[發明專利]一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置

有效

• 申請號: 202011131932.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112254591B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 魏炳忱;汪球;趙偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

1.一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，包括模型和距離模型一定的距離位置處設置靶室測量段，在靶室測量段順次間隔一定距離分別設置有A窗口、B窗口、C窗口、D窗口四個觀察窗口，A窗口、B窗口和C窗口分別連接延時控制器，在D窗口位置處設置有激光系統和相機，彈丸依次從探測點A窗口、B窗口、C窗口經過，通過計算相鄰探測窗口之間飛行的時間，計算出速度和加速度，然后再根據計算出的速度和加速度計算出需要延時的時間，通過延時控制器輸出延時的時間控制激光系統閃光，通過相機捕捉到彈丸經過D窗口的紋影圖像；

所述靶室測量段的彈丸的加速度計算公式和彈丸自C窗口運行到D窗口處所需的時間計算公式如下：

其中，v_c為C窗口處的彈丸速度，v_a為A窗口處的彈丸速度，t₃為彈丸自初始位置運行到C窗口處所需的時間，t₁為彈丸自初始位置運行到A窗口處所需的時間，t_cd為彈丸自C窗口運行到D窗口處所需的時間；a為彈丸的加速度；s_cd為C窗口運行到D窗口處的距離。

2.根據權利要求1所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述靶室測量段的A窗口、B窗口、C窗口三個窗口都正常觸發，或在其中任意一個窗口失效的情況下，計算速度和加速度，并根據計算出的速度和加速度進行計算需要延時的時間。

3.根據權利要求1所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述激光系統包括諧振腔激光器、光電探測器，通過諧振腔激光器輸出的激光光強呈正弦波動，在光電探測器上探測的信號為正弦波。

4.根據權利要求3所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述激光系統還設置有比較器，在光電探測器上探測的正弦波通過比較器后轉換為方波。

5.根據權利要求4所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述激光系統采用FPGA對彈丸通過窗口的時間進行檢測，當彈丸飛過時，方波的脈寬發生變化，采用FPGA分析方波脈寬，獲得彈丸飛過的時間。

6.根據權利要求3-5任意一項所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述激光系統還設置有示波器卡，通過示波器卡進行采集并存儲，并使用觸發信號控制示波器卡的儲存起始時間。

7.根據權利要求1-5任意一項所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述模型采用兩段式結構設計，包括成像使用的照相系統，所述照相系統包括激光光源a、水平紋影儀、垂直紋影儀、準直鏡、基準法蘭、窗口玻璃、相機、相機控制器，在窗口玻璃處通過基準法蘭安裝準直鏡，通過準直鏡安裝水平紋影儀、垂直紋影儀，激光光源a通過水平方向的光纖和水平紋影儀連接，激光光源a通過垂直方向的光纖和垂直紋影儀連接。

8.根據權利要求7所述一種氣體爆轟驅動超高速發射的測試裝置，其特征在于，所述模型采用兩段式結構設計，包括控制閃光的測控系統以及處理和采集系統，所述控制閃光的測控系統包括激光光源b、光電探測器、控制器，所述處理和采集系統包括PXI采集系統、工控機、交換機，其中，光電探測器和控制器通過同軸電纜連接，控制器輸出控制信號控制激光光源a閃光；所述的控制器和相機控制器通過局域網通訊，且均連接至交換機，交換機和工控機連接，相機拍攝的照片通過局域網上傳至工控機。