стандарте. Перевод яркости изображения в распределение температур осуществляется посредством градуировки по излучению абсолютно черного тела (АЧТ).

Метод обеспечивает измерение полей яркостных температур от 20 *С до 2 400 *С на поверхности нагретых объектов.

Относительная погрешность измерений зависит от технических характеристик инфракрасной камеры.

Значение временного разрешения при определении полей яркостных температур составляет от 0,04 до 0,8 с.

При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:

Температура окружающей среды - от 5 ^вС до 30 ^вС для инфракрасной камеры; для остального оборудования - от 15 *С до 35 *С; максимальная влажность воздуха - до 80 % при температуре (25 ± 1) *С. Атмосферное давление - от 7,98 10⁴ до 1,06 10⁵ Па.

Уровни вибраций, электромагнитных и радиочастотных помех должны быть установлены в ТНПА и технических документах на средства измерений.

Испытаниям подвергают не менее трех ПИ.

6.2.1    Средства испытаний и вспомогательные устройства

6.2.1.1    Инфракрасная камера любого типа, удовлетворяющая следующим требованиям:

стандарт изображения от 240 до 625 строк, от 1,25 до 25 кадров в секунду; область спектральной чувствительности от 3 до 14 мкм; угол поля зрения объектива не менее 18*.

6.2.1.2    Штатив для крепления инфракрасной камеры любого типа.

6.2.1.3    Рулетка - по ГОСТ 7502 длиной не менее 1 м.

6.2.1.4    Персональная ЭВМ с цветным графическим печатающим устройством.

6.2.1.5    Программное обеспечение для обработки изображений, вывода изображений на печатающее устройство.

6.2.1.6    При необходимости могут быть использованы следующие вспомогательные устройства:

-    оптические фильтры, ширина полосы пропускания и средняя длина волны которых расположены в яокнах» пропускания атмосферы соответственно от 3 до 5 мкм и от 8 до 14 мкм;

-    видеорегистратор с монитором, обеспечивающий отношение сигнал/шум более 46 дБ.

6.2.2 Порядок подготовки к проведению испытаний

6.2.2.1    Размещают инфракрасную камеру на определенном расстоянии (базе измерений) от места установки ПИ. Конкретное расстояние L выбирают исходя из ожидаемых размеров d тепловой зоны и угла поля зрения у объектива инфракрасной камеры: L г d/[2 tg (у/2)]. Предусматривают защиту инфракрасной камеры от возможного механического повреждения ударной волной и осколками при срабатывании ПИ. При необходимости размещают инфракрасную камеру на штативе.

6.2.2.2    Подключают используемые приборы в соответствии с руководством по эксплуатации.

6.2.2.3    Включают и настраивают инфракрасную камеру. Соединяют инфракрасную камеру с персональной ЭВМ или видеорегистратором в соответствии с требованиями руководств по эксплуатации.

7

6.2.2.4    До установки испытуемого ПИ определяют масштаб получаемого изображения путем регистрации инфракрасной камерой источников излучения, расположенных в месте установки ПИ на известном расстоянии друг от друга.

В полигонных условиях источниками излучения в инфракрасной области спектра могут служить, например, фальшфейеры белого огня. Для целей масштабирования допускается использовать любое инертное тело известных геометрических размеров, нагретое выше уровня фона.

Расстояние между масштабирующими источниками излучения выбирают в зависимости от базы измерений так, чтобы получить на мониторе расстояние между изображениями источников не менее 10 мм.

6.2.2.5    Наблюдая в видоискатель инфракрасной камеры или на экране персональной ЭВМ тепловую картину масштабируемого изображения, настраивают указанную камеру на резкое изображение. Регистрируют его за время не менее 30 с.

6.2.2.6    При необходимости устанавливают на объективе инфракрасной камеры инфракрасный фильтр, предусмотренный ТИПА на ПИ и (или) программой испытаний.

6.2.2.7    При необходимости устанавливают значение диафрагмы объектива камеры в соответствии с ожидаемой максимальной яркостной температурой тепловой зоны продуктов сгорания ПИ или требуемым диапазоном температур.

6.2.2.8    За 30 - 40 с до инициирования ПИ включают в режим записи инфракрасную камеру и (или) видеорегистратор.

6.2.2.3    При горении ПИ контролируют процесс записи изображения тепловой зоны ПИ на мониторе.

6.2.2.10 После окончания испытания ПИ выключают инфракрасную камеру, персональную ЭВМ,

видеорегистратор спустя 30 - 60 с.

6.2.3    Обработка результатов испытаний

6.2.3.1    Подключают используемые приборы в соответствии с руководством по эксплуатации.

6.2.3.2    Включают персональную ЭВМ, монитор, печатающее устройство, при необходимости видеорегистратор и настраивают их в соответствии с требованиями руководств по эксплуатации.

6.2.3.3    Загружают в ПЭВМ операционную систему и запускают программное обеспечение для обработки изображений.

6.2.3.4    Используя режим стоп-кадра выбирают по монитору нужный кадр изображения, соответствующий определенному моменту эволюции тепловой зоны.

6.2.3.5    Выбранный кадр изображения записывают в виде файла данных на носители информации персональной ЭВМ. Повторяют эту операцию для всех кадров изображений, подлежащих обработке.

6.2.3.6    Находят масштабный коэффициент из отношения действительного размера объекта к его размеру на изображении.

6.2.3.7    При обработке файлов данных вводят в качестве исходных данных значение температуры окружающей среды, масштаб изображения, базу измерений, номер кадра, при необходимости значение диафрагменного числа объектива при измерениях и номер фильтра. При этом градации температуры на изображении объекта в разных его частях кодируются цветом, каждому цвету присваивается свой интервал температур.

6.2.3.8    Действительный размер всей тепловой зоны или ее части находят путем умножения измеренного размера на изображении на масштабный коэффициент.

За результат испытаний принимают максимальные значения характеристик пиротехнических изделий (размер пламени и температура поверхности ПИ), полученные при измерениях.

6.2.3.9    Записывают в файлы полученные термограммы объекта. Выводят на цветное графическое печатающее устройство каждый обработанный и сохраненный no 6.2.3.4 и 6.2.3.5 кадр изображения для получения документальной копии.

6.2.3.10    Оформляют обработанные результаты испытаний в виде протокола. К протоколу прилагают набор печатных копий обработанных кадров изображений.

6.3 Метод измерения размеров пламени и температуры поверхностей (теплового излучения) пиротехнических изделий (метод 2)

Метод позволяет измерять температуру пламени или корпуса ПИ при испытании ПИ с помощью термопар.

Погрешность измерений не превышает ±10 %.

Испытаниям подвергают не менее трех ПИ.

8

СТБ 2106-2010

6.3.1    Средства испытаний и вспомогательные устройства

6.3.1.1    Отметчик времени (преобразователь интервалов времени, измеритель импульсов) любого типа, погрешность не более ±0,5 %.

6.3.1.2    Преобразователь термоэлектрический (далее - термопреобраэователь) по ГОСТ 6616.

6.3.1.3    Термопары по СТБ ГОСТ Р 8.585.

6.3.1.4    Осциллограф светолучевой по ГОСТ 9829.

6.3.1.5    Прибор автоматический следящего уравновешиваний по ГОСТ 7164.

6.3.1.6    Прибор универсальный измерительный Р4833 по [1].

6.3.1.7    Устройство для измерения температуры, включающее в себя следующие конструктивные элементы:

-узел крепления испытуемого ПИ, исключающий перемещение ПИ во время испытаний;

- узел крепления термопар, позволяющий варьировать их положение в радиальном направлении от 20 до 500 мм, в осевом - от 20 до 1 500 мм.

6.3.1.8    Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299 или спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

6.3.1.9    Кабель термопарный любого типа (удельное сопротивление от 0,33-10* до 0,68 10'® Ом м. сопротивление изоляции не менее 10 000 Ом) поперечным сечением провода не менее 0,5 мм².

6.3.2 Порядок подготовки к испытаниям

6.3.2.1    Собирают схему в соответствии с рисунком 1 или 2.

6.3.2.2    Схема, показанная на рисунке 1, позволяет измерять температуру в процессах действия ПИ длительностью не менее 1 с без предварительной градуировки измерительного тракта.

6.3.2.3    Схема, показанная на рисунке 2, позволяет измерять температуру в процессах действия ПИ длительностью не менее 0,1 с с предварительной градуировкой измерительного тракта.

Переключатель 4 ставят в позицию А (рисунок 2).

Разбивают ожидаемый диапазон измеряемой термоэлектродвижущей силы (далее - ТЭДС) на 5-6 равных интервалов с учетом типа термопары, максимально ожидаемой температуры (с учетом температуры холодного спая) в соответствии с номинальными статическими характеристиками термопар, указанными в ТНПА и (или) технических документах на термопары.

Задают на потенциометре выбранный уровень ТЭДС.

Включают осциллограф и записывают градуировочное значение ТЭДС.

Схему градуируют не реже 1 раза в месяц, а также при замене элементов схемы.

6.3.2.4    Крепят термопару на корпусе ПИ с помощью металлических или проволочных хомутов.

6.3.2.5    Устанавливают ПИ в посадочное гнездо узла крепления.

6.3.2.6    Размещают термопары в точках измерения температуры. Место положения термопар и их количество указывается в ТИПА на ПИ и (или) программе испытаний.

9

6.3.3 Порядок проведения испытаний

6.3.3.1    Устанавливают скорость перемещения осциллографической фотобумаги (бумажной ленты) и частоту отметок времени, достаточные для расшифровки записи процесса действия ПИ во времени.

6.3.3.2    Включают регистрирующий прибор - осциллограф или самописец. Переключатель 4 ставят в позицию б (см. рисунок 2).

6.3.3.3    Приводят ПИ в действие.

6.3.3.4    Температуру регистрируют в течение времени, установленного ТНПА на ПИ и (или) программой испытаний.

6.3.3.5    После завершения испытаний выключают регистрирующую аппаратуру.

6.3.3.6    Демонтируют термопары.

6.3.4 Обработка результатов испытаний

6.3.4.1    При выполнении измерений по схеме, показанной на рисунке 1, считывают значения температуры и записывают их в протокол испытаний.

6.3.4.2    При выполнении измерений по схеме, показанной на рисунке 2. строят градуировочный график.

6.3.4.3    Измеряют ординаты отклонения светового пятна гальванометра от нулевого положения при контрольных значениях электрического напряжения на градуировочной осциллограмме с абсолютной погрешностью ±0,5 мм.

6.3.4.4    Строят градуировочную характеристику в виде графика зависимости: значение ТЭДС -значение отклонения светового пятна гальванометра от нулевого положения.

6.3.4.5    Измеряют отклонение светового пятна гальванометра на рабочей осциллограмме с абсолютной погрешностью ±0,5 мм.

6.3.4.6    Определяют по градуировочной характеристике значение ТЭДС, соответствующее каждому отклонению.

6.3.4.7    Прибавляют к измеренному значению ТЭДС значение ТЭДС, соответствующее температуре холодного спая, и определяют значение температуры для суммарного значения ТЭДС.

За результат испытаний принимают максимальные значения характеристик пиротехнических изделий (размер пламени и температура поверхности ПИ), полученные при измерениях.

6.3.4.8    Обработанные результаты регистрируют в протоколе испытаний.

6.4 Метод определения характерных точек траектории и радиуса разлета (метод 1)

Метод позволяет определять радиус опасной зоны, высоту подъема, высоту разрыва, высоту догорания, угол отклонения от направления стрельбы и радиус разлета ПИ (сигнальных средств и фейерверков) или его светящихся ПЭ.

Сущность метода заключается в засечке оптическими приборами (например, теодолитами) точки срабатывания ПИ на траектории по любому световому эффекту и дальнейшем расчете координат точки по формулам.

Погрешность измерений не превышает ±10 %.

Метод не рекомендуется применять, если угловая скорость сопровождения летящего ПИ или элемента ПИ при измерениях более 0,5 рад/с.

Метеорологические условия, при которых не допускаются испытания:

а)    грозовое состояние атмосферы, интенсивное развитие грозовых облаков, приближение шквала;

б)    быстрое изменение погоды при шквалистом ветре у земли;

в)    скорость наземного ветра свыше 5 м/с, если другая не установлена ТНПА на ПИ и (или) программой испытаний;

г)    туман, дымка и осадки, препятствующие засечке точек траектории.

Испытаниям подвергают не менее двух ПИ.

6.4.1    Средства испытаний и вспомогательные устройства

6.4.1.1    Оптический измеритель любого типа, с помощью которого можно определять изменение положения предмета в пространстве:

-    в горизонтальной плоскости на ±75* от исходного положения;

-    в вертикальной плоскости от 0* до 60^е;

-    скорость изменения угла в обеих плоскостях до 0,5 рад/с.

СТБ 2106-2010

В качестве примера оптического устройства могут служить:

-    теодолит по ГОСТ 10529. снабженный коллиматорным визиром;

-    артиллерийская буссоль.

Количество оптических измерителей, применяемых при испытаниях одновременно для измерения каждого параметра. - не менее двух.

6.4.1.2    Метеостанция любого типа или комплект приборов для измерения температуры воздуха, скорости и направления ветра.

6.4.1.3    Испытательная площадка, которая включает в себя следующие элементы:

-    пункт управления;

-    укрытие для испытателей;

-    пусковую установку;

-    пункты оптических измерителей.

Место для пусковой установки выбирают таким образом, чтобы при стрельбе было обеспечено определение всех точек траектории, предусмотренных программой испытаний.

Место для пунктов оптических измерителей выбирают таким образом, чтобы обеспечить прямую видимость между пунктами, а по отношению к пусковой установке оптические измерители следует располагать так, чтобы горизонтальные углы засечки с пунктов на пусковую установку находились в пределах от 30^е до 150^е.

Вертикальные углы засечки должны быть не менее 10^е, но не более допустимых для оптического измерителя данного типа. Рекомендуемая схема взаимного расположения оптических измерителей и пусковой установки - согласно рисунку 3.

О

А и 8- пункты оптических измерителей; С - пусковая установка; О - точка срабатывания ПИ; Oi - проекция точки срабатывания ПИ на горизонтальную плоскость

Рисунок 3 - Рекомендуемая схема взаимного расположения оптических измерителей и пусковой установки

Пункты оптических измерителей и пусковую установку располагают на одном уровне. Допускается пункты оптических измерителей и пусковую установку располагать на разных уровнях и учитывать эту разность в том случае, если она превышает ±1 % высоты регистрируемой точки траектории. Для определения разности (отсутствия разности) уровней расположения пунктов оптических измерителей и пусковой установки используют формулу (3).

6.4.1.4    Радио- или телефонная система связи между пунктами оптических измерителей и пунктом управления.

6.4.1.5    Дальномер оптический двойного изображения, средняя квадратическая погрешность измерения на 100 м не более ±8 см.

11

6.4.2 Порядок подготовки к проведению испытаний

6.4.2.1    Выбирают место для пунктов оптических измерителей в соответствии с требованиями 6.4.1.3.

6.4.2.2    Проверяют готовность к испытаниям пусковой установки и системы радио- или телефонной связи.

6.4.2.3    Взаимно ориентируют оптические измерители, для чего наводят их друг на друга и на горизонтальных шкалах устанавливают нулевые показания или записывают показания шкал и принимают их за начало отсчета (условный 0). Определяют горизонтальные углы засечки на пусковую установку с каждого пункта оптических измерителей.

6.4.2.4    Дальномером измеряют расстояние между оптическими измерителями, между каждым оптическим измерителем и пусковой установкой. Допускается измерять расстояния любым другим способом с погрешностью не более ±1 %.

6.4.2.5    Определяют разность уровней расположения пусковой установки и пунктов оптических измерителей Л, м, по формуле

Л = a sin 6.    (3)

где а - расстояние от пункта оптического измерителя до пусковой установки, м;

6 - угол между горизонтом и направлением на пусковую установку.... \

6.4.2.6    При использовании в качестве оптических измерителей теодолитов с коллиматорными визирами проводят их взаимную юстировку по любой удаленной точке.

6.4.2.7    Наводят оптические измерители на предполагаемую точку срабатывания ПИ и сообщают на пункт управления о готовности к испытаниям.

6.4.3 Порядок проведения испытаний

6.4.3.1    По сигналу о готовности с пунктов оптических измерителей производят пуск ПИ.

6.4.3.2    Засекают точки траектории полета ПИ, указанные в программе испытаний.

6.4.3.3    Отсчитывают углы по шкалам оптических измерителей.

6.4.3.4    Для исключения возможных субъективных ошибок при испытаниях рекомендуется засечку точек траектории полета ПИ с каждого пункта оптических измерителей вести одновременно несколькими оптическими измерителями.

6.4.4    Обработка результатов испытаний

6.4.4.1    По данным измерений на каждом пункте оптических измерителей (А и В) рассчитывают высоту каждой из заданных в программе испытаний точек траектории полета ПИ, радиус опасной зоны, угол отклонения от направления стрельбы (при стрельбе вертикально вверх), высоту догорания ПЭ.

Радиус опасной зоны определяют как расстояние от пусковой установки до наиболее удаленной светящейся точки, расположенной на высоте догорания ПИ или его ПЭ. которая проецируется на горизонтальную плоскость.

Программа испытаний может предусматривать определение других характеристик траектории.

6.4.4.2    Высоту каждой из заданных в программе испытаний точек траектории полета Н_л м, определяют по данным, полученным на пунктах оптических измерителей А и в, по формулам

где Б - база - расстояние между пунктами оптических измерителей А и В. м;

h_A - разность уровней расположения пусковой установки и пункта оптического измерителя А. м;

где Б - база - расстояние между пунктами оптических измерителей А и В, м;

h_B - разность уровней расположения пусковой установки и пункта оптического измерителя В. м.

Знак «плюс» в формулах (4) и (5) надо применять тогда, когда оптические измерители расположены выше пускового устройства, а знак «минус» - ниже пускового устройства.

СТБ 2106-2010

Содержание

1    Область применения..............................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки.............................................................................................................................1

3    Термины и определения........................................................................................................................2

4    Обозначения...........................................................................................................................................2

5    Отбор образцов для испытаний............................................................................................................5

6    Методы определения параметров опасных факторов........................................................................6

6.1    Метод определения размеров пламени (искр) и радиуса разлета горящих элементов ПИ.....6

6.2    Метод измерения размеров пламени и температуры поверхностей (теплового излучения)

пиротехнических изделий (метод 1)...............................................................................................7

6.3    Метод измерения размеров пламени и температуры поверхностей (теплового излучения)

пиротехнических изделий (метод 2)...............................................................................................8

6.4    Метод определения характерных точек траектории и    радиуса    разлета (метод    1).................10

6.5    Метод определения характерных точек траектории и    радиуса    разлета (метод    2).................14

6.6    Метод измерения силы излучения в инфракрасном диапазоне...............................................16

6.7    Метод измерения давления в воздушных ударных волнах.......................................................19

6.8    Метод определения радиуса разлета осколков (выбрасываемых элементов)

пиротехнических изделий бытового назначения........................................................................20

6.9    Метод определения радиуса разлета пиротехнических элементов высотных фейерверочных

пиротехнических изделий.............................................................................................................21

6.10    Метод определения скорости полета и энергии движения пиротехнических изделий.........22

6.11    Метод измерения силы света (светового излучения)...............................................................23

6.12    Метод измерения уровня звука...................................................................................................24

6.13    Метод оценки пожарной опасности пиротехнических изделий...............................................25

6.14    Метод оценки пожароазрывоопасности пиротехнических изделий (костровая проба).........27

6.15    Методы контроля специфических факторов.............................................................................28

7    Методы косвенного определения параметров опасных факторов..................................................28

7.1    Метод измерения давления (метод 1).........................................................................................28

7.2    Метод измерения реактивной силы и силы отдачи....................................................................31

7.3    Метод оценки чувствительности пиротехнических изделий к статическому электричеству ..34

7.4    Методы измерения временных характеристик............................................................................35

7.5    Метод определения направленности полета..............................................................................36

7.6    Методы имитации сроков годности..............................................................................................36

7.7    Метод измерения давления (метод 2).........................................................................................36

8    Методы испытаний на стойкость к внешним воздействиям.............................................................38

8.1    Методы испытаний на стойкость к механическим воздействиям..............................................38

8.2    Метод оценки стойкости к климатическим воздействиям..........................................................44

8.3    Метод испытаний на удар при свободном падении....................................................................45

8.4    Метод теплового воздействия на пиротехническое изделие....................................................46

9    Требования безопасности...................................................................................................................46

10 Общие требования к разработке программ испытаний....................................................................46

III

СТБ 2106-2010

Приложение А (обязательное) Уровни зон опасности светового излучения.....................................43

Приложение Б (рекомендуемое) Основные технические характеристики стендов для

проведения механических испытаний пиротехнических изделий.............................49

Приложение В (рекомендуемое) Аппаратура для измерения параметров вибрации......................50

Приложение Г (рекомендуемое) Аппаратура для измерения случайной вибрации

и управления ею.............................................................................................................51

Приложение Д (рекомендуемое) Аппаратура для измерения параметров удара.............................52

Приложение Е (рекомендуемое) Аппаратура для регистрации параметров механических

воздействий....................................................................................................................53

Приложение Ж (справочное) Расчет времени испытаний синусоидальной вибрацией

и объема испытаний на удар.......................................................................................54

Приложение К (справочное) Перечень технических отклонений с разъяснением причин

их внесения.....................................................................................................................55

Приложение Л (справочное) Сравнение структуры национального стандарта

Российской Федерации со структурой настоящего стандарта..................................79

Библиография..........................................................................................................................................82

IV

СТБ 2106-2010 (ГОСТ Р 51271-99)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ_

ИЗДЕЛИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ Методы испытаний

ВЫРАБЫ П1РАТЭХН1ЧНЫЯ Метады выпрабаванняу

Pyrotechnic goods Methods of tests

Дата введения 2011-01-01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на пиротехнические изделия бытового, технического и специального назначения и устанавливает методы их испытаний с целью определения значений опасных факторов.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

СТБ ГОСТ Р 8.585-2004 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

СТБ 2112-2010 (ГОСТ Р 51270-99) Изделия пиротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 9.707-81 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы ускоренных испытаний на климатическое старение

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромсры. Общие технические условия

ГОСТ 5679-91 Вата хлопчатобумажная одежная и мебельная. Технические условия ГОСТ 6445-74 Бумага газетная. Технические условия

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

ГОСТ 7164-78 Приборы автоматические следящего уравновешивания ГСП. Общие технические условия

ГОСТ 7165-93 (МЭК 564-77) Мосты постоянного тока для измерения сопротивления ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия ГОСТ 7721-89 Источники света для измерений цвета. Типы. Технические требования. Маркировка ГОСТ 8291-83 Манометры избыточного давления груэопоршневые. Общие технические условия ГОСТ 8711-93 (МЭК 51-2-84) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам ГОСТ 9416-83 Уровни строительные. Технические условия

ГОСТ 9500-84 Динамометры образцовые переносные. Общие технические требования ГОСТ 9829-81 Осциллографы светолучевые. Общие технические условия ГОСТ 10529-96 Теодолиты. Общие технические условия

ГОСТ 10771-82 Лампы накаливания светоизмерительные рабочие. Технические условия ГОСТ 11109-90 Марля бытовая хлопчатобумажная. Общие технические условия ГОСТ 12766.1-90 Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия

ГОСТ 13208-78 Изделия пиротехнические фотоосветительные. Метод фотометрирования

Издание официальное

СТБ 2106-2010

ГОСТ 16263-70 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения

ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81) Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности

ГОСТ 17187-81 Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия ГОСТ 17527-2003 Упаковка. Термины и определения

ГОСТ 17616-82 Лампы электрические. Методы измерения электрических и световых параметров ГОСТ 17675-87 Трубки электроизоляционные гибкие. Общие технические условия ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия ГОСТ 19034-82 Трубки из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия ГОСТ 20799-88 Масла индустриальные. Технические условия

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие технических нормативных правовых актов (далее - ТИПА) по каталогу, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочные ТИПА заменены (изменены), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененными (измененными) ТИПА. Если ссылочные ТИПА отменены без замены, то положение. в котором дана ссылка на них, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.1    пиротехническое изделие; ПИ: По СТБ 2112.

3.2    пиротехнический состав; ПС: По СТБ 2112.

3.3    пиротехнический элемент; ПЭ: По СТБ 2112.

3.4    опасный фактор пиротехнического изделия: По СТБ 2112.

3.5    опасная зона пиротехнического изделия: По СТБ 2112.

3.6    потребительская тара: По ГОСТ 17527.

3.7    зажигающая (зажигательная) способность пиротехнического изделия: Способность зажигать (воспламенять) горючие вещества и материалы в результате воздействия высокотемпературных продуктов сгорания (газообразных и конденсированных), а также нагретых конструктивных элементов пиротехнического изделия.

3.8    первичный измерительный преобразователь: По ГОСТ 16263.

3.9    промежуточный измерительный преобразователь: По ГОСТ 16263.

3.10    стапель: Устройство, предназначенное для крепления, ориентации пиротехнического изделия и передачи тяги (силы отдачи) от указанного изделия первичному измерительному преобразователю.

3.11    веха: Столб длиной 4- 10 м.

3.12    стойкость пиротехнического изделия к внешним воздействующим факторам: Способность пиротехнического изделия выполнять функции после внешних воздействий (механических или климатических).

3.13    транспортная тара: По ГОСТ 17527.

4    Обозначения

В настоящем стандарте приняты следующие обозначения:

К подразделу 6.1:

К - масштабный коэффициент, м/мм;

L - длина рейки, м;

/-длина изображения рейки на экране монитора или телевизора (далее - монитора), мм;

L_n - длина пламени (искр), м;

/„ - длина изображения пламени (искр) на экране монитора, мм.

2

СТБ 2106-2010

К подразделу 6.4:

h - разность уровней расположения пусковой установки и пунктов оптических измерителей, м; а - расстояние от пункта оптического измерителя до пусковой установки, м;

6 - угол между горизонтом и направлением на пусковую установку,...

На, Н_в - высоты точек траектории полета ПИ, рассчитанные по данным, полученным на пунктах оптических измерителей А и В соответственно, м;

6 - база - расстояние между пунктами оптических измерителей А и 8, м;

h_A, h_B - разность уровней расположения пусковой установки и пунктов оптических измерителей А и В соответственно, м;

R - радиус опасной зоны, м;

Rn*A и Я,** - радиусы догорания ПИ или его ПЭ, рассчитанные по данным пунктов оптических измерителей Лив соответственно, м;

/о - расстояние от пункта оптических измерителей А до проекции точки траектории на горизонтальную плоскость, м;

Л - расстояние от пункта оптических измерителей В до проекции точки траектории на горизонтальную плоскость, м;

h - расстояние от пункта оптических измерителей А до пусковой установки, м;

/₃ - расстояние от пункта оптических измерителей в до пусковой установки, м;

0 - угол отклонения от вертикали,... •;

а, 0 - углы в горизонтальной плоскости между прямой, соединяющей пункты оптических измерителей, и прямыми, соединяющими каждый из пунктов оптических измерителей с проекцией точки срабатывания ПИ соответственно,... *;

си, Pi - углы в горизонтальной плоскости между прямой, соединяющей пункты оптических измерителей, и прямыми, соединяющими каждый из пунктов оптических измерителей с пусковой установкой соответственно,...

о, - углы в вертикальной плоскости между горизонтальной плоскостью и направлениями из каждого пункта оптических измерителей на точку срабатывания ПИ соответственно,... \

К подразделу 6.5:

Кс - масштабный коэффициент для видеокамеры, м/мм;

Н_с- длина вехи, м;

Л_с- длина изображения вехи, мм;

Н_ф- высота разрыва фейерверка, м;

Кс, Кс2, - масштабные коэффициенты для первой и второй видеокамер, м/мм; i-6i, Ц>2 - расстояние от первой и второй видеокамер до пусковой установки соответственно, м;

- размер изображения траектории полета фейерверка от пусковой установки до точки разрыва, мм;

/ci. 1сз - расстояние от вехи до первой и второй видеокамер соответственно, м;

/>cei> ^hco2 - величины горизонтальных смещений точки разрыва на экране монитора для первой и второй видеокамер соответственно, мм; радиус разлета горящих элементов, м;

Leo,, Lepi - горизонтальные отклонения точки разрыва фейерверка от пусковой установки вдоль оптических осей первой и второй видеокамер соответственно, м;

h, - расстояние от центра разрыва фейерверка до наиболее удаленного ПЭ на экране монитора, мм;

Нтю- максимальная высота подъема горящих ПЭ, м;

Н"*,- минимальная высота догорания ПЭ, м;

Рт» - максимальная высота подъема горящих ПЭ на экране монитора, мм;

минимальная высота подъема горящих ПЭ на экране монитора, мм.

R,о - горизонтальное отклонение от точки пуска, м

К подразделу 6.6:

/ii, hj, />э - показания радиометра при градуировке, мм;

/„ - сила излучения лампы, Вт/ср;

R, - база градуировки, м;

*„ - база измерений, м;

/ном - номинальная ожидаемая сила излучения. Вт/ср;

3

S_D - чувствительность радиометра;

/»„ - значение ординаты на диаграмме излучения, мм;

-    ордината номинальной силы излучения ПИ, мм;

Л с» - среднее значение ординаты, мм;

Лт - интервал времени, с;

/»„,*** - максимальное значение ординаты на диаграмме излучения, мм;

Ли1, Лиг - соответственно первая и вторая ординаты диаграммы излучения или рабочего участка диаграммы излучения, если он предусмотрен в ТИПА на ПИ, мм; л - число ординат рабочего участка диаграммы излучения;

/и/ - сила излучения в любой момент времени т* Вт/ср; h_M - ординаты в конце каждого i-го интервала времени, мм;

/„ „„ - максимальная сила излучения, Вт/ср;

Аж - среднее значение силы излучения. Вт/ср;

Е - пороговое значение поверхностной плотности потока теплового излучения в соответствии с СТБ 2112, Вт/м²;

R - радиус опасной зоны, м.

К подразделу 6.7:

v, - скорость прохождения ударной волны на 1-м участке между первичными измерительными преобразователями, м/с;

R,- расстояние между смежными первичными измерительными преобразователями, м;

I- время прохождения ударной волной расстояния R> с;

Р_ш - атмосферное давление в день испытания, МПа;

Т_Л - температура воздуха в день испытания, К;

R - радиус опасной зоны, м;

Рггжж - максимальное значение избыточного давления ударной волны, МПа; a - значение тротилового эквивалента ПС;

М - масса ПС в ПИ, г.

К подразделу 6.9:

R- среднее значение радиуса разлета макетов ПЭ для серии испытаний, м;

R&- радиус разлета /-го макета ПЭ, м; п - количество макетов ПЭ, шт;

о - среднее квадратическое отклонение радиуса разлета макетов ПЭ;

-    максимальный радиус разлета макетов ПЭ, м.

К подразделу 6.10:

/ - внутренний размер рамы-мишени, м;

L - расстояние от ПИ до рамы-мишени, м;

а - угол отклонения траектории полета ПИ от линии прицеливания,...

L₀ - расстояние между рамами-мишенями, м;

Тпр- время пролета ПИ расстояния Ц, с;

- скорость полета ПИ, м/с; т - масса ПИ, кг;

О - энергия летящего ПИ, Дж;

S - площадь контакта ПИ с преградой в момент соударения, см²;

Q_v - удельная энергия ПИ, Дж/см².

К подразделу 6.11:

/-сила света ПИ, кд;

А - время закрытия глаза (равное 0,2 с) или время свечения ПИ, если оно меньше времени закрытия глаза или времени работы ПИ при необходимости наблюдения за световым излучением, с;

Нс* - энергия светового излучения для уровня опасности в соответствии с приложением А, Дж/м²;

Я» о - рвдиус опасной зоны, м.

К подразделу 7.1:

/-длина канала, м;

frc - частота процесса изменения давления, Гц;

Тд- минимальное заданное (ожидаемое) время достижения максимального значения давления, с;

СТБ 2106-2010

у_и - нелинейность градуировочной характеристики, %;

- разность соседних градуировочных уровней, мм;

Х_тю - максимальный градуировочный уровень, мм;

п - число градуировочных уровней при нагружении (разгружении) измерительного преобразователя;

/-индекс, обозначающий порядковый номер уровня градуировки;

X- значение зарегистрированного выходного сигнала, мм;

у - значение градуировочного уровня, соответствующее зарегистрированному значению выходного сигнала, МПа;

Р-среднее интегральное значение давления, МПа;

Р- давление в ПИ в произвольный момент времени т, МПа;

Ьи- моменты времени начала и конца интервала работы ПИ, с;

т»я. Тмя. Тр _Гт, т₀ t„, - время задержки начала процесса, установления режима, достижения максимального или минимального значения параметра, полное время работы ПИ соответственно, с; Р_тая, Ргп* - максимальное и минимальное давление в ПИ соответственно, МПа.

К подразделу 7.2:

т_Лт - время достижения максимального или установившегося значения измеряемого параметра, с; At - шаг дискретизации, с;

(X, - Х,_ у) - разность соседних градуировочных уровней, мм;

Х_тю - максимальный градуировочный уровень, мм;

п - число градуировочных уровней при нагружении (разгружении) измерительного преобразователя;

у„ - нелинейность градуировочной характеристики, %;

/, - моменты времени начала и конца рассматриваемого интервала работы ПИ, с;

Тдол, т*л, w, т₀. - время задержки начала процесса, установления режима, работы ПИ. достижения характерного значения параметра соответственно, с;

Rmax, Rn+> - максимальное и минимальное значение тяги соответственно, Н;

Rex, - среднее интегральное значение тяги, Н;

R, - значение тяги в произвольный момент времени т, Н;

J„ - полный импульс тяги, Н с;

Fnm - максимальное значение силы отдачи, Н.

К подразделу 7.3:

IV,- энергия зажигания ПИ, Дж;

С - электрическая емкость конденсатора, Ф;

U - электрическое напряжение на конденсаторе. В; п - число измерений.

К подразделу 8.1:

D - суммарная дисперсия виброускорения, м²/с⁴;

х - удвоенная длительность фронта нарастания пикового ударного ускорения, с;

/-длительность испытания, с;

L - дальность транспортирования, км;

N - число ударов на 1 км дороги;

/„ /„-соответственно верхняя и нижняя частоты диапазона виброиспытаний, Гц; fa, - средняя частота диапазона виброислытаний, Гц;

/_с - сокращенная длительность испытания, с;

W_e - увеличенная амплитуда форсированного испытания, м/с²;

IV„ - амплитуда виброускорения при нормальном режиме испытания, м/с²;

/(-показатель степени отношения WJW_C при форсированном испытании.

5 Отбор образцов для испытаний

5.1    Количество ПИ, отбираемых для испытаний, и правила подготовки их к испытаниям должны быть указаны в ТИПА на ПИ и (или) в программе испытаний, разработанной в соответствии с настоящим стандартом и утвержденной в установленном порядке.

5.2    Количество ПИ, отбираемых для испытаний, должно быть не менее указанного по каждому из методов испытаний, приведенных в настоящем стандарте.

5

6 Методы определения параметров опасных факторов

6.1    Метод определения размеров пламени (искр) и радиуса разлета горящих элементов ПИ

Метод позволяет определять размеры пламени и (или) радиус разлета горящих элементов ПИ при работе малогабаритных ПИ. Сущность метода заключается в видеорегистрации пламени и горящих элементов работающего ПИ и сравнении размеров пламени и радиуса разлета горящих элементов с размерами изображения эталона на экране монитора или телевизора. Погрешность измерений - не более ±10 %.

Испытаниям подвергают не менее трех ПИ.

6.1.1    Средства испытаний и вспомогательные устройства

6.1.1.1    Видеокамера - 2 шт.

6.1.1.2    Рейка, длина которой составляет от 0,3 до 1,0 предполагаемой длины пламени или радиуса разлета горящих элементов.

6.1.1.3    Линейка по ГОСТ 427 или рулетка по ГОСТ 7502.

6.1.1.4    Устройство любого типа для закрепления ПИ на месте испытания.

6.1.1.5    Видеомагнитофон или любое другое устройство, способное воспроизводить видеоизображение, формат воспроизведения которого соответствует формату записи изображения видеокамерами по 6.1.1.1.

6.1.1.6    Монитор или телевизор.

6.1.2 Порядок подготовки к испытаниям и их проведения

6.1.2.1    Испытания проводят на открытом воздухе в темное время суток или в затемненном помещении размером не менее 6 » 6 * 3,5 м.

6.1.2.2    Устанавливают устройство для закрепления ПИ и видеокамеры так, чтобы последние находились на расстоянии не менее трех ожидаемых размеров пламени, а лучи, соединяющие каждую из видеокамер с устройством для закрепления ПИ, располагались под углом (90 ± 3)*.

6.1.2.3    С помощью трансфокаторов видеокамер устанавливают масштаб записи изображений, при котором регистрируемое пламя будет полностью попадать в поле зрения каждой из видеокамер.

6.1.2.4    Регистрируют рейку каждой видеокамерой.

6.1.2.5    Закрепляют в устройстве ПИ так, чтобы пламя бьто направлено вверх.

6.1.2.6    Инициируют ПИ в соответствии с инструкцией по его применению (эксплуатации).

6.1.2.7    Регистрируют видеокамерами горящее изделие в течение всего времени его работы.

6.1.3 Обработка результатов испытаний

6.1.3.1    Воспроизводят видеозапись испытаний на экране монитора или телевизора с помощью видеомагнитофона.

Определяют масштабный коэффициент К, м/мм, по формуле

О)

где L - длина рейки, м;

I- длина изображения рейки на экране монитора или телевизора (далее - монитора), мм.

6.1.3.2    Определяют длину пламени (искр) L*. м, по формуле

U = К/п.    (2)

где К - масштабный коэффициент, м/мм;

/_п - длина изображения пламени (искр) или радиус разлета горящих элементов на экране монитора, мм.

6.1.3.3    Определяют ширину пламени (искр) или радиус разлета горящих элементов.

Если пламя является осесимметричной фигурой, то ширину пламени или радиус разлета горящих элементов определяют по формуле (2). При этом для обработки из всей видеозаписи используется кадр изображения с максимальным значением ширины пламени или радиуса разлета горящих элементов, а при испытаниях допускается использовать одну видеокамеру.