[發(fā)明專利]一種圓柱面光幕測(cè)速裝置及其測(cè)速方法

有效

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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靶場(chǎng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圓柱面光幕測(cè)速裝置及其測(cè)速方法。

背景技術(shù)

在各類身管武器、子彈、發(fā)射藥以及戰(zhàn)斗部的研制和生產(chǎn)中，為了有效評(píng)判該類武器的作用效能，需準(zhǔn)確測(cè)量彈丸或破片的飛行速度。目前在武器生產(chǎn)校驗(yàn)靶場(chǎng)中較為常用的測(cè)速方法是區(qū)截裝置測(cè)速裝置配合測(cè)時(shí)儀的方法，即沿彈丸飛行速度方向間隔一定距離放置兩臺(tái)測(cè)速裝置，通過測(cè)量彈丸穿過兩個(gè)測(cè)量裝置時(shí)輸出信號(hào)的時(shí)間，計(jì)算出彈丸的平均飛行速度。目前常用的測(cè)速裝置主要分為接觸類和非接觸類兩種，其中接觸類測(cè)速裝置主要有銅絲斷靶和錫箔通靶兩種，當(dāng)彈丸穿過測(cè)速裝置探測(cè)靶面所在平面位置時(shí)，斷開或接通相應(yīng)的電氣回路，輸出彈丸過靶信號(hào)；非接觸類測(cè)速裝置主要由線圈靶、天幕靶和光幕靶，其中線圈靶在通電狀態(tài)下形成特定的磁場(chǎng)，當(dāng)彈丸穿過時(shí)切割磁力線，感應(yīng)出電信號(hào)，輸出過靶信號(hào)。天幕靶采用光電探測(cè)器件配合狹縫光闌、光學(xué)鏡頭接收太陽光能量，在空間形成扇形光幕平面，當(dāng)飛行彈丸穿過光幕平面時(shí)，探測(cè)器件接收到的光能量瞬時(shí)減少，經(jīng)信號(hào)處理電路輸出彈丸過靶信號(hào)；光幕靶自帶人工光源，多個(gè)LED或半導(dǎo)體激光器排列成直線陣列，與直線形探測(cè)器件陣列相向安裝，形成矩形探測(cè)光幕平面，當(dāng)彈丸穿過光幕平面時(shí)，輸出彈丸過靶信號(hào)。相比于接觸式測(cè)速裝置，非接觸測(cè)速裝置具有不干擾彈丸飛行軌跡，靈敏度高，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛使用。

但是，現(xiàn)有的各類非接觸測(cè)速裝置形成的探測(cè)光幕(或靶面)均為平面，在使用中仍然存在著以下的問題：1、平面光幕探測(cè)裝置僅適合單一方向射擊或已知預(yù)定彈道方向時(shí)的速度測(cè)量：因?yàn)槟壳胺墙佑|測(cè)速裝置的探測(cè)光幕(或靶面)均為平面，測(cè)量彈丸飛行速度時(shí)，需確保彈丸飛行軌跡垂直或近似垂直于探測(cè)靶面，否則無法保證速度的測(cè)量精度；2、難以保證戰(zhàn)斗部靜爆產(chǎn)生的所有破片均在測(cè)試范圍內(nèi)，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗：近年來，隨著新型彈藥武器的發(fā)展，對(duì)測(cè)速裝置也有了新的要求，當(dāng)被測(cè)物為戰(zhàn)斗部時(shí)，由于戰(zhàn)斗部爆炸后破片飛行軌跡不規(guī)則，其內(nèi)部的預(yù)制破片會(huì)在水平面沿任意角度飛行，且飛行方向事先不可知，所以即便在戰(zhàn)斗部四周布放數(shù)套平面區(qū)截測(cè)速裝置，也會(huì)有破片從兩套裝置間的空隙穿過，此時(shí)將無法測(cè)量出破片的飛行速度，因測(cè)試的不完整，導(dǎo)致試驗(yàn)失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決無法測(cè)量任意方向飛行的破片的速度的問題，提供一種圓柱面光幕測(cè)速裝置及其測(cè)速方法，其有效探測(cè)靶面為圓柱形，通過布放同圓心的光源和接收裝置形成內(nèi)、外圓柱形光幕面，從而實(shí)現(xiàn)任意方向飛行的預(yù)制破片飛行速度的測(cè)量。

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種圓柱面光幕測(cè)速裝置，其特征在于：包括第一圓環(huán)形光源、第二圓環(huán)形光源、第一圓環(huán)形接收裝置、第二圓環(huán)形接收裝置；

所述的第一圓環(huán)形光源與第一圓環(huán)形接收裝置直徑相同；第二圓環(huán)形光源和第二圓環(huán)形接收裝置的直徑相同；

所述的第一圓環(huán)形光源和第二圓環(huán)形光源同心設(shè)置并通過第一連桿連接成一平面；第一圓環(huán)形接收裝置和第二圓環(huán)形接收裝置同心設(shè)置并通過第二連桿連接成一平面；兩平面上下設(shè)置并通過第三連桿連接成雙層圓柱，所述的第一圓環(huán)形光源的光線被第一圓環(huán)形接收裝置接收形成內(nèi)側(cè)圓柱形光幕面；第二圓環(huán)形光源的光線被第二圓環(huán)形接收裝置接收形成外側(cè)圓柱形光幕面；

第一圓環(huán)形光源和第二圓環(huán)形光源的外側(cè)壁上分別設(shè)置有光源供電插座；

第一圓環(huán)形接收裝置和第二圓環(huán)形接收裝置的外側(cè)壁上分別設(shè)置有接收裝置插座。

所述的第一圓環(huán)形光源和第二圓環(huán)形光源通過空心圓柱腔體內(nèi)設(shè)置的圓環(huán)形光源電路板，圓環(huán)形光源電路板上設(shè)置有若干個(gè)LED燈形成圓環(huán)形LED陣列形成。

所述的第一圓環(huán)形接收裝置和第二圓環(huán)形接收裝置的結(jié)構(gòu)由空心圓柱腔體內(nèi)設(shè)置的圓環(huán)形接收裝置電路板，圓環(huán)形接收裝置電路板上設(shè)置有若干個(gè)光電接收器形成圓環(huán)形光電接收器陣列組成。

所述的圓環(huán)形LED陣列的光源出射方向的圓周上和圓環(huán)形光電接收器陣列接收光電方向的圓周上分別設(shè)置有圓環(huán)形狹縫光闌。

所述的圓環(huán)形LED陣列中的LED為子彈頭形LED發(fā)光管，發(fā)光波長(zhǎng)為940nm，發(fā)光視場(chǎng)為錐狀視場(chǎng)，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的電源端連接，LED發(fā)光管的負(fù)極相互連接，與光源供電插座的地線端連接，2個(gè)光源供電插座通過電纜與供電電源連接。