[發明專利]一種用于彈速測量的磁光測速系統及其磁光測速方法

在審

• 申請號: 202110976074.9
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113567702A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 楊剛;羅國強;趙磊;黃海軍;張聯盟
• 申請（專利權）人: 化學與精細化工廣東省實驗室潮州分中心
• 主分類號: G01P3/54
• 分類號: G01P3/54;G01P3/36;G01P1/00;G02B7/04
• 代理公司: 汕頭市南粵專利商標事務所(特殊普通合伙) 44301
• 代理人: 楊旭生

本發明公開了一種用于彈速測量的磁光測速系統，包括彈筒、主機與示波器，所述主機分別與所述彈筒、所述示波器連接，所述彈筒內設有探測器，所述探測器包括至少一組兩套電磁機構與至少一組兩套光電機構，所述電磁機構嵌套在所述彈筒的側壁內，所述光電機構垂直設置于所述彈筒中，所述主機啟動所述光電機構并獲取所述光電機構與所述電磁機構的信號。本發明還公開了一種彈速測量的磁光測速方法。本發明的一種用于彈速測量的磁光測速系統及其磁光測速方法采用磁測速法與激光遮擋測速法相結合，避免單一測速設備對飛行物體材質的要求，對任何材質的彈丸都能夠準確獲取飛行速度，對于金屬彈丸可以同時得到磁測和光測的飛行速度，大大提高沖擊實驗的精度。

技術領域

本發明屬于彈速測量設備技術領域，具體地說，涉及一種用于彈速測量的磁光測速系統及其磁光測速方法。

背景技術

目前用于輕氣炮彈速測量的方法主要有：磁測速法，激光多普勒測速法，遮擋激光束（光幕）測速法。高速飛行彈丸的速度每秒幾百米甚至幾公里，要求測速的儀器要有較高的靈敏度，極短的響應時間和一定的抗干擾能力。

磁測速法利用法拉第電磁感應原理，這種測速裝置結構簡單，經濟性好，缺點是只能用于金屬物體速度的測量，不能用于非金屬物體速度測量，因此使用受到限制。激光多普勒測速法，依據多普勒效應進行速度測量，這種測速設備一般價格比較昂貴，測速成本較高，而且結構復雜，對測速物體表面要求較高，操作不便。遮擋激光束（光幕）測速法，利用飛行的彈體穿過激光束（光幕）導致光電二極管光電流消失的原理來測速，以往這種測速設備通常使用大功率激光器，利用一系列的光學棱鏡，將一束激光分成多束激光，分別入射到光電接收器上，因此這種測速裝置調節復雜，可靠性差。

目前在輕氣炮彈速測速領域都是采用單一測速方式，即上述3種測速方法中的一種，單一彈速測量方式存在諸多缺點：沖擊碰撞實驗通常會發生意想不到的狀況或者人為操作的失誤，單一彈速測速方式不可靠，實驗中存在由于沒有捕捉到彈速導致實驗失敗的風險；使用單一彈速測速方式，彈速測量的準確性以及實驗誤差都難以衡量；在彈速測量過程中，通常需要一個電脈沖信號去觸發其他的測試設備，單一測速方式很難給出可靠且穩定的觸發電信號。鑒于此，對于本領域技術人員而言，如何提高現有技術中測量彈丸飛行速度的精度和可靠性，以及如果獲得準確而又穩定的觸發電信號，已成為當前迫切需要解決的重要問題。

發明內容

本發明的所要解決的技術問題在于提供一種能夠穩定獲取觸發信號，并且精準測量彈丸飛行速度，可靠性高的用于彈速測量的磁光測速系統及其磁光測速方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：

一種用于彈速測量的磁光測速系統，包括彈筒、主機與示波器，所述主機分別與所述彈筒、所述示波器連接，所述彈筒內設有探測器，所述探測器包括至少一組兩套電磁機構與至少一組兩套光電機構，所述電磁機構嵌套在所述彈筒的側壁內，所述光電機構垂直安裝于所述彈筒中，所述主機開啟所述光電機構并獲取所述光電機構與所述電磁機構的信號，所述電磁機構與所述光電機構相隔設置，所述兩套電磁機構之間的距離與所述兩套光電機構之間的距離相等。

具體的，所述光電機構由激光模組與探頭模組組成，所述激光模組與所述探頭模組固定在所述彈筒的側壁相對的兩側。

具體的，所述彈筒包括頭段、尾段與護板，所述頭段上設有用于連接到輕氣炮發射管上的連接口，兩套所述電磁機構分別安裝于所述頭段的尾端與所述尾段的尾端處，所述頭段、所述尾段與所述護板均開設有螺紋孔并通過螺栓連接成一體。

優選的，所述頭段與所述尾段上均開設有安裝所述光電機構的安裝孔，所述安裝孔貫通所述彈筒的側壁。

具體的，所述激光模組包括可調焦激光器與套筒，所述可調焦激光器嵌套在所述套筒內，所述探頭模組包括變徑套管、感應二極管與聚焦透鏡，所述感應二極管與聚焦透鏡固定在所述變徑套管的內部，所述套筒與所述變徑套管分別固定在所述彈筒的側壁兩側的安裝孔上。