一种基于激光功率稳定后的出光计时装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于固体推进剂激光点火技术，具体涉及一种基于激光功率稳定后的出光 计时装置。
【背景技术】
[0002] 固体推进剂激光福照下的点火研究始于上个世纪60年代。《Laser-induced ignitionofsolidpropellantsforgasgenerators)) 一文中提到，利用光束分离器 将LED安装在靠近固体推进剂且可进入录像画面的位置，激光加载的初始时刻由录像中的 LED首次发光来记录，通过计算录像中LED首次发光帧与推进剂产生初始火焰帧之间的帧 数最终得到点火延迟时间。这种方法的缺点在于：（1)测量精度受到录像设备帧频的限制， 且通过人眼判断来得到LED发光初始时刻和固体推进剂点火初始时刻的两帧画面，误差较 大；（2)激光刚开始出光时功率是变化的，实际照射到推进剂表面的激光能量并不是测到 的激光能量。
[0003] 中国专利号201410422901.X公开了一种基于固体推进剂激光点火实验的信号采 集装置，即将对火焰敏感的光电二极管贴于激光管表面，当激光出光后光电二极管产生电 流信号，电流信号传输到计时系统后触发计时。这种结构仍然是在激光不稳定的时候就开 始计时，造成可实验数据波动大，实验结果不可靠。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于激光功率稳定后的出光计时装置，解决了由于激 光器初始时刻率不稳定造成实验数据跳动大的问题。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于激光功率稳定后的出光计时装置， 包括激光器、强光光源、调节杆、三通管、阀门、高压气瓶、紧固螺钉、基座、光电二极管、计时 系统、遮光罩、支撑座、第一遮光板组件、第二遮光板组件、紧固螺母和上遮光板；支撑座包 括支撑杆和第一底座，支撑杆的杆身上设有凸台，支撑杆底部固定在第一底座上；基座包括 圆柱体和第二底座，圆柱体中心设有第一通孔，圆柱体固定在第二底座上；调节杆伸入基座 的圆柱体的第一通孔中，通过设置在圆柱体侧壁的紧固螺钉定位；第一遮光板组件包括第 一连接环1、第一板身和第一连接凸台，第一连接环和第一连接凸台分别位于第一板身的两 端；第二遮光板组件包括第二连接环、第二板身和第二连接凸台，第二连接环和第二连接凸 台分别位于第二板身的两端；第一遮光板组件的第一连接环设置在支撑座的支撑杆的凸台 顶部，第二遮光板组件的第二连接环设置在位于支撑杆上的第一连接环的顶部，第二连接 环顶部通过紧固螺母定位；调节杆杆身设有第二通孔，三通管设置在所述第二通孔内，三通 管一端与阀门相连，阀门的另一端连接高压气瓶；三通管的另外两端分别与第一连接凸台 和第二连接凸台连接；上遮光板固连在第二遮光板组件的第二板身顶部，激光器位于上遮 光板上方；光电二极管位于第一遮光板组件的第一板身下方，通过连接件与调节杆固连，光 电二极管位于遮光罩内，遮光罩底部设置在连接件上，顶部与第一遮光板组件接触；遮光罩 上方设有强光光源；计时系统与光电二极管连接。
[0006] 还包括橡胶圈，三通管与第一连接凸台和第二连接凸台连接处分别设有橡胶圈。
[0007] 所述第一板身和第二板身相互平行，且与底座平行。
[0008] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1)可以使固体推进剂的点火延迟时 间更加精确：由于计时系统是在激光功率达到稳定后才让激光照射到推进剂表明并开始及 时的，消除了激光功率波动对点火延迟时间的影响，使实验数据更加可靠。
[0009] (2)成本低廉。
[0010] (3)结构简单，易维修：激光的功率非常高，长时间的照射可以烧蚀金属，所以上遮 光板需要经常更换，由于上遮光板通过螺钉固定在第一遮光板组件上，拆卸非常方便。
[0011] (4)稳定可靠，不会被误触发，不受使用条件限制：光电二极管外有遮光罩，一方面 可以避免外界光源信号波动误触发计时系统，如实验室突然开门，使得光照变强而触发实 验系统；另一方面即使在外界光照强度很高的情况下工作，由于遮光罩的存在，光电二极管 不会饱和，只有在系统开启的时候才会产生光电流，计时系统才开始工作。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的基于激光功率稳定后的出光计时装置总体示意图。
[0013] 图2是本发明的基于激光功率稳定后的出光计时装置的俯视图。
[0014] 图3是本发明的基于激光功率稳定后的出光计时装置的第二遮光板组件。
[0015] 图4是本发明的基于激光功率稳定后的出光计时装置第一遮光板组件。
[0016] 图5是本发明的基于激光功率稳定后的出光计时装置的高压气体打开遮光板的 局部示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0018] 结合图1~图5,一种基于激光功率稳定后的出光计时装置，包括激光器1、强光光 源2、调节杆3、三通管5、阀门6、高压气瓶7、紧固螺钉8、基座9、光电二极管10、计时系统 11、遮光罩12、支撑座13、第一遮光板组件14、第二遮光板组件15、紧固螺母16和上遮光板 17。支撑座13包括支撑杆和第一底座，支撑杆的杆身上设有凸台，支撑杆底部固定在第一 底座上，第一底座固定在试验台上。基座9包括圆柱体和第二底座，圆柱体中心设有第一通 孔，圆柱体固定在第二底座上，第二底座固定在试验台上。圆柱体侧壁设有螺纹孔，紧固螺 钉8设置在上述螺纹孔内，调节杆3伸入基座9的圆柱体的第一通孔中，通过紧固螺钉8定 位。第一遮光板组件14包括第一连接环14-1、第一板身14-2和第一连接凸台14-3,第一 连接环14-1和第一连接凸台14-3分别位于第一板身14-2的两端。第二遮光板组件15包 括第二连接环15-1、第二板身15-2和第二连接凸台15-3,第二连接环15-1和第二连接凸 台15-3分别位于第二板身15-2的两端。第一遮光板组件14的第一连接环14-1设置在支 撑座13的支撑杆的凸台顶部，第二遮光板组件15的第二连接环15-1设置在位于支撑杆上 的第一连接环14-1的顶部，第二连接环15-1顶部通过紧固螺母16定位。调节杆3杆身设 有第二通孔，三通管5设置在所述第二通孔内，三通管5 -端与阀门6相连，阀门6的另一 端连接高压气瓶7。三通管5的另外两端分别与第一连接凸台14-3和第二连接凸台15-3 连接。上遮光板17固连在第二遮光板组件15的第二板身15-2顶部，激光器1位于上遮光 板17上方。光电二极管10位于第一遮光板组件14的第一板身14-2下方，通过连接件与 调节杆3固连，光电二极管10位于遮光罩12内，遮光罩12底部设置在连接件上，顶部与第 一遮光板组件14接触。遮光罩12上方设有强光光源2。计时系统11与光电二极管10连 接。
[0019] 还包括橡胶圈4,三通管5与第一连接凸台14-3和第二连接凸台15-3连接处分别 设有橡胶圈4。
[0020] 第一板身14-2和第二板身15-2均与试验台平行。
[0021] 计时系统11(市购，瑞典SL0PE-HS4)用于记录光电二极管10产生的电流。
[0022] 结合图5,将推进剂设置在上遮光板17的下方，使用本发明时，首先使用功率计观 察激光稳定后，打开阀门6,高压气瓶7中的高压气体通过三通管5后，将第一遮光板组件 14与第二遮光板组件15及与第二遮光板组件15相连的上遮光板17吹开，此时激光器1发 出的激光照射到推进剂表面，同