[發(fā)明專利]一種圓柱面光幕測速裝置及其測速方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710961584.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107870249B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 田會;倪晉平;董濤;田亞男
• 申請（專利權）人: 西安工業(yè)大學
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：包括第一圓環(huán)形光源(1)、第二圓環(huán)形光源(2)、第一圓環(huán)形接收裝置(6)、第二圓環(huán)形接收裝置(7)；

所述的第一圓環(huán)形光源(1)與第一圓環(huán)形接收裝置(6)直徑相同；第二圓環(huán)形光源(2)和第二圓環(huán)形接收裝置(7)的直徑相同；

所述的第一圓環(huán)形光源(1)和第二圓環(huán)形光源(2)同心設置并通過第一連桿(3)連接成一平面；第一圓環(huán)形接收裝置(6)和第二圓環(huán)形接收裝置(7)同心設置并通過第二連桿(8)連接成一平面；兩平面上下設置并通過第三連桿(5)連接成雙層圓柱，所述的第一圓環(huán)形光源(1)的光線被第一圓環(huán)形接收裝置(6)接收形成內(nèi)側圓柱形光幕面(10)；第二圓環(huán)形光源(2)的光線被第二圓環(huán)形接收裝置(7)接收形成外側圓柱形光幕面(11)；

第一圓環(huán)形光源(1)和第二圓環(huán)形光源(2)的外側壁上分別設置有光源供電插座(4)；

第一圓環(huán)形接收裝置(6)和第二圓環(huán)形接收裝置(7)的外側壁上分別設置有接收裝置插座(9)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的第一圓環(huán)形光源(1)和第二圓環(huán)形光源(2)通過空心圓柱腔體內(nèi)設置的圓環(huán)形光源電路板(16)，圓環(huán)形光源電路板(16)上設置有若干個LED燈形成圓環(huán)形LED陣列(17)形成。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的第一圓環(huán)形接收裝置(6)和第二圓環(huán)形接收裝置(7)的結構由空心圓柱腔體內(nèi)設置的圓環(huán)形接收裝置電路板(14)，圓環(huán)形接收裝置電路板(14)上設置有若干個光電接收器形成圓環(huán)形光電接收器陣列(15)組成。

4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的圓環(huán)形LED陣列(17)的光源出射方向的圓周上和圓環(huán)形光電接收器陣列(15)接收光電方向的圓周上分別設置有圓環(huán)形狹縫光闌(12)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的圓環(huán)形LED陣列(17)中的LED為子彈頭形LED發(fā)光管，發(fā)光波長為940nm，發(fā)光視場為錐狀視場，LED發(fā)光管的正極相互連接，通過限流電阻與光源供電插座(4)的電源端連接，LED發(fā)光管的負極相互連接，與光源供電插座(4)的地線端連接，2個光源供電插座(4)通過電纜與供電電源連接。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的圓環(huán)形光電接收器件陣列(15)由PIN形光電二極管構成，其響應峰值波長為940nm，外形為子彈頭形，其接收視場為錐狀視場，PIN形光電二極管的負極相互連接，通過偏置電阻連接到正電源供電端，PIN形光電二極管的負極為信號輸出端，PIN形光電二極管的正極相互連接，連接到電源的地線端，電源和信號輸出均通過接收裝置插座(9)和電纜連接到信號處理裝置。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱面光幕測速裝置，其特征在于：所述的第一連桿(3)、第二連桿(8)和第三連桿(5)分別均勻設置有3個。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱面光幕測速裝置的測速方法，其特征在于：所述的測速方法的步驟為：

1)將圓柱面光幕測速裝置豎直放置于水平地面上，確保內(nèi)、外側圓柱形光幕面均垂直水平面，且兩圓柱形光幕形成圓環(huán)的半徑差為S；

2)通過電纜連接光源供電插座(4)與供電電源，通過電纜連接接收裝置插座(9)與信號處理裝置，接通供電電源和信號處理裝置的電源；

3)將待測試爆炸物(15)放置在距離地面一定高度的支撐平臺(18)上，支撐臺的高度不大于第三連桿(5)的高度，同時確保爆炸物(13)在圓柱形光幕面圓心所在豎直直線上；

4)當爆炸物(13)爆炸時，產(chǎn)生的破片依次穿過內(nèi)側圓柱形光幕面(10)和外側圓柱形光幕面(11)，破片穿過光幕面時，相應光幕面的光電接收器件接收到的光源發(fā)出的光通量發(fā)生變化，經(jīng)過信號處理裝置輸出相應的電脈沖信號，通過測時儀測量出破片穿過兩個光幕面的時間間隔t；

5)根據(jù)所測量得到的時間t和兩個光幕面之間的距離S，計算出破片穿越兩個圓柱形光幕面的平均飛行速度V：

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