一种内弹道测速装置的制作方法

本实用涉及一种测速装置,具体为一种内弹道测速装置。

背景技术：

测量弹丸在炮管中的运动速度是研究发射药内弹道效率的重要手段;是炮、弹设计所关心的重要问题之一。弹丸在炮管内经过发射,其速度从零到出炮口时每秒l千多米,速度变化大,在几毫秒内完成此过程。因为弹丸在炮管内运动,直接观察、测量是较困难的。目前国内侧量弹丸在膛内速度的方法大多是在炮管不同部位开一些孔,孔内接上不同形式的光、电探测器,或者用X一射线摄影。这些方法的测试点是有限的。只能测得测试点之间的平均速度。如果不在炮管上开大量的测试孔,也就无法得到弹凡的瞬时速度。而在炮管开孔这样测试的点有限，同时如果在枪管、炮管上开太多的孔，会影响用到测试的准确性；另外一种是激光干涉仪测弹丸在膛内的速度需要在弹丸头部装反射器，用激光作为光源，并需要用IMACON79变象管相机记录下干涉条纹改变的图象，设备要求高，操作复杂，成本昂贵。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种内弹道测速装置，不需要在枪管，炮管上开孔，只需要一些简单的电器元件，在炮管通过套筒缠若干电磁线圈并通电，采用电磁感应原理，利用频率与电感之间的关系，通过测量频率变化的时刻，得到内弹道的位移-时间曲线，进一步计算出速度-时间曲线和加速度-时间曲线，从而可以得出子弹在火炮内弹道内的速度，方便的了解到子弹的运动状态。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括炮管，所述炮管上活动设置有多个套筒，所述多个套筒沿炮管轴线方向依次等距设置；所述套筒上设置有凹槽，所述凹槽上设置有电磁线圈；所述电磁线圈与锁相环(PLL)、相位比较器（PD）、A/D转换模块等电子元件组成一个频率变化检测的开关装置，每个开关装置与计算机电连接。

进一步的，所述套筒穿插于炮管外，所述套筒的中部设置有轴孔，所述轴孔与炮管间隙配合，且通过定位销定位。

进一步的，所述套筒内设置有用于定位销定位的台阶孔，所述台阶孔的上端设置为通孔，所述台阶孔的下端设置为螺纹孔；所述定位销的下端设置有与螺纹孔配合的螺纹。

进一步的，所述通孔上设置有弹簧。

进一步的，所述定位销设置有2个，且布置在电磁线圈的两端。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种内弹道测速装置，可以不需要在炮管上开孔的情况下，用较为简单的设备，方便、直观的得出炮弹在炮管里的s-t（位移-时间）图，并由此推导出v-t（速度-时间）图和a-t（加速度-时间）图，进一步计算出速度-时间曲线和加速度-时间曲线，从而可以得出子弹在火炮内弹道内的速度，方便的了解到子弹的运动状态；测出的时间点可以根据实验的需求来定，可以通过加多电磁线圈的个数，增多测试的时间点，从而近似的求出炮弹在炮管内的瞬时速度，增加电磁线圈个数，调整电磁线圈之间的距离时，只需移动套筒即可，移动安装定位方便，测出速度准确。

附图说明

图1为本实用新型结构正视图。

图2为本实用新型结构中单个电磁线圈与炮管连接示意图。

图3为图2中A处放大示意图。

图4为本实用新型结构的工作原理示意图。

图中所述文字标注表示为：1、炮管；2、套筒；3、电磁线圈；4、定位销；5、弹丸；6、弹簧；201、凹槽；202、台阶孔；203、通孔；204、螺纹孔；205、轴孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图4所示，本实用新型的具体结构为：它包括炮管1，所述炮管1上活动设置有多个套筒2，所述多个套筒2沿炮管1轴线方向依次等距设置；所述套筒2上设置有凹槽201，所述凹槽201上设置有电磁线圈3；所述电磁线圈3与锁相环(PLL)、相位比较器PD、A/D转换模块等电子元件组成一个频率变化检测的开关装置，每个开关装置与计算机电连接。

优选的，所述套筒2穿插于炮管1外，所述套筒2的中部设置有轴孔205，所述轴孔205与炮管1间隙配合，且通过定位销4定位。

优选的，所述套筒2内设置有用于定位销4定位的台阶孔202，所述台阶孔202的上端设置为通孔203，所述台阶孔202的下端设置为螺纹孔204；所述定位销4的下端设置有与螺纹孔204配合的螺纹。

优选的，所述通孔203上设置有弹簧6。

优选的，所述定位销4设置有2个，且布置在电磁线圈3的两端。

工作原理：采用电磁感应原理。在炮管外部，轴向等距安装多个电磁电磁线圈（如图1）, 每个电磁电磁线圈，与电容等电子元件构成一个频率为f0的振荡回路，与锁相环(PLL)、相位比较器（PD）、A/D转换模块等电子元件组成一个频率变化检测开关装置（如图4），所有的开关的信号送到计算机组成的开关量数据采集模块中；所有开关状态记录起始时间统一为火炮点火发射瞬间；当炮管中没有弹丸通过时，每个振荡回路的频率基本保持稳定；当弹丸发射时，依次通过每个电磁线圈时，触发开关动作（即电磁线圈的铁芯发生变化，使电磁线圈的电感值产生相应变化，该电磁线圈的振荡回路的频率会出现突变动，变为f’）, A/D转换电路将检测到的f0通过PLL锁存后,与f’信号分别输入到PD相位比较器，通过比较可得知弹丸是否在当前电磁线圈所在位置；再由A/D模数转换器，即开关量，并由此开关量触发一个计时器将模拟信号转化成计算机可接受的数字信号，计算机记录下各个开关发生动作的时间点，以炮弹点火瞬间为时间零点，依次检测出每个电磁线圈的频率发生突变的时刻，即可以做出炮弹在炮管中的s-t（位移-时间）图，从而可以推导出v-t（速度-时间）图和a-t（加速度-时间）图，从而可以得出子弹在火炮内弹道内的速度，方便的了解到子弹的运动状态。

具体使用时，将电磁线圈3设置在凹槽201内，沿炮管1的轴线方向，调节好距离，依次等距布置多个套筒2，通过定位销4锁紧；每个电磁线圈3，与锁相环(PLL)、相位比较器（PD）、A/D转换模块等电子元件组成一个频率变化检测开关装置；將每个开关装置与计算机相连接，给每个开关装置都通上电；发射弹丸5，计算机记录炮弹经过每个电磁线圈3的时间点；以炮弹点火瞬间为时间零点，画出炮弹在炮管1中的s-t（位移-时间）图；根据s-t（位移-时间）图推断出炮弹在炮管1中的v-t（速度-时间）图和a-t（加速度-时间）图，从而可以得出子弹在火炮内弹道内的速度，方便的了解到子弹的运动状态；测出的时间点可以根据实验的需求来定，可以通过加多电磁线圈3的个数，增多测试的时间点，从而近似的求出炮弹在炮管1内的瞬时速度，增加电磁线圈3个数时，调整电磁3之间的距离时，松动定位销4，只需移动套筒2即可，调节好间距后再通过定位销4锁紧，整个装置移动安装定位方便，测出速度准确。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。