[發(fā)明專利]基于X射線的單光幕多位置點測速裝置和測速方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611234871.5 | 申請日： | 2016-12-28 |
| 公開（公告）號： | CN106645788B | 公開（公告）日： | 2020-11-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 顧金良;盧東東;夏言;江鳳娟;於德萍;李夢夏 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | G01P3/68 | 分類號： | G01P3/68 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 陳鵬;朱顯國 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 射線 單光幕多 位置 測速 裝置 方法 | ||
1.一種基于X射線的單光幕多位置點測速裝置，其特征在于，包括X射線發(fā)射器(100)、限輻罩(101)、鉛板(102)、X射線高速接收器(120)、電流轉(zhuǎn)電壓電路(130)、多級放大電路、FPGA抗干擾處理模塊(160)、DSP數(shù)據(jù)處理模塊(170)和直流電源供電模塊(190)；
所述X射線發(fā)射器(100)用于發(fā)射X射線，所述X射線為軟X射線；
所述限輻罩(101)設(shè)置在X射線發(fā)射器(100)的鏡頭前端，用于將X射線限定在設(shè)定的輻射角內(nèi)；
所述鉛板(102)設(shè)置在限輻罩(101)的前端，中間設(shè)置有圓形通孔，用于對已限輻的X射線再一次限制輻射角；
所述X射線高速接收器(120)并排且等間距設(shè)置在X射線發(fā)射器(100)的光幕中，多個X射線高速接收器(120)的連線與彈丸的飛行軌跡平行；X射線高速接收器(120)用于測量入射的X射線的強度，并將強度轉(zhuǎn)換為電流；所述X射線高速接收器(120)的數(shù)量為三個以上；
所述電流轉(zhuǎn)電壓電路(130)用于將X射線高速接收器(120)得到的電流轉(zhuǎn)換為電壓；
所述多級放大電路用于將電壓信號進行放大；
所述FPGA抗干擾處理模塊(160)用于對放大后的電壓信號進行抗干擾處理，即判定接收到波長的脈寬是否處于預(yù)定速度對應(yīng)的脈寬值范圍內(nèi)，將不在范圍內(nèi)的脈寬剔除；
所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊(170)用于將FPGA抗干擾處理模塊(160)得到的脈寬值轉(zhuǎn)換為時間值，根據(jù)彈長和時間值得到多個傳感器的速度值，根據(jù)設(shè)定的速度范圍剔除差值較大的數(shù)據(jù)，將速度進行求平均處理，得到炮口初速度；
所述直流電源供電模塊(190)為電流轉(zhuǎn)電壓電路(130)和多級放大電路供電；所述X射線高速接收器(120)的供電電路中，并聯(lián)設(shè)置電解電容和104電容，用于濾出外界干擾；兩個電容的一端同時與X射線高速接收器(120)和直流電源供電模塊(190)連接，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線的單光幕多位置點測速裝置，其特征在于，所述多級放大電路包括一級放大電路(140)和二級放大電路(150)，一級放大電路和二級放大電路均采用THS芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線的單光幕多位置點測速裝置，其特征在于，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊包括FLASH模塊，用于在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線的單光幕多位置點測速裝置，其特征在于，所述直流電源供電模塊(190)包括變壓器、整流橋和穩(wěn)壓芯片，所述變壓器將市電電壓轉(zhuǎn)換為所需電壓值，所述整流橋?qū)D(zhuǎn)換后的電壓進行整流處理，所述穩(wěn)壓芯片用于平穩(wěn)電壓，輸出直流電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線的單光幕多位置點測速裝置，其特征在于，X射線高速接收器(120)的響應(yīng)時間為ps級別。
6.一種基于X射線的單光幕多位置點測速方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，打開X射線發(fā)射器(100)，利用X射線發(fā)射器(100)前端限輻罩(101)與鉛板形成有一定輻射角度的X射線的單光幕輻射區(qū)域；
步驟2，在單光幕輻射區(qū)域中的多位置點上并排且等間距放置X射線高速接收器(120)，對X射線進行強度檢測并轉(zhuǎn)換為電流信號；
步驟3，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并對電壓信號進行多級放大；
步驟4，F(xiàn)PGA對接收到的信號進行抗干擾處理，即判定接收到波長的脈寬是否處于預(yù)定速度對應(yīng)的脈寬值范圍內(nèi)，將不在范圍內(nèi)的脈寬剔除；
步驟5，DSP數(shù)據(jù)處理模塊(170)將FPGA抗干擾處理模塊(160)得到的脈寬值轉(zhuǎn)換為時間值，根據(jù)彈長和時間值得到多個傳感器的速度值，根據(jù)設(shè)定的速度范圍剔除差值較大的數(shù)據(jù)，將速度進行求平均處理，得到炮口初速度。
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