[實(shí)用新型]一種爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置

有效

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• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN206757362U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜恩武;馬鵬;崔元博;江劍;徐春冬;孔德仁
• 申請（專利權(quán)）人: 南京卓礫智測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 蔣昱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及外場爆炸參數(shù)測試用設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置。

背景技術(shù)

各種彈藥爆炸時(shí)，高溫、高壓的爆轟產(chǎn)物破壞彈體形成多種毀傷元，如火球、破片和沖擊波等。毀傷效果的測試與評估是各類爆炸物研制過程中的必須環(huán)節(jié)，然而爆炸場測試環(huán)境非常惡劣，各類型炸藥、武器戰(zhàn)斗部威力測試和火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)都會在此環(huán)境中進(jìn)行。爆炸場有多種參數(shù)均須測試，現(xiàn)場測試節(jié)點(diǎn)較多，同一參數(shù)的測量節(jié)點(diǎn)可多達(dá)幾十個(gè)，各類采集系統(tǒng)中的觸發(fā)信號需外部提供，且各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)測試必須保證有相同的參考時(shí)間，若沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)時(shí)刻，試驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理將更加復(fù)雜，影響武器彈藥威力性能的準(zhǔn)確評估。觸發(fā)控制系統(tǒng)可為測試系統(tǒng)提供可靠的觸發(fā)信號。目前觸發(fā)方式主要有無線通信觸發(fā)法、聲觸發(fā)法、斷線觸發(fā)法和光觸發(fā)法等。傳統(tǒng)的觸發(fā)系統(tǒng)的不足主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.觸發(fā)速度慢。無線通信觸發(fā)方式各節(jié)點(diǎn)無需引線連接，但數(shù)據(jù)傳輸速度慢，同步時(shí)間在毫秒級，同步性較低。聲觸發(fā)法為爆炸產(chǎn)生的聲信號作為觸發(fā)信號，但是聲音在空氣中傳播速度較慢，且受環(huán)境溫度影響。

2.現(xiàn)場布線不方便。斷線觸發(fā)法將觸發(fā)線圈纏繞在藥柱上，爆炸瞬間線圈斷開產(chǎn)生觸發(fā)信號，該方法需要在藥柱與測試儀器之間鋪設(shè)較長的線纜。爆炸參數(shù)測試時(shí)破壞性大，傳輸線纜極易遭受破壞，成本高，現(xiàn)場布線不方便，工作量大。

3.干擾噪聲大。光觸發(fā)法將爆炸光作為觸發(fā)信號，光傳播速度快，且無線式觸發(fā)，但是光電器件在戶外強(qiáng)光下會產(chǎn)生較大的光電流，無法響應(yīng)爆炸光，測試環(huán)境中各種物體瞬時(shí)反射到光電器件上的強(qiáng)光也可能導(dǎo)致誤觸發(fā)現(xiàn)象。

綜上所述，常見的爆炸場觸發(fā)方式都無法同時(shí)達(dá)到無線式、響應(yīng)速度快與抗干擾能力強(qiáng)等要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型提供一種爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置，通過該爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置可以解決觸發(fā)系統(tǒng)中的觸發(fā)響應(yīng)速度慢、現(xiàn)場布線不方便以及減小環(huán)境光對觸發(fā)系統(tǒng)的影響等一系列問題，為達(dá)此目的，本實(shí)用新型提供一種爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置，包括調(diào)制光源裝置與光電信號處理裝置，所述調(diào)制光源裝置包括第一控制器和調(diào)制激光器構(gòu)成，所述光電信號處理裝置包括光敏器件、前置放大電路、二級放大電路、第二控制器、鎖相放大電路和比較電路構(gòu)成，所述第一控制器通過調(diào)制信號線接調(diào)制激光器，所述光敏器件接收調(diào)制激光器產(chǎn)生方波式光信號，所述光敏器件的輸出端接前置放大電路，所述前置放大電路的輸出端接二級放大電路，所述鎖相放大電路的輸入端分別接第二控制器的參考信號輸出端與二級放大電路的輸出端，所述比較電路的輸入端接鎖相放大電路的輸出端，所述比較電路的輸出端接第二控制器，所述第二控制器產(chǎn)生觸發(fā)控制信號提供給外部設(shè)備。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一控制器產(chǎn)生的調(diào)制信號與第二控制器產(chǎn)生的調(diào)制信號為同頻同相的方波信號，本實(shí)用新型調(diào)整信號主要為同頻同相的方波信號。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一控制器產(chǎn)生的傳輸方波式電壓信號的調(diào)制信號線纏繞于爆炸藥柱上，本實(shí)用新型信號線可以直接繞于爆炸藥柱上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)制激光器產(chǎn)生的爆炸信號與光電處理裝置的信號傳輸采用激光信號，本實(shí)用新型主要采用激光信號。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)制激光器選用光斑大小可調(diào)的TTL調(diào)制激光器，本實(shí)用新型激光器主要選用光斑大小可調(diào)的TTL調(diào)制激光器。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鎖相放大電路由乘法器電路與低通濾波電路組成，低通濾波電路的截止頻率小于第二放大器產(chǎn)生的參考信號的頻率，本實(shí)用新型鎖相放大電路主要由乘法器電路與低通濾波電路組成。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光敏器件采用光電池，所述前置放大電路、二級放大電路采用運(yùn)算放大電路芯片，所述比較電路的運(yùn)放芯片采用比較器芯片，所述第一控制器和第二控制器由FPGA或DSP或ARM處理器及其外圍電路組成，本實(shí)用新型運(yùn)放芯片、控制器可以采用以上類型芯片及處理器。

本實(shí)用新型一種爆炸場無線式瞬態(tài)觸發(fā)控制裝置，采用光信號傳遞方式替代傳統(tǒng)的引線方式，并通過鎖相放大電路原理實(shí)現(xiàn)信號的抗干擾處理替代傳統(tǒng)的處理方法。采用頻率可調(diào)的激光發(fā)生器，產(chǎn)生頻率可調(diào)的激光光源。爆炸后，調(diào)制光源裝置的調(diào)制信號線被炸斷，激光器無法產(chǎn)生調(diào)制光信號，光電處理裝置的光敏器件無法接收到與參考信號同頻同相的光信號，鎖相放大電路輸出電壓會產(chǎn)生跳變，系統(tǒng)輸出觸發(fā)控制信號，使用后觸發(fā)響應(yīng)速度快，現(xiàn)場布線方便，可以進(jìn)一步減少環(huán)境光對觸發(fā)系統(tǒng)的影響。

附圖說明