[發(fā)明專利]一種利用超聲回波信號啟動記錄的沖擊測試裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211522300.7
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN116147871A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志剛;魏俊東;張騰;冀功祥;喻國兆
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌測試技術(shù)研究所
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 北京艾緯鉑知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16101
• 代理人: 許姣

本發(fā)明涉及一種利用超聲回波信號啟動記錄的沖擊測試裝置，屬于空投滑翔產(chǎn)品著地沖擊測試技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括安裝在產(chǎn)品頭部的收發(fā)一體超聲波傳感器、安裝在產(chǎn)品不同位置的沖擊傳感器、安裝在產(chǎn)品殼體上的離機(jī)開關(guān)及安裝在產(chǎn)品內(nèi)部的測試系統(tǒng)，且測試系統(tǒng)包括超聲波收發(fā)單元、信號采集單元、電源單元和控制單元，產(chǎn)品投放后，控制單元通過超聲波收發(fā)單元向收發(fā)一體超聲波傳感器輸出超聲波信號并實(shí)時(shí)監(jiān)測收發(fā)一體超聲波傳感器反饋的超聲回波信號，控制單元監(jiān)測到超聲波回波信號時(shí)向信號采集單元下發(fā)采集信號指令同時(shí)記錄存儲信號采集單元采集的信號數(shù)據(jù)。該裝置利用超聲回波信號啟動記錄，大量減少了無效數(shù)據(jù)的采集和存儲，便于后期數(shù)據(jù)處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用超聲回波信號啟動記錄的沖擊測試裝置，屬于空投滑翔產(chǎn)品著地沖擊測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

空投滑翔產(chǎn)品在著地的瞬間會承受巨大的沖擊過載，對產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能影響很大，可能會對結(jié)構(gòu)和儀器設(shè)備造成很大的危害。因此，研究和測試著地沖擊是機(jī)械和電子抗過載設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)安全和可靠性設(shè)計(jì)具有重要意義。產(chǎn)品著地沖擊歷經(jīng)時(shí)間非常短，通常為ms級，一般使用測試記錄裝置對安裝在產(chǎn)品不同位置的沖擊傳感器進(jìn)行高速采樣，然后通過數(shù)據(jù)處理獲得產(chǎn)品著地瞬間的沖擊過載。

然而，對于某些長時(shí)間空中滑翔的產(chǎn)品，從投放后上電開始多通道采樣記錄到產(chǎn)品著地結(jié)束，記錄時(shí)間長、采樣數(shù)據(jù)量大、占用存儲空間大、數(shù)據(jù)回收以及處理比較復(fù)雜，而沖擊測試真正的有效數(shù)據(jù)只有著地沖擊的瞬間。假設(shè)某型產(chǎn)品空投后需滑翔30分鐘，對12通道沖擊傳感器按12bit分辨率、200kHz進(jìn)行采樣，最終記錄的測試數(shù)據(jù)約8G字節(jié)，其中著地沖擊過載數(shù)據(jù)不足5M字節(jié)，大量無效數(shù)據(jù)增加了測試裝置設(shè)計(jì)難度和數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度，限制了測試的靈活性。

此外，由于產(chǎn)品著地沖擊歷經(jīng)時(shí)間非常短，如果以著地瞬間沖擊傳感器的輸出為門限值啟動采樣記錄必然會丟失一些細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，在工程應(yīng)用中是不可取的，因此需要尋求一種能夠在產(chǎn)品著地前給測試裝置輸出啟動信號的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決空投滑翔產(chǎn)品沖擊測試裝置啟動記錄的時(shí)機(jī)問題，本發(fā)明提供了一種利用超聲回波信號啟動記錄的沖擊測試裝置，利用超聲回波信號啟動記錄，能夠使產(chǎn)品在著地前啟動沖擊記錄，通過采樣和記錄盡量少的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)著地沖擊全過程測試，大大降低了后期數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種利用超聲回波信號啟動記錄的沖擊測試裝置，包括收發(fā)一體超聲波傳感器、沖擊傳感器、離機(jī)開關(guān)和測試系統(tǒng)，其外部設(shè)施為空投滑翔產(chǎn)品；

所述測試系統(tǒng)包括超聲波收發(fā)單元、信號采集單元、電源單元和控制單元；

所述空投滑翔產(chǎn)品的頭部加工有安裝孔，用于安裝收發(fā)一體超聲波傳感器；

收發(fā)一體超聲波傳感器安裝在空投滑翔產(chǎn)品的安裝孔中，用于發(fā)射超聲波信號并接收地面反射回來的超聲回波信號；按照測試需要在空投滑翔產(chǎn)品的殼體內(nèi)部不同位置安裝沖擊傳感器；測試系統(tǒng)安裝在空投滑翔產(chǎn)品的內(nèi)部，信號采集單元用于調(diào)理和采集各個(gè)沖擊傳感器的模擬信號并將其傳輸給控制單元，控制單元通過超聲波收發(fā)單元向收發(fā)一體超聲波傳感器輸出超聲波信號并實(shí)時(shí)監(jiān)測收發(fā)一體超聲波傳感器反饋的超聲回波信號，控制單元監(jiān)測到超聲波回波信號時(shí)向信號采集單元下發(fā)采集信號指令同時(shí)記錄存儲信號采集單元采集的信號數(shù)據(jù)；離機(jī)開關(guān)安裝在空投滑翔產(chǎn)品的殼體上，空投滑翔產(chǎn)品投放后用于接通電源單元從而為信號采集單元及控制單元供電。則控制單元分別與信號采集單元、超聲波收發(fā)單元及電源單元電性連接，電源單元分別與信號采集單元及離機(jī)開關(guān)電性連接，收發(fā)一體超聲波傳感器與超聲波收發(fā)單元電性連接，信號采集單元與各個(gè)沖擊傳感器電性連接。

進(jìn)一步地，安裝孔位于空投滑翔產(chǎn)品的頭部的中心位置。