GB/T 41991-2022 基于氘-氘中子俘获技术的爆炸物探测设备

　　ICS 27 . 120 . 99 CCS F 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 41991—2022

　　基于氘-氘中子俘获技术的

　　爆炸物探测设备

　　ExplosivedetectionequipmentbasedonD-D neutroncapturetechnology

　　2022-10-12 发布 2023-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 41991—2022

　　目 次

　　前言 I

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 通用技术要求 2

　　4 . 1 外观及机械结构要求 2

　　4 . 2 安全性能要求 2

　　4 . 3 功能要求 3

　　4 . 4 电源适应性要求 3

　　4 . 5 性能要求 3

　　4 . 6 电气安全要求 4

　　4 . 7 电磁兼容性要求 4

　　4 . 8 环境适应性要求 4

　　5 试验方法 5

　　5 . 1 试验条件 5

　　5 . 2 试验仪器和设备 5

　　5 . 3 外观及机械结构检查 5

　　5 . 4 安全性能试验 6

　　5 . 5 功能试验 6

　　5 . 6 电源适应性试验 6

　　5 . 7 性能试验 6

　　5 . 8 电气安全试验 7

　　5 . 9 电磁兼容性试验 7

　　5 . 10 环境适应性试验 8

　　6 检验规则 8

　　6 . 1 检验分类 8

　　6 . 2 检验项 目 9

　　6 . 3 判定规则 9

　　7 标志、包装、运输、贮存和随行文件 10

　　7 . 1 标志 10

　　7 . 2 包装 10

　　7 . 3 运输 11

　　7 . 4 贮存 11

　　7 . 5 随行文件 11

　　GB/T 41991—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《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 。

　　本文件由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)提出并归口 。

　　本文件起草单位:中国原子能科学研究院 、公安部第三研究所 、中核战略规划研究总院有限公司 。本文件主要起草人:杨璐 、窦玉玲 、王强 、田利军 、刘彩霞 、王国宝 、郭凤美 、郑玉来 、张文熙 、李晗 。

　　I

　　GB/T 41991—2022

　　基于氘-氘中子俘获技术的

　　爆炸物探测设备

　　1 范围

　　本文件规定了基于氘-氘中子俘获技术的爆炸物探测设备(以下简称“设备”)的通用技术要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、运输 、贮存和随行文件 。

　　本文件适用于基于氘-氘中子俘获技术的爆炸物探测设备 。

　　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 。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 2423 . 1—2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:低温

　　GB/T 2423 . 2—2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 B:高温

　　GB/T 2423 . 3 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 cab:恒定湿热试验

　　GB/T 2423 . 5 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ea 和导则:冲击

　　GB/T 2423 . 10 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fc:振动(正弦)

　　GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 12464 普通木箱

　　GB/T 14436 工业产品保证文件 总则

　　GB/T 17799 . 1—2017 电磁兼容 通用标准 居住 、商业和轻工业环境中的抗扰度

　　GB 17799 . 3—2012 电磁兼容 通用标准 居住 、商业和轻工业环境中的发射

　　GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　误报警 false alarm

　　设备探测腔内无爆炸物时 , 设备发生报警 。

　　3.2

　　误报警率 false alarm rate

　　设备探测腔内无爆炸物时 , 误报警次数与探测次数的百分比 。

　　3.3

　　探测率 detecti0n pr0bability

　　设备探测腔内放置爆炸物时 , 设备报警次数与探测次数的百分比 。

　　1

　　GB/T 41991—2022

　　3.4

　　探测限 detecti0n limit

　　在规定探测率的前提下 , 设备探测到(某一种)爆炸物的最低质量 。

　　3.5

　　探测时间 detecti0n time

　　从设备开始探测到显示探测结果所需要的时间 。

　　3.6

　　自屏蔽能力 self-shielding

　　设备在探测过程中 , 在无需额外屏蔽的情况下 , 设备的泄漏剂量可达到规定剂量值以下的能力 。

　　4 通用技术要求

　　4 . 1 外观及机械结构要求

　　4 . 1 . 1 外观

　　设备外观应符合以下要求 。

　　a) 外观完好 , 表面平整光洁 、色泽均匀 , 无裂纹 、明显划痕和凹凸不平等缺陷;设备表面的标记和字符清晰可辨 。

　　b) 显示屏幕或显示面板上的字符 、图形清晰无缺损 。

　　4 . 1 . 2 机械结构

　　设备的机械结构应符合以下要求:

　　a) 设备的设计及操作程序应符合人类工效学的基本要求 , 并便于操作和维修 ;

　　b) 框架能够承受正常安装 、使用 、搬运和运输过程中的振动和冲击 , 而不致引起设备机械受损和性能下降 ;

　　c) 部件和所有零件 、所有按钮 、调节和控制机构安装正确 、操作灵活 ;

　　d) 耗材组件的结构便于拆装 ;

　　e) 设备应具有转动灵活性 、牢固可靠性和制动能力 。

　　4 . 1 . 3 外壳防护等级

　　设备应具有良好的外壳防护 。其外壳防护等级应符合 GB/T 4208 中 IP20 的要求 。

　　4 . 2 安全性能要求

　　设备安全性能应满足如下要求 。

　　a) 有明显的系统工作和射线发射显示装置(指示灯) 。

　　b) 在方便操作人员触及的位置装有紧急停止开关 , 一旦紧急情况发生 , 能立即切断中子管和输系统的电源 。 紧急停止开关应使用黄底红色开关 。

　　c) 配备适当标称值的电源过流保护装置 , 以防止由于内部元件失效或其他意外引起的过电流可能造成火灾的危险 。

　　d) 具备自屏蔽能力 。

　　2

　　GB/T 41991—2022

　　4 . 3 功能要求

　　4 . 3 . 1 探测及报警功能

　　当设备探测到爆炸物时,设备应能发出报警指示。

　　4 . 3 . 2 可探测样品种类

　　设备可探测含氮的爆炸物品,如梯恩梯(TNT) 、硝酸铵(AN) 、黑索今(RDX) 、太安(PETN) 、奥克托今(HMX)等。

　　4 . 3 . 3 软件功能

　　设备软件功能应满足如下要求 :

　　a) 支持查看设备的工作状态等信息 ;

　　b) 在发出报警信号时,同时显示报警信息 ;

　　c) 具有自检和故障报警功能 ;

　　d) 具有数据的实时存储 、检索 、导出功能,信息的存储量应不少于 20 000 条 ;

　　e) 可显示当前中子管使用总时长。

　　4 . 3 . 4 数据接口

　　设备应至少具备网络接口或 USB接口 。

　　4 . 3 . 5 无线通信

　　设备宜具备无线通信功能。 无线通信功能应符合国家对无线通信装置的相关规定。

　　4 . 3 . 6 数据存储

　　设备宜具备可扩展的数据存储方式。

　　4 . 3 . 7 报警提示

　　设备应能够提供声音 、字符 、光等报警提示。

　　4 . 4 电源适应性要求

　　电源电压在额定值的 85%~110%范围变化时,设备不需要调整而能正常工作。

　　4 . 5 性能要求

　　4 . 5 . 1 误报警率

　　设备的误报警率应不大于 5% 。

　　4 . 5 . 2 探测限

　　在探测率不低于 90%,探测时间不大于 30 s 的情况下,设备能够正确探测出不大于 150 g 的TNT炸药或等效模拟物。

　　4 . 5 . 3 探测时间

　　在设备能够正确探测出不大于 150 g 的 TNT 炸药或等效模拟物时,设备的探测时间应不大于

　　3

　　GB/T 41991—2022

　　30 s 。

　　4 . 5 . 4 泄漏剂量率

　　在设备开机探测时 , 距离设备外壳任意位置 5 cm处[包括设备的(样品)入口 、出 口处]的中子 、Y总泄漏剂量率不大于 2 . 5 μSV/H。

　　4 . 5 . 5 探测腔尺寸

　　设备能测量的最小探测腔尺寸:58 cm×43 cm× 23 cm 。

　　4 . 6 电气安全要求

　　4 . 6 . 1 设备保护接地

　　设备应具有可供连接保护接地导线的保护接地端子 , 并有明显的标识;其金属表面与接地端子间的电阻应不大于 0. 1 Ω。

　　4 . 6 . 2 绝缘电阻

　　设备电源插头或电源引入端与外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻 , 在正常环境条件下应大于或等于 10 MΩ。

　　4 . 6 . 3 介电强度

　　设备电源插头或电源引入端与外壳裸露金属部件之间 , 应能承受 1 . 5 kv 、45 Hz~65 Hz 交流电压 , 历时 1 miN 的介电强度试验 , 应无击穿和飞弧现象 。

　　4 . 6 . 4 泄漏电流

　　设备外壳泄漏电流最大极限值应小于或等于 0. 7 mA。

　　4 . 7 电磁兼容性要求

　　4 . 7 . 1 抗扰度要求

　　使用交流电源供电的设备 , 其静电放电 、射频电磁场辐射 、电快速瞬变脉冲群 、浪涌(冲击) 、射频场感应的传导骚扰以及电压暂降 、短时中断和电压变化的抗扰度性能 , 应符合 GB/T 17799 . 1—2017 中表 1 、表 2 和表 4 中规定限值的要求 。

　　4 . 7 . 2 发射要求

　　设备的辐射和传导发射值应符合 GB17799 . 3—2012 中表 1 中规定限值的要求 。

　　4 . 8 环境适应性要求

　　4 . 8 . 1 环境要求

　　设备应在下述环境下工作且不致引起外观和机械结构以及基本性能下降:

　　a) 工作环境温度 : 10 ℃ ~35 ℃ ;

　　b) 贮存温度 :0 ℃ ~ 40 ℃ ;

　　c) 相对湿度:小于或等于 85% 。

　　4

　　GB/T 41991—2022

　　4 . 8 . 2 机械应力要求

　　设备应能在以下情况正常工作 , 不致引起外观和机械结构受损以及基本性能下降:

　　a) 机械振动 , 正弦波 10 Hz~55 Hz , 速率 1 oct/miN, 振幅 0. 15 mm , 扫频耐久循环数 5 , 定频耐久时间 10 miN±0 . 5 miN, 三个轴向 ;

　　b) 冲击 , 峰值加速度 150 m/s2 , 持续时间 11 ms , 半正弦波 , 6 个轴向 , 每轴向 3 次 。

　　5 试验方法

　　5 . 1 试验条件

　　设备在进行试验前应预先设定好各项参数 , 试验过程中不应更改任何参数 。

　　除环境适应性试验外 , 所有试验应在下列条件下进行:

　　a) 环境温度 : 15 ℃ ~35 ℃ ;

　　b) 相对湿度:45%~85% ;

　　c) 大气压力 :86 kpa~106 kpa 。

　　5 . 2 试验仪器和设备

　　试验设备和仪器应满足试验的要求 , 且在检定有效期内 。试验使用的设备包括但不限于:

　　a) 中子剂量率仪 ;

　　b) Y剂量率仪 ;

　　c) 交流电压表 ;

　　d) 天平 ;

　　e) 卷尺 ;

　　f) 接地电阻测试仪 ;

　　g) 绝缘电阻表 ;

　　H) 爆炸物样品块/模拟爆炸物样品块 ;

　　i) 航空登机箱(55 cm× 40 cm× 20 cm) 。

　　5 . 3 外观及机械结构检查

　　5 . 3 . 1 外观检查

　　用目测法检查设备的外观 。

　　5 . 3 . 2 机械结构检查

　　设备的机械结构检查应按照以下方法进行:

　　a) 按照产品说明书操作设备 , 观察操作是否便捷 ;

　　b) 在设备完成机械应力试验后 , 观察设备表面结构有无异常裂缝及变形 ;

　　c) 按照产品说明书操作设备各按钮 , 观察操作是否灵活 ;

　　d) 按照产品说明书操作 , 观察耗材组件的结构是否便于拆装 。

　　5 . 3 . 3 外壳防护等级

　　按 GB/T4208 规定的试验条件和试验方法进行试验 。

　　5

　　GB/T 41991—2022

　　5 . 4 安全性能试验

　　设备的安全性能试验应按照以下方法进行 :

　　a) 按照产品说明书操作设备,观察设备工作和射线发射时有无明显指示 ;

　　b) 按照产品说明书操作设备,观察紧急停止开关位置是否便于操作人员触及,是否为黄底红色开关,按下任一紧急停止开关能否立即切断中子管和输送系统的电源 ;

　　c) 查看设备是否配备有电源过流保护装置 ;

　　d) 查看产品说明书,确认设备是否采取了 自屏蔽设计 。

　　5 . 5 功能试验

　　5 . 5 . 1 探测及报警试验

　　将 150 gTNT炸药或模拟物放置于设备探测腔进行探测,记录设备报警状态 。

　　5 . 5 . 2 可探测样品种类试验

　　依次将 500 g梯恩梯(TNT) 、硝酸铵(AN) 、黑索今(RDX) 、太安(PETN) 、奥克托今(HMX)等炸药放置于设备探测腔进行探测,每种炸药探测 10 次,记录设备报警状态,每次探测均报警为符合探测样品种类要求 。

　　5 . 5 . 3 软件功能试验

　　设备软件功能应按照以下方法进行 :

　　a) 按照产品说明书操作设备,观察设备显示的工作状态信息情况 ;

　　b) 在设备发出报警信号时,观察设备显示报警信息情况 ;

　　c) 按照产品说明书操作设备,观察设备显示自检和故障报警信息情况 ;

　　d) 按 5 . 7 . 2 要求进行探测限试验结束后,查看设备存储的试验结果数据情况 ;

　　e) 查看设备显示当前中子管使用总时长情况 。

　　5 . 5 . 4 数据接口试验

　　检查设备的数据接口设计,连接网络接口或 USB接口 ,观察数据传输情况 。

　　5 . 5 . 5 数据存储试验

　　按照产品说明书查看设备是否有可扩展数据存储方式 。

　　5 . 5 . 6 报警提示试验

　　在设备发出报警信号时,观察设备提供声音 、字符 、光等报警提示情况 。

　　5 . 6 电源适应性试验

　　在交流电压为额定值的 85% 、额定值和额定值的 110%3 个电压点上各试验 15 miN,每个电压点在探测腔内放置 150 gTNT炸药和不放置爆炸物的状态下,分别测试 5 次,记录设备报警状态 。

　　5 . 7 性能试验

　　5 . 7 . 1 误报警率

　　在探测腔内不放置爆炸物的状态下,探测 20 次,记录误报警次数并计算误报警率 。误报警率等于

　　6

　　GB/T 41991—2022

　　误报警次数与探测次数的百分比 。

　　5 . 7 . 2 探测限

　　将 150 g、125 g、100 g 的 TNT炸药或模拟物放置于设备探测腔进行探测 , 探测 50 次 , 每次测量时间不超过 30 s , 记录报警次数并计算探测率 , 探测率不低于 90%的最小炸药或模拟物质量即为探测限 。

　　5 . 7 . 3 探测时间

　　将 150 g TNT炸药或模拟物放置于设备探测腔进行探测 , 探测 50 次 , 记录开始探测到设备给出探测结果的时间 。

　　5 . 7 . 4 泄漏剂量率

　　在设备处于探测状态下(设备发射中子时) , 在距离设备外表面 5 cm(设备入口处 、出 口处及 4 个侧面 , 每个方向至少各取两点)处 , 用中子剂量率仪和 Y剂量率仪测量任何一点的总泄漏剂量率 , 计算总泄漏剂量率 , 每一点的总泄漏剂量率为该测试点中子泄漏剂量率和 Y泄漏剂量率的和 。

　　5 . 7 . 5 探测腔尺寸

　　用卷尺测量设备探测腔尺寸 。

　　5 . 8 电气安全试验

　　5 . 8 . 1 设备保护接地

　　将设备置于绝缘台上 , 用接地电阻测试仪连接设备接地端子和设备外壳或外壳裸露金属部件 , 把接地电阻测试仪测试电流调整为 10 A, 通电时间持续 1 miN, 记录接地电阻示值 。

　　5 . 8 . 2 绝缘电阻

　　在电源插头不插入电源 、电源开关接通的情况下 , 在电源插头或电源引入端与外壳裸露金属部件之间 , 用绝缘电阻表施加 500 v直流电压稳定 5 s后 , 测量绝缘电阻 。

　　5 . 8 . 3 介电强度

　　在电源插头不插入电源 、电源开关接通的情况下 , 使用耐压测试仪在电源插头或电源引入端与外壳或外壳裸露金属部件之间以 200 v/miN 的速率逐渐增加试验电压 , 在 1 . 5 kv 、45 Hz~65 Hz 的交流电压下保持 1 miN, 观察并记录设备有无击穿和飞弧现象 。

　　5 . 8 . 4 泄漏电流

　　将设备置于绝缘台上 , 设备电源插头接入泄漏电流测试仪电源输出插孔 , 把泄漏电流测试仪测试夹具固定在设备外壳或外壳裸露金属部件上 , 设置泄漏电流测试仪输出电压为 242 v , 开启泄漏电流测试仪保持 1 miN, 记录泄漏电流示值 。

　　5 . 9 电磁兼容性试验

　　5 . 9 . 1 抗扰度要求

　　按 GB/T 17799 . 1—2017 规定的试验条件和试验方法逐项进行试验 。

　　5 . 9 . 2 发射试验

　　按 GB17799 . 3—2012 规定的试验方法逐项进行试验 。

　　7

　　GB/T 41991—2022

　　5 . 10 环境适应性试验

　　5 . 10 . 1 环境试验

　　按表 1 规定的试验要求进行试验 。

　　表 1 环境试验要求

　　试验项 目

　　试验条件

　　试验方法

　　整机

　　具有独立功能的电器部件

　　持续时间/H

　　检查项 目

　　持续时间/H

　　检查项 目

　　低温

　　10 ℃ ±3 ℃

　　按 GB/T 2423 . 1—2008中试验 Ab 进 行 , 测 试有关项 目时通电

　　8

　　试 验 开 始 前 的初 始 测 量 和 每项 试 验 结 束 前的测 试 , 应 检 验

　　4 . 1 . 1 、4 . 5 . 1 ~

　　4 . 5 . 4

　　4

　　试 验 开 始 前 的初 始 测 量 和 每项 试 验 结 束 前的 检 查 项 目 和方 法 由 产 品 标准规定

　　高温

　　35 ℃ ±2 ℃

　　按 GB/T 2423 . 2—2008中试 验 Bb 进 行 , 测 试有关项 目时通电

　　8

　　4

　　恒定湿热

　　35 ℃ ±2 ℃

　　相对湿度 : (85 +— 3(2) )% (不结露)

　　按 GB/T 2423 . 3 进行 , 测 试 有 关 项 目 时通电

　　48

　　48

　　低温贮存

　　0 ℃ ±2 ℃

　　按 GB/T 2423 . 1—2008中试验 Ab 进 行 , 测 试过程中不通电

　　16

　　试 验 结 束 后 至少恢复 4 H后检测 , 应 检 验 4 . 1 . 1 、4 . 5 . 1 ~

　　4 . 5 . 4

　　16

　　试 验 结 束 后 至少恢复 4 H 后检测 , 检 测 项 目 和方 法 由 产 品 标准规定

　　高温贮存

　　40 ℃ ±2 ℃

　　按 GB/T 2423 . 2—2008中试 验 Bb 进 行 , 测 试过程中不通电

　　16

　　试 验 结 束 后 至少恢复 4 H后检测 , 应 检 验 4 . 1 . 1 、4 . 5 . 1 ~

　　4 . 5 . 4

　　16

　　试 验 结 束 后 至少恢复 4 H 后检测 , 检 测 项 目 和方 法 由 产 品 标准规定

　　5 . 10 . 2 机械应力试验

　　振动性能按 GB/T 2423 . 10 规定的试验方法进行试验 , 冲击性能按 GB/T 2423 . 5 规定的试验方法进行试验 。

　　6 检验规则

　　6 . 1 检验分类

　　6 . 1 . 1 概述

　　设备的检验分为型式检验和出厂检验 。

　　6 . 1 . 2 型式检验

　　有下列情况之一时应进行型式检验:

　　8

　　GB/T 41991—2022