[發(fā)明專利]一種激光測量高速運動炮彈的裝置及其測速方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711039850.2
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107870250B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;王啟揚;張寧超;宋春煥;任娟;兀偉;敬偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 無錫松禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32316
• 代理人: 朱亮淞

1.一種激光測量高速運動炮彈的裝置，其特征在于：包括測試臺(1)、總控制器(3)、炮彈發(fā)射裝置(4)、炮彈流經(jīng)測速架(5)和炮彈回收裝置，所述總控制器(3)、炮彈發(fā)射裝置(4)、炮彈流經(jīng)測速架(5)和炮彈回收裝置依次固定設(shè)置在測試臺(1)上，且炮彈流經(jīng)測速架(5)設(shè)置在炮彈發(fā)射裝置(4)與炮彈回收裝置之間；

所述炮彈流經(jīng)測速架(5)內(nèi)橫向固定設(shè)置有炮彈管(2)，所述炮彈管(2)兩端均導(dǎo)通炮彈流經(jīng)測速架(5)的兩個側(cè)壁設(shè)置，且炮彈發(fā)射裝置(4)發(fā)射的炮彈經(jīng)過炮彈管(2)進入到炮彈回收裝置中；所述炮彈流經(jīng)測速架(5)的上內(nèi)壁或者下內(nèi)壁設(shè)置有激光發(fā)射裝置(6)和激光接收裝置(8)，所述激光發(fā)射裝置(6)與激光接收裝置(8)之間的炮彈流經(jīng)測速架(5)的上內(nèi)壁和下內(nèi)壁分別設(shè)置有若干平面鏡(7)，所述激光發(fā)射裝置(6)發(fā)出的激光經(jīng)過若干平面鏡(7)依次發(fā)射送到激光接收裝置(8)，且激光接收裝置(8)的信號發(fā)送端與總控制器(3)的信號接收端連接設(shè)置；

所述炮彈回收裝置包括外殼體(9)和內(nèi)殼體(12)，所述外殼體(9)固定設(shè)置在測試臺(1)上，所述外殼體(9)的各個內(nèi)壁均固定設(shè)置有若干彈簧(10)，所述內(nèi)殼體(12)通過若干彈簧(10)支撐設(shè)置在外殼體(9)內(nèi)部，且內(nèi)殼體(12)的外壁與若干彈簧(10)的接觸端均固定設(shè)置；

所述外殼體(9)的側(cè)壁上靠近炮彈管(2)的出炮端設(shè)置有第一炮彈進口(15)，所述內(nèi)殼體(12)的側(cè)壁上靠近第一炮彈進口(15)設(shè)置有第二炮彈進口(16)，所述第一炮彈進口(15)和第二炮彈進口(16)均與炮彈管(2)同軸心設(shè)置；

所述內(nèi)殼體(12)的上表面設(shè)置有扣合槽體(17)，所述扣合槽體(17)沿內(nèi)殼體(12)的側(cè)壁向下延伸并穿過第二炮彈進口(16)設(shè)置；所述扣合槽體(17)正上方設(shè)置有扣合板(14)，所述扣合板(14)可通過固定設(shè)置在外殼體(9)內(nèi)壁的伸縮桿(13)上、下移動設(shè)置，且扣合板(14)與扣合槽體(17)配合設(shè)置；

所述內(nèi)殼體(12)上與第二炮彈進口(16)相對的外側(cè)壁設(shè)置有震動感應(yīng)裝置(11)，所述震動感應(yīng)裝置(11)的信號發(fā)送端與總控制器(3)的信號接收端連接設(shè)置，所述總控制器(3)的信號發(fā)送端與伸縮桿(13)的動作執(zhí)行端連接設(shè)置；

若干所述平面鏡(7)在炮彈流經(jīng)測速架(5)的同一內(nèi)壁均間隔S1的距離設(shè)置，且上、下連續(xù)三個平面鏡(7)的連線均呈等腰直角三角形(18)；

所述激光發(fā)射裝置(6)與炮彈流經(jīng)測速架(5)的上內(nèi)壁的夾角α為45°，所述激光發(fā)射裝置(6)與第二個平面鏡(7)的距離為S1，且激光發(fā)射裝置(6)與前兩個平面鏡(7)的連線呈等腰直角三角形(18)；所述激光接收裝置(8)與倒數(shù)第二個平面鏡(7)的距離為S1，且激光接收裝置(8)與最后兩個平面鏡(7)的連線也呈等腰直角三角形(18)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光測量高速運動炮彈的裝置，其特征在于：所述炮彈沿炮彈管(2)的中心軸線穿過炮彈管(2)形成炮彈路徑(19)，所述炮彈路徑(19)被激光發(fā)射裝置(6)發(fā)射且經(jīng)若干平面鏡(7)反射的激光路徑(20)切割，形成若干距離相等切割線，所述切割線的長度為S2；

所述炮彈管(2)為透明材質(zhì)；所述內(nèi)殼體(12)和扣合板(14)均為合金鋼材質(zhì)；所述總控制器(3)內(nèi)設(shè)置有計時裝置，所述計時裝置的信號接收端與總控制器(3)的信號發(fā)送端連接設(shè)置。

3.如權(quán)利要求2所述的一種激光測量高速運動炮彈的裝置的測速方法，其特征在于：首先打開激光發(fā)射裝置(6)，激光接收裝置(8)接收到經(jīng)過若干平面鏡反射的激光，激光接收裝置(8)的信號發(fā)送端向總控制器(3)發(fā)送信號，總控制器(3)的信號接收端接收到激光接收裝置(8)發(fā)出的信號后，總控制器(3)的信號發(fā)送端向計時裝置發(fā)送信號，計時裝置的信號接收端接收到總控制器(3)發(fā)出的信號后，開始計時；然后開啟炮彈發(fā)射裝置(4)，炮彈經(jīng)過炮彈管(2)，最后進入到炮彈回收裝置中被回收；炮彈經(jīng)過炮彈管(2)的過程中，遮擋住了激光發(fā)射裝置(6)發(fā)出的激光，導(dǎo)致激光接收裝置(8)接收不到激光，此時，激光接收裝置(8)的信號發(fā)送端向總控制器(3)發(fā)送信號，總控制器(3)的信號接收端接收到激光接收裝置(8)發(fā)出的信號后，總控制器(3)的信號發(fā)送端向計時裝置發(fā)送信號，計時裝置的信號接收端接收到總控制器(3)發(fā)出的信號后，完成一次計時；

計時器第一次計時為T1，第二次計時為T2，第三次計時為T3，以此類推，第n次計時為Tn，T2與T1的時間間隔為t1，T3與T2的時間間隔為t2，T4與T3的時間間隔為t3，以此類推，Tn與Tn-1的時間間隔為tn-1；測量出長度S1，由于S2是S1的一半，即可得出長度S2的具體數(shù)值；再用S2分別除以時間間隔t1、t2、t3……tn-1，即可得出炮彈在各個時間間隔對應(yīng)的速度v1、v2、v3……vn-1。