[發明專利]一種電容式裝甲車輛振動測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 202010069135.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111238310B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 婁文忠;趙悅岑;汪金奎;付勝華;劉偉桐;吉童安
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F41H7/02
• 分類號: F41H7/02;G01H11/06
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

1.一種電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述電容式裝甲車輛振動測量裝置包括：載體彈、中心藥柱、隔板、延時起爆電路和電容式裝甲車輛振動測量單元；其中，載體彈的中心軸上設置中心藥柱，中心藥柱連接至延時起爆電路，在載體彈內并且關于中心藥柱中心對稱設置有多個電容式裝甲車輛振動測量單元，電容式裝甲車輛振動測量單元之間設置隔板隔開；電容式裝甲車輛振動測量單元包括焊接底板、粘性涂層、充氣式氣動減速設備、乳化炸藥、電子雷管、隔爆外殼、慣性開關、電源管理電路、信號采集處理電路、控制電路、數據存儲器、通信單元、光電開關、充氣裝置、多孔緩沖物和機械振動傳感器；電源管理電路、數據存儲器、信號采集處理電路和控制電路均設置在電路板上；電子雷管通過慣性開關連接至電源管理電路；控制電路通過光電開關連接至電源管理電路；電源管理電路還分別連接至充氣裝置和機械振動傳感器；機械振動傳感器連接至信號采集處理電路，信號采集處理電路連接至控制電路；控制電路還分別連接至數據存儲器和通信單元；在焊接底板的下表面的邊緣涂覆有粘性涂層；焊接底板的上表面邊緣設置環形的充氣式氣動減速設備；在充氣式氣動減速設備中間的通孔內設置乳化炸藥、電子雷管、隔爆外殼、慣性開關和充氣裝置；在焊接底板的上表面放置乳化炸藥，電子雷管包埋在乳化炸藥中；在乳化炸藥上設置隔爆外殼；在隔爆外殼上設置慣性開關，在慣性開關之上設置充氣裝置；在充氣式氣動減速設備內慣性開關與充氣裝置之間采用多孔緩沖物填充空隙；在充氣裝置上放置電路板；在電路板的側邊緣設置光電開關，在充氣式氣動減速設備未充氣狀態下，光電開關位于充氣式氣動減速設備外；在電路板上設置機械振動傳感器；在機械振動傳感器的外表面設置通信單元；在戰斗部發射前，先發射載體彈，載體彈內的充氣式氣動減速設備為壓縮狀態，光電開關和慣性開關斷開，延時起爆電路開始倒計時；當延時起爆電路計時結束時，延時起爆電路引爆中心藥柱，將載體彈破壞，將電容式裝甲車輛振動測量單元拋撒出；光電開關感知到光度變化，光電開關閉合，光電開關為控制電路提供信號，控制電路控制充氣裝置向充氣式氣動減速設備內部充氣，充氣式氣動減速設備的體積變大，從而在拋撒過程中進行有效減速，同時控制電路控制機械振動傳感器開始工作；當電容式裝甲車輛振動測量裝置的底部接觸到裝甲車的甲板時，粘性涂層將測量裝置黏附于甲板的表面；同時，測量裝置與甲板發生強烈撞擊，慣性開關感受到慣性力的變化，慣性開關閉合，電源管理電路為電子雷管供電，引爆電子雷管，從而電子雷管引爆乳化炸藥；在乳化炸藥的爆轟壓力作用下，甲板與焊接底板的間隙產生塑性變形，相互擠壓嚙合一起，在高溫軋制力作用下，界面兩側形成緊密的結合力；機械振動傳感器采集裝甲車的振動信息，傳輸至信號采集處理電路；信號采集處理電路對信號進行采集，并進行調理放大后傳輸至控制電路；振動信息通過通信單元傳輸至載體彈和戰斗部的發射點的數據接收終端。

2.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述機械振動傳感器采用電容傳感器，包括動極板和定極板，定極板在下位于電路板上，動極板在上，與定極板之間有距離；動極板作為靈敏元件采用彈性元件膜片。

3.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，還包括防護殼，所述機械振動傳感器外設置防護殼；防護殼采用聚脲彈性體材料。

4.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述焊接底板采用鈦板。

5.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述充氣式氣動減速設備為環形氣囊；充氣式氣動減速設備在載體彈內為壓縮狀態，從載體彈中拋撒出后，充氣裝置給氣囊充氣，氣囊充氣后為倒圓臺形狀。

6.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述多孔緩沖物采用塑料泡沫。

7.如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置，其特征在于，所述隔板采用聚碳酸酯塑料。

8.一種如權利要求1所述的電容式裝甲車輛振動測量裝置的測量方法，其特征在于，所述測量方法包括以下步驟：

1)在戰斗部發射前，先發射載體彈，載體彈內的充氣式氣動減速設備為壓縮狀態，光電開關和慣性開關斷開，延時起爆電路開始倒計時；

2)當延時起爆電路計時結束時，延時起爆電路引爆中心藥柱，將載體彈破壞，將電容式裝甲車輛振動測量單元拋撒出；

3)光電開關感知到光度變化，光電開關閉合，光電開關為控制電路提供信號，控制電路控制充氣裝置向充氣式氣動減速設備內部充氣，充氣式氣動減速設備體積變大，從而在拋撒過程中進行有效減速，同時控制電路控制機械振動傳感器開始工作；

4)當電容式裝甲車輛振動測量裝置的底部接觸到裝甲車的甲板時，粘性涂層將測量裝置黏附于甲板的表面；

5)同時，測量裝置與甲板發生強烈撞擊，慣性開關感受到慣性力的變化，慣性開關閉合，電源管理電路為電子雷管供電，引爆電子雷管，從而電子雷管引爆乳化炸藥；

6)在乳化炸藥的爆轟壓力作用下，甲板與焊接底板的間隙產生塑性變形，相互擠壓嚙合一起，在高溫軋制力作用下，界面兩側形成緊密的結合力；

7)機械振動傳感器采集裝甲車的振動信息，傳輸至信號采集處理電路；

8)信號采集處理電路對信號進行采集，并進行調理放大后傳輸至控制電路；

9)振動信息通過通信單元傳輸至載體彈和戰斗部的發射點的數據接收終端。