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              炮彈初速度測量裝置


              一、總述

              目前國內炮彈初速度測量的方法主要有兩種,第一種,就是利用多卜勒原理做成的測速儀。它由高頻發射接收裝置、放大裝置、濾波裝置、信處裝置、控制裝置、以及顯示裝置和固定裝置等組成。但是,由于炮彈初速極快,可達每秒數千米,完全不同于普通運動目標的速度測量,所以,對系統的性能要求非常高。比如,要求系統的頻率源要很穩定,放大電路的動態范圍要很寬,信號處理電路的處理速度要很快,總之,要系統地響應能力非常強,響應時間非常短,而普通的一些電子元件很難達到如此的高要求,所以,此類測速系統的造價往往非常昂貴,價位從幾十萬元到幾千萬元不等。第二種,就是利用截取裝置,來獲得炮彈初速在截取裝置的不同截面(該截面是垂直于炮彈的飛行速度的,也就是炮彈飛行方向上的物理法平面)上的響應時間,而截取平面的距離是事先設計好的,而且可以做到很精確,同時炮彈飛過截取平面時靠的是光電或電磁感應,所以響應非???,利用距離除以時間,從而可非常精確地測量出炮彈的飛行初速度。目前,廣泛使用的幾種截取裝置是天幕靶、光幕靶、線圈靶、網靶和金屬箔靶等幾種。之所以把截取裝置叫做什么靶,那是由于該截取裝在跑彈飛行方向的前方或平行于炮彈的飛行方向,似乎是要擊中,實際上只是穿過或飛過,所以形象地稱為什么靶。由于天幕靶和光幕靶與炮彈非接觸,而且不受飛行物材料的限制,使用方便,相對于多卜勒測速儀的價位要低得多,漸漸為廣大用戶而采用。

                 二、天幕靶介紹

              天幕靶是一種新型速度測量區截裝置,它主要用于測量直徑在3毫米以上、飛行速度在10~3000/秒、飛行角度在±45度的飛行物體的飛行速度。由于采用光電原理,所以對飛行物沒有材料限制,更不需磁化彈丸等繁瑣手續。

              使用時將天幕靶機座連接桿的放置角度調整到平行于被測彈道的位置,當彈丸飛過時,Ⅰ靶、Ⅱ靶分別給出起動和停止信號(CMOS電平,11V/100μS左右),用電子測時儀測出其時間間隔"T",彈丸飛行速度V=S/T,S為兩靶的間隔靶距,即可測得彈丸飛行速度。為了提高抗干擾能力可根據被測物的大小選擇靈敏度(分3檔)。

              天幕靶可以測量平行地面飛行的炮彈,也可以測量以一定仰角飛行的炮彈。

              性能指標:

              測量分辨靈敏度:> 3 mm口徑

              測速范圍:10-3000 m/s

              連發測速頻率:6000/

              有效測量距離:100-20000 mm(探測鏡頭與彈道間距)

              電源:單相交流 200-240,小于20.

               

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              天幕靶

                 三、光幕靶介紹

              光幕靶是一種新型速度測量取截裝置,它自己產生一狹縫光幕正交于飛行彈道中,2毫米以上、速度在10~3000/秒的飛行物穿過時產生一個測試信號,在室內、外測量中都無需提供輔助光源。由于采用光電原理,所以對飛行物沒有材料限制,更不需勵磁化彈丸等繁瑣手續。對于異型彈還可選擇彈頭或彈尾作為啟動點,為了提高抗干擾能力可根據被測物的大小選擇靈敏度(4)。

              光幕靶只能測量平行于地面飛行的炮彈的初速度。

              性能指標:

              1.測量分辨靈敏度:<2mm

              2.測速范圍:10-3000m/s

              3.連發測速頻率:6000/

              4.有效測量面積:340X540mm

              5.啟動選擇:彈頭/彈尾

              6.電源:單相交流200-240伏,小于20瓦.

              7.輸出信號:11


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              光幕靶

               

                 四、磁靶(線圈靶)介紹

              由于磁靶的測量精度差,對彈體材料又要求,對不同彈徑的彈的測量還要更換靶圈,使用比較復雜,而且技術相對來講比較落后,所以漸漸被光幕靶和天幕靶取代。

              性能指標:

              1.測量分辨靈敏度:<3mm

              2.測速范圍:10-3000m/s

              3.連發測速頻率:6000/

              4.測量彈體直徑:3-20mm

              5.啟動選擇:彈頭/彈尾

              6.輸出信號幅度:不小于5mV

              7.電源:專用電源25V, 5A恒流源。

              五、測速儀介紹

              HG202C4 型兩路測速儀是在保留了HG202C3型測速儀的優點、改進了它的不足之處,并集中了國內所有測速儀的優點的基礎上、研制而成的新型智能化測速儀,其特點如下:

              一、本機工作可靠、芯片采用新型的單片機,集成度高、所用元器件少、因此可靠性高,將單片機應用于測速儀上是本機的獨創。

              二、本機操作簡單、數據處理智能化、用戶不需要學習計算機語言,只要按用戶手冊撳動按鍵就可進行數據處理。

              三、本機對所測到的速度Vx可自動進行空氣阻力修正;藥室容積修正;藥溫修正;彈重修正;當日修正;射角修正;射頻及每發間隔時間等,凡制式彈或用戶事前提出的彈道參數可全部固化在機內,非制式彈的彈道參數,可通過雙功能鍵很方便的輸入機內。

              四、本機采數電路為無極性電路、它可適用線圈靶,通斷靶,天幕靶等各種常用的區截裝置、亦可直接輸入脈沖來啟停測速儀。

              五、本機具有數據記憶功能,機內可存貯102發數據,在突然切斷電源的情況下,所測到的數據不會丟失。數據如不清除,可以長期保存在機內。

              六、本機時鐘為兩路共用,分0.1μs、1μs、10μs、0.1 ms、10ms五擋,每路的計數容量均為655359。

              七、本機1路與2路的封門時間,即封1與封2可從0.01ms~99.99ms間任選一個封1或封2,事前固化在機內。如認為固化在機內的封門時間不合適時,亦可通過按鍵很方便的將您認為這次試驗適合的封1、封2、輸入機內。

              八、本機具有特強的剔除功能,它除可剔除己測到的任何一發數據外,還可剔除某一發數據中的t1t2,不僅可以剔除數據還可更換已在機內的任何一發的t1t2。

              九、本機功耗極低,總功耗為3.8W,(不含打印機),故本機供電電源可交直流兩用亦如用戶需要,本機可配專用的鎘鎳電池組,它可重復充電使用,使用壽命可達400次。

              十、所有數據可通過6位數碼管顯示窗口很方便的讀出。

              十一、本機體積小,重量輕,體積為840()×840()×100()mm 3,重量為3.85kg

               

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              測速儀

                 六、測速校驗器介紹

              為了真實地模擬各種目標靶對炮彈的響應狀態,或者說對炮彈飛過或穿行過各種目標靶的響應時間,我們研制了測速校驗器,它可存貯八種線圈靶、通斷靶的單次波形,可完全真實地模擬靶信號。用測速校驗器來檢驗測速儀可模擬打靶時的狀態,還能得到較高的準確度。它是保證測速儀正常工作的必備校驗儀器。

               

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                 七、完整測速系統的組成

              從上面的敘述可以知道,要構成一套完整的炮彈初速測量系統必須由三部分組成。第一,炮彈信號感應器,也就是各種目標靶。我們推薦用戶使用天幕靶或者光幕靶。因為他們是非接觸式測量,準確度高、使用方便、對彈體材料沒有要求。第二,測速儀,它用來接收目標靶傳來的炮彈的感應信號,測量出炮彈穿越或飛過目標靶區域截面的時間間隔,并利用距離除以時間的關系來計算出炮彈的初速度,從而完成測量。第三,測速校驗儀,利用測速校驗儀可以精確模擬出各種目標靶對炮彈的響應狀態,給測速儀提供標準的目標靶對炮彈的響應信號,從而完成對測速儀器的定期校正。

               


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