汽车用微型气体发生器要求和试验方法(T-CAAMTB 27—2021).pdf

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1、ICS 43.040.60CCS T 26团体标准T/CAAMTB 272021汽车用微型气体发生器要求和试验方法Requirements and test methods for micro gas generator used in vehicles2021-05-17 发布2021-05-17 实施中国汽车工业协会发 布T/CAAMTB 272021I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14技术要求.25试验方法.8附录 A（规范性）微型气体发生器试验数量矩阵.15附录 B（资料性）关于温度响应时间 te的定义.16附录 C（规范性）气体排放物分析方法.17T/CA

2、AMTB 272021II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国汽车工业协会车身附件委员会提出。本文件由中国汽车工业协会归口。本文件起草单位：陕西庆华汽车安全系统有限公司、重庆光大产业有限公司、沈阳金杯锦恒汽车安全系统有限公司。本文件主要起草人：徐磊、韩瑞民、赵文虎、孙卫升、蒙胜利、王军、胡晏殊、燕伟、任守圆、孟航、张亚军。T/CAAMTB 2720211汽车用微型气体发生器要求和试验方法1范围本文件规定了汽车用微型气体发生器的技术要求和试验方法。

3、本文件适用于汽车微型气体发生器的设计和验证。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。T/CAAMTB26-2021汽车用电点火具要求及试验方法SAE J1794SAE约束系统排放物试验步骤（SAE Restraint Systems Effluent Test Procedure）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一种含有含能材料，采用电流刺激使桥丝发热，以实现引燃或做功的装置。3.2微型气体发生器

4、micro gas generator一种包含电点火具和含能材料，采用电流刺激，以实现做功的装置。根据其外形结构可分为电极针型和导线型。注：本文件中提到的微型气体发生器未特殊注明一般指电极针型。3.3连接器connector用于连接一个导体或者多个导体的部件。3.4发火fire微型气体发生器受到规定的电流刺激发生燃烧或爆炸的现象。3.5瞎火misfire微型气体发生器受到规定的电流刺激而未发生燃烧或爆炸的现象。3.6T/CAAMTB 2720212密闭容器closed bomb一种具有固定容腔的容器。3.7点爆试验deployment tests微型气体发生器通以规定的电流，在密闭容器中进行发

5、火的试验。3.8点火时间TTFP（the time to first pressure）微型气体发生器点爆试验中从通电时刻起到开始产生压力的时间间隔。3.9峰值压力peakpressure微型气体发生器点爆试验中产生的最大压力值。3.10峰值时间the time to peak pressure微型气体发生器点爆试验中从开始通电起到峰值压力的时间间隔。3.11压力-时间曲线pressure-time curve微型气体发生器点爆试验中测量的压力和时间关系的曲线。3.12降质degraded环境试验后的微型气体发生器进行点爆试验时，出现瞎火，桥路电阻、点火时间、峰值时间、峰值压力的均值超过规定的

6、范围，或者与未经环境试验组对比变化率大于20%的现象。3.13气体爆炸下限浓度LEL（lower explosive limited）可燃气体在空气中能引爆的最低体积百分比浓度。4技术要求4.1试验要求微型气体发生器按照图1的试验流程进行试验，试验后不应降质，试验要求见附录A。T/CAAMTB 2720213注 1：导线强度仅适用于导线型微型气体发生器；注 2：气体排放物试验仅适用于预紧式安全带用微型气体发生器。图 1试验流程4.2电性能4.2.1桥路电阻微型气体发生器桥路电阻应满足T/CAAMTB 26-2021中桥路电阻的要求。4.2.2绝缘电阻微型气体发生器绝缘电阻应不小于100M。4.

7、2.3全发火电流微型气体发生器全发火电流应满足T/CAAMTB 26-2021中全发火电流的要求。按照T/CAAMTB26-2021已通过验证的电点火具，微型气体发生器可不再进行该项试验。T/CAAMTB 27202144.2.4不发火电流微型气体发生器不发火电流应满足T/CAAMTB 26-2021中不发火电流的要求。按照T/CAAMTB26-2021已通过验证的电点火具，微型气体发生器可不再进行该项试验。4.2.5电磁干扰微型气体发生器电磁干扰应满足T/CAAMTB 26-2021中电磁干扰的要求。按照T/CAAMTB 26-2021已通过验证的电点火具，微型气体发生器可不再进行该项试验。

8、4.2.6静电放电微型气体发生器静电放电应满足T/CAAMTB 26-2021中静电放电的要求。按照T/CAAMTB 26-2021已通过验证的电点火具，微型气体发生器可不再进行该项试验。4.3密封性微型气体发生器泄漏率应小于1.010-4Pam3/s。4.4插拔力微型气体发生器对接连接器的插拔力应满足：a)锁定按钮未锁止时，连接器插入力不超过 60N；b)锁定按钮锁止时，连接器拔出力不小于 135N。4.5导线强度导线型微型气体发生器导线与电极针分离或破坏所需的拉力应不小于45N。4.6点爆性能微型气体发生器进行点爆试验，测量的点火时间、峰值时间、峰值压力以及压力-时间曲线等应满足客户要求。

9、4.7结构完整性微型气体发生器点爆试验后，电点火具与固定座配合处应无烧蚀、烧穿现象，固定座与装药壳体连接处不应脱落。4.8气体排放物微型气体发生器作用后的气体排放物应满足表1。表 1气体排放物极限值序号气体排放物微型气体发生器气体含量极限PPM1氨气（NH3）4.42苯（C6H6）2.83一氧化碳（CO）1164二氧化碳（CO2）40005氯气(Cl2)0.1T/CAAMTB 2720215表 1气体排放物极限值(续)序号气体排放物微型气体发生器气体含量极限PPM6甲醛(HCHO)0.27氯化氢(HCl)0.68氰化氢(HCN)0.589硫化氢(H2S)1.910一氧化氮(NO)9.311二氧

10、化氮(NO2)0.62512碳酰氯(COCl2)0.0313二氧化硫(SO2)0.614乙炔(C2H2)3200（LEL）15乙烯(C2H4)3375（LEL）16甲烷(CH4)6250（LEL）4.9跌落微型气体发生器应按照图2方向进行跌落试验，跌落高度为1m。试验过程中不应发火，试验后不应出现裂纹等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。图 2跌落方向示意图4.10温度振动微型气体发生器在图3规定温度循环条件下，按照表2的振动参数和图4规定的振动方向进行振动试验，每个轴向振动22小时（图3规定的两次温度循环时间）。试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后不应出现裂纹、变

11、形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。图 3温度循环曲线T/CAAMTB 2720216表 2振动参数振动频率Hz功率谱密度m2/s3最大加速度g5203.36530202001.110000.22图 4微型气体发生器 X、Y、Z 轴向示意图4.11机械冲击微型气体发生器应分别在23、85、-40条件下，按照图4中规定的X、Y两个轴向及其反方向上进行两次机械冲击试验（冲击条件：60g，6ms的半正弦波）。试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。4.12加速度微型气体发生器按照图4中规定的轴

12、向上进行50g，5min的加速度试验，试验应在离心机上进行。试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。4.13温度冲击微型气体发生器应能经受25次温度冲击循环试验。试验过程中不应发火，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。其中一次循环定义如下：a)在-40温度下保持 40min；b)在+107温度下保持 40min。每个温度之间的最大转换时间（出口空气温度）应为5min，按照温度箱出口空气温度测量。4.14高温加速老化微型气体发生器应在125下保持12h。试验过程中不应

13、发火，试验后不应出现裂纹、变形等现象，试验后桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。4.15温度/气压微型气体发生器按照以下要求进行温度/气压试验：a)在 23和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h；T/CAAMTB 2720217b)在-40和 101kPa（760mmHg）下进行 8h；c)在 85和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h；d)在-40和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h。试验过程中不应发火，结构不应损坏，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合 4.2.1 和 4.2.2 的要求。4.16温度/湿度循环微型气体发

14、生器按照图5进行36次温度/湿度循环试验。试验过程中不应发火，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。注：其中te为温度响应时间，其定义见附录B。图 5温度/湿度循环曲线4.17盐雾微型气体发生器应经受48h的盐雾试验。试验后不应出现锈蚀，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。4.18高温老化微型气体发生器在+85下保持42d（1008h）（对于汽车引擎盖弹射装置用微型气体发生器，试验条件为120下保持1008h）。试验过程中不应发火，试验后不应出现裂纹、变形等现象，桥路电阻和绝缘电阻应符合4.2.1和4.2.2的要求。T/CAAM

15、TB 27202185试验方法5.1试验和环境条件的公差除非另有规定，试验中所有物理变量的公差应满足表3规定。表 3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（RH）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%高度2%注：除非另有规定，否则所有试验温度将是室温23；所有其他变量为2%。5.2电性能试验5.2.1桥路电阻试验5.2.1.1桥路电阻试验条件如下：a)测量电流：不大于 50mA；b)测量精度：不小于 0.001；c)仪表接线法：四线法。5.2.1.2桥路电阻试验步骤如下：a)接通电阻测试仪，待仪表稳定后进行校准调试；b

16、)将微型气体发生器接入测量回路，测试桥路电阻并记录数据。5.2.2绝缘电阻试验5.2.2.1绝缘电阻试验条件如下：a)温度：室温；b)相对湿度：不大于 65%；c)测试电压：DC500V；d)测试时间：2s。5.2.2.2绝缘电阻试验步骤如下：a)接通绝缘电阻测试仪，待仪表稳定后进行校准调试；b)将微型气体发生器两短路电极针与其外壳体接入测量回路，测试绝缘电阻并记录数据。5.3密封性试验T/CAAMTB 27202195.3.1密封性试验条件如下：a)保压压力：0.3MPa0.4MPa；b)保压时间：不小于 10min；c)检测时间：30min 内。5.3.2密封性试验步骤如下：a)将微型气体

17、发生器放入保压罐；b)按照 5.3.1 条件进行充气、保压、检测并记录数据。注：制造商可选取等效的检测方法。5.4插拔力试验5.4.1插拔力试验条件如下：a)试验温度：室温；b)试验速度：100mm/min 或根据客户要求。5.4.2插拔力试验步骤如下：a)将微型气体发生器和对应的连接器分别固定在在测量设备夹具上；b)按照 5.4.1 试验条件进行试验；c)记录连接器插入和拔出过程中的最大力值（拔出力的方向见图 6，插入力方向相反）。图 6插拔力试验示意图5.5导线强度试验5.5.1导线强度试验条件如下：a)试验温度：室温；b)试验速度：100mm/min 或根据客户要求。5.5.2导线强度试

18、验步骤如下：a)将微型气体发生器垂直固定在测量设备夹具上（拉伸方向见图 7）；b)按照 5.5.1 试验条件进行试验；c)记录导线与电极针分离或被破坏的最大力值。图 7导线强度试验示意图T/CAAMTB 272021105.6点爆试验5.6.1点爆试验条件如下：a)保温温度：23、-40、85；b)保温时间：不少于 2h；c)点爆电流：1.2A/2ms 或 1.75A/0.5ms 的直流电流；d)密闭容器容积：按照客户要求；e)采样频率为 100kHz，滤波等级为 CFC1000。5.6.2点爆试验步骤如下：a)按照 5.6.1 试验条件对微型气体发生器进行保温；b)按照 5.6.1 规定的电

19、流在密闭容器中对微型气体发生器进行点爆，记录点火时间、峰值时间、峰值压力以及压力-时间曲线等。注：微型气体发生器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，应立即重新放回温度箱中至少保温1h。5.7结构完整性检查点爆试验后的残骸按照4.7要求检查。5.8气体排放物试验5.8.1气体排放物试验条件如下：a)试验温度：室温；b)试验相对湿度：小于 75%；c)试验箱体积：2830L 或者 60L。5.8.2试验步骤气体排放物试验流程见图8。试验件准备试验件安装试验件点爆气体排放物收集气体排放物分析图 8气体排放物分析流程图5.8.2.1试验件准备应将微型气体发生器装配成安全

20、带，以下两种状态均可试验：a)不带织带的安全带。b)带有 2000mm 织带的安全带，织带上配有保证预紧时处于阻塞状态的部件。5.8.2.2试验件安装试验件安装按照以下步骤：a)用温和的肥皂水清洗试验箱（试验箱详细要求见 SAE J1794 第 4 部分），然后用清水冲洗，最后用排风扇风干；b)使用适当的支架和固定装置，将试验件安装在试验箱的中心部；T/CAAMTB 27202111c)连接气体取样泵和流量计，并把管子送至试验箱内。在取样泵的排气侧，靠近取样装置处使用适当的流量计（详见 SAE J1794 第 4.2.4 条）测量流量；d)测量试验件的电阻。注：多个试验件同时试验时，允许采用并

21、联方式。5.8.2.3试验件点爆试验件点爆按照以下步骤：a)使用连接器连接待测试验件与恒流源，连接前确认恒流源电源处于关闭状态；b)关闭试验箱门；c)点爆待测试验件。5.8.2.4气体排放物收集气体排放物收集按照以下步骤：a)在点爆时按所需的流量启动取样泵和计时器；b)将干净、空的惰性取样袋连接到取样泵的排气管，并用试验箱气体填充。在填充取样袋之前，应充分排空气体管线和取样泵，确保采样气体实际上来自试验箱；c)在试验件点爆后，1min、5min、10min、15min、20min 后分别采样，采样速度为(100.25)L/min；d)最后一次采样完成后，关闭取样泵，打开试验箱门。允许将剩余的气

22、体排放物安全排出试验箱外。5.8.2.5气体排放物分析气体排放物分析按照以下步骤：a)气体排放物应按照附录 C 分析方法进行分析；b)气体浓度须按 20min 加权平均数以百万分率报告。每种气体的 20min 加权平均数浓度 TWA20须采用式（1）进行计算：n20555412015105120CCCCCTWA.(1)式中：C11min以后采样的气体浓度；C55min以后采样的气体浓度；C1010min以后采样的气体浓度；C1510min以后采样的气体浓度；C2010min以后采样的气体浓度；n试验件的数量。注：该试验方法仅供参考，制造商可选取等效的试验方法。5.9跌落试验5.9.1跌落试验条

23、件如下：a)试验温度：室温；b)跌落方向：按照图 2 要求沿方向 1、2、3 进行试验；c)跌落高度：1m；d)跌落地面：混凝土地面或钢板地面。5.9.2跌落试验步骤如下：T/CAAMTB 27202112a)按照 5.9.1 试验条件进行试验；b)试验后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.10温度冲击试验5.10.1温度冲击试验条件如下：a)一次热循环周期定义如下：1)在-40温度下保持 40min；2)在+107温度下保持 40min。每个步骤之间的最大转换时间（出口空气温度）应为5min，按照温度箱出口空气温度测量。b)循环次数：25 次。5.10.2温度冲击试验步骤

24、如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，放置于温度冲击箱内；b)按照 5.10.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.11温度振动试验5.11.1温度振动试验条件如下：a)试验方向：沿微型气体发生器 X、Y、Z 轴向，具体见图 4；b)振动参数：见表 2，每个轴向振动 22h，共计 66h；c)试验温度：见图 3，每个轴向进行两次温度循环，每次 11h，共计 66h。5.11.2温度振动试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，并固定在试验工作台上；b)按照 5.11.1 试验条件进行试验；c)试验后对微型气体发生器的的外观、桥路

25、电阻、绝缘电阻进行确认。5.12机械冲击试验5.12.1机械冲击试验条件如下：a)试验温度：23、85、-40；b)试验方向：沿微型气体发生器 X、Y 轴向及其反方向（见图 4）；c)加速度：60g；d)持续时间：6ms；e)曲线形状：半正弦波；f)冲击次数：每种温度下，X、Y 轴向及其反方向各 2 次，共计 24 次。5.12.2机械冲击试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，并固定在试验工作台上；b)按照 5.12.1 试验条件进行试验；c)试验后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.13加速度试验5.13.1加速度试验条件如下：a)试验方向：沿微型气体发生器

26、X、Y、Z 轴向（见图 4）；b)加速度：50g；c)持续时间：5min。T/CAAMTB 272021135.13.2加速度试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，并固定在加速度试验工作台上；b)按照 5.13.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.14高温加速老化试验5.14.1高温加速老化试验条件如下：a)试验温度：125；b)持续时间：12h。5.14.2高温加速老化试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，放置于高温箱中；b)按照 5.14.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝

27、缘电阻进行确认。5.15温度/气压试验5.15.1温度/气压试验条件如下：a)在 23和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h；b)在-40和 101kPa（760mmHg）下进行 8h；c)在 85和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h；d)在-40和 18.6kPa（140mmHg）下进行 8h。5.15.2温度/气压试验条件如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，放置于温度/气压箱内；b)按照 5.15.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.16温度/湿度循环试验5.16.1温度/湿度试验条件如下：a)单次温度循环

28、周期要求见图 8；b)循环次数：36 次。5.16.2温度/湿度试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，放置于温度循环箱中；b)按照 5.16.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.17盐雾试验5.17.1盐雾试验条件如下：a)试验温度：35；b)持续时间：48h；c)盐雾成分：NaCl；d)盐雾浓度：5%1%；e)PH 值：6.57.2；f)喷雾方式：连续喷雾；g)盐雾沉降率：0.3ml/h80cm23.0ml/h80cm2。T/CAAMTB 272021145.17.2盐雾试验步骤如下：a)试验前，蘸取少量无水乙醇对微型气体发

29、生器表面进行擦拭；b)将微型气体发生器放入盐雾箱的有效容积内，且样品未和其它金属或吸水材料接触；c)启动盐雾箱，调节试验箱温度为 35，将试验溶液连续呈雾状喷入盐雾箱内，连续喷雾 48h；d)每 24h 测量盐雾沉降率和沉降溶液 PH 值；e)试验完成后用面部蘸取少量蒸馏水擦去微型气体发生器表面积盐，并对微型气体发生器的外观、桥路电阻、绝缘电阻进行确认。5.18高温老化试验5.18.1高温老化试验条件如下：a)试验温度：85（汽车引擎盖弹射装置用微型气体发生器试验温度为 120）；b)持续时间：42d（1008h）。5.18.2高温老化试验步骤如下：a)将微型气体发生器置于专用装置内，放置于高

30、温箱中；b)按照 5.18.1 试验条件进行试验；c)试验完成后对微型气体发生器的桥路电阻、绝缘电阻进行确认。T/CAAMTB 27202115AA附录A（规范性）微型气体发生器试验数量矩阵表 A.1微型气体发生器试验数量矩阵序号试验项目章节号A30B30C15C25D3合计.试验前检查1桥路电阻4.2.13030553732绝缘电阻4.2.23030553733密封性4.33030553734插拔力4.4555导线强度*4.555.环境试验6跌落4.93030307温度振动4.103030308机械冲击4.113030309加速度4.1230303010温度冲击4.1330303011高温加

31、速老化4.1430303012温度/气压4.1530303013温度/湿度循环4.1630303014盐雾4.1730303015高温老化4.18303030.试验后检查16桥路电阻4.2.130303017绝缘电阻4.2.2303030.点爆试验18点爆性能-404.6101020+23101020+8510102019结构完整性4.730302020气体排放物4.833注 1：导线强度仅适用于导线型微型气体发生器；注 2：气体排放物仅适用于预紧式安全带用微型气体发生器。T/CAAMTB 27202116BB附录B（资料性）关于温度响应时间 te的定义B.1温度响应时间te指环境温度从T1变

32、为T2的过程中，定义的试验样品参考点温度上升到T2所需要的时间。在 T2-T160K 的情况下，接近到 3K 以内的温度；在 T2-T160K 的情况下，接近到 T2-T1温差 5%以内的温度 T2。B.2温度响应时间te在期望目标值曲线达到环境温度T2时开始测量（见图B.1和图B.2）。温度响应时间将通过试验采用相应的仪器进行测定。试验样品的温度在规定的参考点测量。图 B.1在 T2-T160K 时的温度响应时间 te图 B.2在 T2-T160K 时的温度响应时间 teT/CAAMTB 27202117CC附录C（规范性）气体排放物分析方法表 C.1气体排放物分析方法气体排放物分析方法氨气

33、（NH3）EC，FT-IR，IC，UV苯（C6H6）FT-IR，GC-FID，GC-MS，UV一氧化碳（CO）EC，FT-IR，GC-TCD二氧化碳（CO2）FT-IR，GC-TCD氯气(Cl2)EC，IT，IC，UV甲醛(HCHO)EC，FT-IR，IC，UV氯化氢(HCl)EC，FT-IR，IC氰化氢(HCN)FT-IR，GC-FID，IC，UV硫化氢(H2S)EC，GC-MS，IC，IT一氧化氮(NO)CL，FT-IR，UV二氧化氮(NO2)CL，FT-IR，UV碳酰氯(COCl2)FT-IR，HPLC，IT二氧化硫(SO2)FT-IR，GC-MS，IC，UV乙炔(C2H2)FT-IR，GC-FID乙烯(C2H4)FT-IR，GC-FID甲烷(CH4)FT-IR，GC-FID说明：CL化学发光分析仪；EC电化学分析仪；FT-IR傅立叶光谱测定法；GC-FID火焰离子化探测器气体色层法；GC-MS气体色层法质谱仪；GC-TCD热传导探测器气体色层法；HPLC分析物衍生物高性能液体色素法；IC气体分析后离子色层法；IT指示管；UV紫外可见光光谱测定法。_