[發明專利]一種光學時間差和爆速測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202110983931.8
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113587750B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 張勇;梁鋒
• 申請（專利權）人: 成都安必迅高信息技術有限公司
• 主分類號: F42C21/00
• 分類號: F42C21/00;G01P3/68
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 曾克

本發明公開了一種光學時間差和爆速測量裝置及方法，包括導索、多個導索夾具、多個導光裝置和分析計算裝置，所述導索安裝于多個導索夾具上，所述導索夾具上設置有出口和入口，導索夾具的入口對應導索，所述導光裝置設置有出光口和入光口，導索夾具的出口連接導光裝置的入光口，導索夾具與導光裝置一一對應連接，導光裝置的出光口連接分析計算裝置。本申請方案發明了一種0.1微秒級的高精度光學時間差和爆速測量裝置及方法，其原理是利用導索燃燒放光的特性，采用在導索的多個不同位置布置多個光電傳感器接收光信號，記錄每個點光信號的時間，通過計算各個點的時間差以及對應的距離，計算出導索燃燒的爆速。

技術領域

本發明涉及光學時間差和爆速測量領域，更具體的說是涉及一種光學時間差和爆速測量裝置及方法。

背景技術

目前航空航天領域火箭、導彈等的點火導索燃燒速度的測量主要采用電爆法測量、高速攝像等方法。

電爆法測量其原理是利用導索燃燒時擊穿空氣產生電離層導通電路，從而測量到導索兩端測量點的時間差并計算燃燒速度。

高速攝像法采用及其昂貴的高速攝像機拍攝下整個燃燒過程，并分析出燃燒的時間，進而計算出燃燒爆速的方法。

電爆法、高速攝像法應用已經很成熟了，這種方法簡單、穩定可靠；但是在實際的生產過程中也發現其不足之處或者缺陷，在于：

1.?電爆法：

1.1.?導索燃燒時產生的電離層是個球狀，其半徑很??；這要求測量時，兩個測點位置都需要精確的安裝部署、固定導索和導電探針的相對位置，不利于提高測量效率；

1.2.?導索燃燒時伴隨著高能爆炸，多數時候會導致測量裝置被損毀，即測量裝置是一次性；

1.3.?因為需要精確部署導索和導電探針的相對位置，測量裝置的制作、安裝部署非常耗時，即工作效力非常低；

1.4.?導索燃燒伴隨著高能電子輻射，要求測量現場附近的電子設備具有很高的防電子輻射、電子干擾的能力。

2.?高速攝像法：

2.1.?能滿足性能要求的高速攝像機極其昂貴，而測量過程中容易受到損傷，損傷后維修需要專業的設備，維修不方便、維修費用極高；

2.2.?對測試現場的環境清潔要求很高；

2.3.?高速攝像機和配套設備組成比較復雜；

2.4.?對測試人員的專業技術水平、操作技術水平要求比較高；

2.5.?測量環境的安裝部署比較耗時，測量效率低，不適應大規模生產的需求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種光學時間差和爆速測量裝置及方法，用于解決上述問題。

本發明通過以下技術方案實現：

一種光學時間差和爆速測量裝置，包括導索、多個導索夾具、多個導光裝置和分析計算裝置，所述導索安裝于多個導索夾具上，所述導索夾具上設置有出口和入口，導索夾具的入口對應導索，所述導光裝置設置有出光口和入光口，導索夾具的出口連接導光裝置的入光口，導索夾具與導光裝置一一對應連接，導光裝置的出光口連接分析計算裝置。

進一步的，所述導光裝置包括殼體、光纖束、光放大器和聚光透鏡，所述光纖束的一端設置于殼體內并與導索夾具的出口對應，所述光放大器安裝于光纖束的一端，光纖束的另一端通過導索夾具的出口穿過殼體連接分析計算裝置，所述導索夾具的入口設置有聚光透鏡，所述光纖束正對聚光透鏡的聚光點。

進一步的，所述導光裝置的入光口還設置有防護玻璃，所述防護玻璃對聚光透鏡進行封裝。