一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置的制作方法

文档序号:11479062研发日期:2017年阅读:431来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统光幕靶有效靶区小、布置繁琐、易受损等问题,提出原向反射与主机埋入式一体化设计。通过反射膜扩大光幕面积,利用双靶狭缝配合激光发射器形成精准光幕,结合BD/GPS同步技术实现破片速度测量。将测试主机埋入地下提升安全性,活动连接杆调节光幕范围,解决分体式布置的缺陷,实现高效、安全的破片速度测试。
关键词:原向反射,主机埋入式,破片速度测试

本实用新型涉及靶场破片速度测试设备技术领域,特别是涉及一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置。



背景技术:

破片的飞行速度目前的测试方法可分为接触式和非接触式两类测试方法。光幕靶属于非接触式破片速度测试装置,随着光电技术的不断发展,光幕靶因为其精度高、灵敏度高、响应速度快、可重复使用等优点成为破片速度测试的首选装置。光幕靶是基于光电转换原理的一种区截装置,当破片穿过光幕靶面时,会引起接收器处光通量的变化,从而引起光电流的变化产生破片着靶的脉冲信号。通过对成对破片着靶信号的记录和时间间隔的计算,可得到破片在该区间内的平均速度。若两靶面的距离足够近,即可近似为破片在该区域内某处的瞬时速度。

国内对光幕靶的研究单位主要有南京理工大学、中北大学、天津大学等高校。目前生产的光幕靶主要使用对射式原理,即光学的发射器件和接收器件位于光幕靶的相对的位置(上下或者左右),形成光幕区间。该原理形成的光幕有效靶面受光幕靶的光源尺寸大小的限制,难以形成大面积有效靶区。且目前的光幕靶测量破片速度现场常采用分体式现场布置和测量,工作繁琐。



技术实现要素:

为了解决上述存在的问题,本实用新型提供一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置,能够实现大面积有效靶区,一体式布局的要求,并且将存储测试主机埋入地下,很好地保护了测试装置的安全,为达此目的,本实用新型提供一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置,包括原向反射装置、两道平行的靶狭缝、存储式测试主机和活动连接杆,所述原向反射装置与存储式测试主机相对放置,所述原向反射装置与存储式测试主机两侧通过活动连接杆相连,所述原向反射装置下方有一层反射膜,所述存储式测试主机上加工有两道平行的靶狭缝,所述存储式测试主机内有2路激光发射器、两个光电转换器和高速采集存储处理设备,每路激光发射器对应一个光电转换器,所述光电转换器包括接收器、光敏器件和放大处理器,所述高速采集存储处理设备集成有接收电路,外触发电路、BD/GPS时间同步电路、数据采集和存储电路。

本实用新型的进一步改进,所述活动连接杆为可调式连接杆,通过调节原向反射装置与存储式测试主机的距离可以调节相应光幕大小,使光幕有效区域进行改变。

本实用新型的进一步改进,所述两道靶狭缝的距离为200mm,两道靶狭缝的距离需要足够近,同时光幕区域之间直接不会互相干扰,因此200mm为宜。

本实用新型的进一步改进,所述光电转换器供电为硅光电池,根据对光电转换器件时间响应特性及光谱响应特性等的要求,结合各类光电转换器件的性能参数比较,选用硅光电池作为系统的光电转换器件。

本实用新型的进一步改进,所述激光发射器的透镜为胶合透镜,点光源发出的光线主要是近轴光线,球差是影响点光源扩束成平行光质量主要因素,球差的存在使经过透镜后的平行光线分布不均匀,难以达到测试系统的需求,因此本装置采用胶合透镜来消除球差。

本实用新型的进一步改进,所述激光发射器内有一排光源,各光源拼接成平行光,根据实际需要的尺寸,将平行光进行拼接。这种方法可以通过少量的激光器获得大尺寸的激光光幕,节约成本,简化电路,提高系统稳定性和可维护性。

本实用新型一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置,采用平行光系统设计原理,点光源形成平行光原理如图3所示。点光源发出的光线主要是近轴光线,球差是影响点光源扩束成平行光质量主要因素,球差的存在使经过透镜后的平行光线分布不均匀,难以达到测试系统的需求。本装置采用胶合透镜来消除球差。根据实际需要的尺寸,将平行光进行拼接。这种方法可以通过少量的激光器获得大尺寸的激光光幕,节约成本,简化电路,提高系统稳定性和可维护性。平行光拼接示意图如图4和图5所示。本装置根据对光电转换器件时间响应特性及光谱响应特性等的要求,结合各类光电转换器件的性能参数比较,可选用硅光电池作为系统的光电转换器件。其结构图如图6所示。

本装置的有益效果在于:

1、采用原向反射式的光幕设计,扩大了光幕有效靶面;

2、采用一体化设计,避免了分体式现场布置和测量的工作量繁重的问题;

3、将存储测试主机埋入地下,很好地保护了测试装置的安全。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置系统构成示意图。

图2为本实用新型所述的一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置外型示意图。

图3为本实用新型使用平行光形成原理图。

图4为本实用新型平行光拼接示意图主视图。

图5为本实用新型平行光拼接示意图俯视图。

图6 为本实用新型使用的硅光电池结构图。

图示说明:

1、原向反射装置;2、靶狭缝;3、存储式测试主机;3-1、光敏器件;3-2、放大处理器;3-3、高速采集存储处理设备;4、活动连接杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述:

本实用新型提供一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置,能够实现大面积有效靶区,一体式布局的要求,并且将存储测试主机埋入地下,很好地保护了测试装置的安全。

为解决上述问题,本实用新型采取的技术方案是:一种原向反射的主机埋入式破片速度测试装置,如图1所示,其包括:反射膜(原向反射装置)1,两道平行的靶狭缝2,存储式一体机3,活动连接杆4。原向反射装置1实现激光光幕的原向反射,与测试主机3匹配,组成一套包含启动激光光幕和停止激光光幕的区截装置。存储式激光测试主机3负责产生稳定的高质量双狭窄缝激光光幕,并接收返回的激光信号,通过信号强度的变化来用于识别着靶破片,并通过内部高速数据采集存储单元将破片着靶信号量与发生时刻进行采集、存储和处理。在现场使用时埋入地下,避免破片打击的破坏。原向反射装置1与存储式激光测试主机3的距离可调,通过活动连接杆4进行调节。

本装置将2路激光发射和接收电路,外触发电路、BD/GPS时间同步电路、数据采集和存储电路,数据通信电路集中在存储式激光测试主机3中,便于埋设、安装和防护。双狭窄缝激光光幕的结构固定了靶距20cm,采用一体式的结构,安装快捷方便,避免了分体式现场布置和测量的及其繁琐的工作。

如图1和图2所示,系统由原向反射装置1、两道平行的靶狭缝2、存储式测试主机3、活动连接杆4组成。现场测试时,接通存储式测试主机3的电源,激光点光源发出激光,经过光学透镜后形成平行激光,透过靶狭缝射到原向反射装置1上,由原向反射装置将平行光偏转一定角度后返回存储式测试主机3,由测试主机内的光电转换器件接收,这就形成了单个光幕区域。前后两个靶狭缝就形成了前后成对的光幕区域。将触发线从存储式测试主机的外触发电路处引出到弹药处。然后将存储式测试主机整个埋入地下,仅将两道平行的靶狭缝2露出在地表,以保护测试主机不被破片击打损坏。安防时应注意装置形成光幕应与地面保持垂直。弹药爆炸时,触发线被炸断,测试主机开始采样。当破片穿过光幕有效区域的时候,由于破片的遮挡,光电转换器件上接收的光通量产生了变化,导致光电流产生变化。由于破片速度很快,破片经过光幕靶会形成类脉冲信号。成对的光幕有效区域会形成两个发生在不同时间的类脉冲信号。因为装置的两个靶狭缝的距离一定且极近,系统只需读取两个类脉冲信号的时间差,即可计算出破片在该距离处的瞬时速度。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作任何其他形式的限制,而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化,仍属于本实用新型所要求保护的范围。

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