一种高速冲击下的激光测速装置的制作方法

本实用新型激光测速领域，特别涉及一种高速冲击下的激光测速装置。

背景技术：

目前，物体冲击后的速度变化测量多采用激光测速，激光测速装置的测速原理是激光测距，即通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，通过光电转换电路转成电信号计时，并记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速装置是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时间段内被测物体的移动距离，从而得到该被测物体的移动速度。但是在碰撞试验中，例如汽车碰撞试验、子弹撞击试验等，不能反应冲击后的物体的速度变化历程。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高速冲击下的激光测速装置，可有效地反应物体碰撞后的速度变化。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高速冲击下的激光测速装置，包括底座、冲击板、测量板、激光发射单元和缓冲装置，所述底座为固定设置的矩形板，所述底座上沿长度方向开设有滑槽，所述测量板底部设置有导轨，所述导轨滑动设置在滑槽内，所述测量板上沿滑动方向开设有若干间距设置的矩形通槽，所述矩形通槽贯穿测量板的两侧壁；所述测量板上靠近冲击源的一端设置有冲击板，所述底板上远离冲击源的一端设置有缓冲装置，所述冲击板与缓冲装置之间设置有门形支架，所述支架固定设置在底板的上方，所述支架上设置有激光发射单元，所述底座上设置有光电转换单元，所述光电转换单元与激光发射单元对应设置；所述光电转换单元的信号输出端与计时单元的信号输入端连接。

进一步的，若干所述矩形通槽开设在测量板长边边缘上，若干所述所述矩形通槽的宽度相同，且若干所述矩形通槽的相邻间距相等。

进一步的，在未受到冲击力时，所述测量板靠近冲击源的一端抵接在滑槽的端部，且所述激光发射单元的激光光线照射在测量板上的矩形通槽的边缘，且激光光线刚好被测量板遮挡。

进一步的，所述在测量板与滑槽抵接的一端设置有计时单元的触发感应器，所述触发感应器设置在滑槽的端部。

进一步的，所述激光发射单元与缓冲装置之间的间距至少大于两倍的两个相邻的矩形通槽的间距。

进一步的，所述底板上开设有凹槽，所述光电转换单元设置在所述凹槽内。

有益效果：本实用新型的测量板在初始状态时，测量板与触发感应器接触，并且同时，激光发射单元发射的激光光线照射在矩形通槽的边缘处，且刚好被遮挡，不会照射在光电转换单元上；受到冲力作用后，开始向后滑动，并通过触发感应器开始使计时单元计时，同时，激光光线开始照射在光电转换单元上，激光光电转换单元将光信号转换成电信号，并通过处理单元进行数据处理；随着测量板的滑动，激光光线通过矩形通槽时，光电转换单元转换信号并输出改矩形通槽通过的时间间隔，激光光线被遮挡时，则不会输出时间数据，通过矩形通槽的长度除以该段的输出的时间间隔，即可得到此时的速度数值，通过多个速度数值，可反映测量板的速度变化历程。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图；

附图2为本实用新型的整体结构俯视图；

附图3为本实用新型的激光发射单元与光电转换单元的局部示意图；

附图4为本实用新型的脉冲波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1和附图2所示，一种高速冲击下的激光测速装置，包括底座1、冲击板2、测量板3、激光发射单元8和缓冲装置7，所述底座1为固定设置的矩形板，所述底座1上沿长度方向开设有滑槽6，所述测量板3底部设置有导轨，所述导轨滑动设置在滑槽6内，所述测量板3上沿滑动方向开设有若干间距设置的矩形通槽9，所述矩形通槽9贯穿测量板3的两侧壁；所述测量板3上靠近冲击源的一端设置有冲击板2，所述测量板3上远离冲击源的一端设置有挡板5，所述挡板5用于与缓冲装置接触，所述底板1上远离冲击源的一端设置有缓冲装置7，所述冲击板2与缓冲装置7之间设置有门形支架4，所述支架4固定设置在底板1的上方，所述支架4上设置有激光发射单元8，所述底座1上设置有光电转换单元10，所述光电转换单元10与激光发射单元8对应设置；所述光电转换单元10的信号输出端与计时单元11的信号输入端连接。所述计时单元的信号输出端与处理单元12的信号输入端连接，处理单元中包括瞬态波形记录器，可存储记录光电转换单元的信号变化，测量板在初始状态时，测量板与触发感应器接触，并且同时，激光发射单元发射的激光光线照射在矩形通槽的边缘处，且刚好被遮挡，不会照射在光电转换单元上；受到冲力作用后，开始向后滑动，并通过触发感应器开始使计时单元计时，同时，激光光线开始照射在光电转换单元上，激光光电转换单元将光信号转换成电信号，并通过处理单元进行数据处理；随着测量板的滑动，激光光线通过矩形通槽时，光电转换单元转换信号并输出改矩形通槽通过的时间间隔，激光光线被遮挡时，则不会输出时间数据，通过矩形通槽的长度除以该段的输出的时间间隔，即可得到此时的速度数值，通过多个速度数值，可反映测量板的速度变化历程。

若干所述矩形通槽9开设在测量板3的长边边缘上，若干所述所述矩形通槽9的宽度相同，且若干所述矩形通槽9的相邻间距相等。通过相同的间距反应速度的变化，使测量结构更直观，易于观察分析。

如附图2和附图3所示，在未受到冲击力时，所述测量板3靠近冲击源的一端抵接在滑槽6的端部，且所述激光发射单元8的激光光线照射在测量板3上的矩形通槽9的边缘，且激光光线刚好被测量板3遮挡。此时，激光光线被测量板遮挡，只有在测量板刚接受到冲击力时才触发，作为信号测量的起始点。

如附图2所示，所述在测量板3与滑槽6抵接的一端设置有计时单元11的触发感应器14，所述触发感应器14设置在滑槽6的端部。在测量板刚接受到冲击力时才触发，作为时间测量的起始点。

所述激光发射单元8与缓冲装置7之间的间距至少大于两倍的两个相邻的矩形通槽9的间距。由于测量板3与缓冲装置存在一定间距，在测量板3接受到冲击力时，会先在冲击力的作用下移动一端距离，并通过至少两个矩形通槽的距离，在该段距离中，可计算出冲击源刚作用时的起始速度，该段位移过后，测量板3与缓冲装置接触，进行缓冲，测量板3的速度骤降，在缓冲时，测量板继续向后位移，逐渐通过剩余部分的矩形凹槽，并通过计时单元和处理单元处理并反映出冲击后的速度变化历程。

所述底板1上开设有凹槽13，所述光电转换单元10设置在所述凹槽13内。便于测量板的滑动，同时使光电转换电源不受影响。

如附图4为测量的脉冲波形示意图，每个脉冲对应一个时间间隔，根据凹槽长度及时间间隔即可得出冲击后的速度变化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。