[發(fā)明專利]基于X射線的單光幕多位置點(diǎn)測(cè)速裝置和測(cè)速方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611234871.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106645788B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧金良;盧東東;夏言;江鳳娟;於德萍;李夢(mèng)夏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P3/68
• 分類號(hào): G01P3/68
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬;朱顯國

1.一種基于X射線的單光幕多位置點(diǎn)測(cè)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(jí)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(duì)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(gè)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(cè)量入射的X射線的強(qiáng)度，并將強(qiáng)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(gè)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(jí)放大電路用于將電壓信號(hào)進(jìn)行放大；

所述FPGA抗干擾處理模塊(160)用于對(duì)放大后的電壓信號(hào)進(jìn)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(duì)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(shí)間值，根據(jù)彈長和時(shí)間值得到多個(gè)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(jìn)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(jí)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(gè)電容的一端同時(shí)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(diǎn)測(cè)速裝置，其特征在于，所述多級(jí)放大電路包括一級(jí)放大電路(140)和二級(jí)放大電路(150)，一級(jí)放大電路和二級(jí)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(diǎn)測(cè)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(diǎn)測(cè)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(jìn)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(diǎn)測(cè)速裝置，其特征在于，X射線高速接收器(120)的響應(yīng)時(shí)間為ps級(jí)別。

6.一種基于X射線的單光幕多位置點(diǎn)測(cè)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(diǎn)上并排且等間距放置X射線高速接收器(120)，對(duì)X射線進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)；

步驟3，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行多級(jí)放大；

步驟4，F(xiàn)PGA對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)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(duì)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(shí)間值，根據(jù)彈長和時(shí)間值得到多個(gè)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(jìn)行求平均處理，得到炮口初速度。