CN102937656B - 超口径发射过载测试方法与测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超口径发射过载测试方法和测试系统。该测试系统包括加速度传感器、数据线、距离控制线、可插拔接头的活动端、可插拔接头的固定端、底座、数据采集卡、USB线、计算机；利用安装在被弹射物体内部的加速度传感器检测发射过载，通过带有可插拔接头的数据线传输发射过载数据，并存储在外部的计算机中。该测试方法具有测量结果准确、直接，不需要破坏性改装发射系统、基本不占用被弹射物体内部空间和不影响被弹射物体外弹道过程的特点。

Description

超口径发射过载测试方法与测试系统

技术领域

本发明属于超口径发射过载测试领域，具体涉及一种超口径发射过载的测试方法和测试系统。

背景技术

常用的发射过载测试方法主要有弹载加速度计测量法，弹载加速度计测量法可直接测得发射过载，这一方法存在以下缺点：

1.弹载式测试系统将加速度传感器、AD转换器、存储器、电源等集成在一起，放置在被弹射物体里，集成后的弹载式测试系统结构复杂，体积较大，且安装过程中需要对被弹射物体做出较大的改造，仅适用于较大口径发射系统，无法用于小口径发射系统。

2.受被弹射物体体积的限制，集成后的弹载式测试系统多采用小型传感器、AD转换器和存储器，其采样频率较低，存储数据量有限，不适合内弹道时间较长的测试。

3.集成后的弹载式测试系统安装到被弹射物体内部后会明显改变其质量或质量分布，影响测试效果。

4.集成后的弹载式测试系统需要等被弹射物体回收后才能获取存储器中的数据，不但需要回收装置，而且集成后的弹载式测试系统有可能因为被弹射物体被碰撞而没有数据。

发明内容

为了克服现有发射过载测试方法的不足，本发明提供一种超口径发射过载测试方法和测试系统。

该超口径发射过载测试系统主要包括：加速度传感器、第一数据线、第二数据线、第三数据线、第四数据线、距离控制线、可插拔接头的活动端、可插拔接头的固定端、底座、数据采集卡、传输线、计算机；

可插拔接头的活动端包括中空套筒、滑块、弹簧、第一电极、第二电极;中空套筒下端设有可插拔接头活动端的第一卡槽，滑块为中心设有耳片的圆台，耳片上带有孔，滑块的圆台上开有两个孔，分别与圆台底部的第一电极、第二电极相对应；在中空套筒的内部放置滑块，滑块与中空套筒相互配合，使得滑块的活动范围限制在中空套筒内部，在滑块的圆台上放置有弹簧，使弹簧处于压缩状态；

可插拔接头的固定端为实心柱体，在实心柱体的上部设有可插拔接头固定端的第二卡槽，与可插拔接头活动端的第一卡槽配合使用,在实心柱体上设有第一电极槽、第二电极槽，第一电极槽、第二电极槽分别与第一电极、第二电极配合使用；在可插拔接头的固定端的底部设有与第一电极槽、第二电极槽对应的孔；

加速度传感器安装在被弹射物体上，加速度传感器与第一数据线、第二数据线相连，第一数据线、第二数据线分别穿过滑块的孔与第一电极、第二电极相连，距离控制线一端穿过耳片上的孔固定，另一端固定在被弹射物体上；可插拔接头的活动端通过第一卡槽与可插拔接头的固定端的第二卡槽连接，第一电极、第二电极分别插入第一电极槽、第二电极槽，可插拔接头的固定端固定在底座上，第三数据线、第四数据线的一端分别穿过可插拔接头的固定端的底部的孔与第一电极槽、第二电极槽相连，另一端与数据采集卡相连，数据采集卡通过传输线与计算机相连。

其中第一数据线、第二数据线的长度引出可插拔接头的活动端外部的长度大于距离控制线引出可插拔接头的活动端外部的长度，且距离控制线的长度要大于发射系统内弹道的行程距离；

超口径发射过载测试方法是：

首先将加速度传感器设置在被弹射物体内部，在被弹射物体外部设置有第一套数据线、第二套数据线、距离控制线、可插拔接头的活动端、可插拔接头的固定端、底座、数据采集卡、传输线和计算机；将第一套数据线的一端与加速度传感器相连，距离控制线的一端固定在被弹射物体外部；第一套数据线的另一端、距离控制线的另一端均与可插拔接头的活动端连接，可插拔接头的活动端与可插拔接头的固定端连接在一起后固定在底座上，可插拔接头的固定端通过第二套数据线与数据采集卡相连后再通过传输线连接计算机，此时第一套数据线与第二套数据线在接头内接触；数据线引出可插拔接头的活动端外部的长度大于距离控制线引出可插拔接头的活动端外部的长度；该方法的具体步骤如下：

第一步，通过计算机设定采样率和利用加速度阈值设置的触发条件；

第二步，点火发射；

第三步，被弹射物体的加速度到达阈值后，满足触发条件，数据采集卡采集加速度传感器检测到的数据；

第四步，在计算机上显示并保存数据；

第五步，被弹射物体在驱动力作用下向前移动，当位移达到距离控制线的长度时可插拔接头的活动端与可插拔接头的固定端断开，则第一套数据线与第二套数据线断开连接，数据采集卡停止采集；

第六步，被弹射物体进入外弹道过程，发射过载测试过程结束。

本发明的有益效果是：

1.安装方便，不需要对发射系统进行破坏性改装；

2.适用于中小口径的超口径发射系统的测试；

3.加速度传感器质量较轻，对被弹射物体的质量分布影响较小；

4.不会因为被弹射物体被碰撞而没有数据；

5.直接将数据输出给计算机，采样频率高、存储时间长；

附图说明

图1为测试系统的结构框图。

图2为第一种实施例可插拔接头的结构示意图。

图3为测试方法的测试流程示意图。

图4为第二种实施例可插拔接头的结构示意图。

1-被弹射物体，2-加速度传感器，3、4-可插拔接头活动端与加速度传感器之间的数据线，5-距离控制线，6-可插拔接头的活动端，7-可插拔接头的固定端，8、9-可插拔接头固定端与采集卡之间的数据线，10-数据采集卡，11-USB线，12-计算机，13-底座，14-弹簧，15-可插拔接头活动端的第一卡槽，16-可插拔接头固定端的第二卡槽，17-滑块，18-第一电极，19-第二电极，20-第一电极槽，21-第二电极槽，22-耳片；

具体实施方式

如图1和图2所示，测试开始前，按照图1所示连接测试系统的各个部件：

加速度传感器2安装在被弹射物体1上，加速度传感器2与第一数据线3、第二数据线4相连，第一数据线3、第二数据线4分别穿过滑块17的孔与第一电极18、第二电极19相连，距离控制线5一端穿过耳片22上的孔固定，另一端固定在被弹射物体1上；可插拔接头的活动端6通过第一卡槽15与可插拔接头的固定端7的第二卡槽16啮合，第一电极18、第二电极19分别插入第一电极槽20、第二电极槽21，可插拔接头的固定端7固定在底座13上，第三数据线8、第四数据线9的一端分别穿过可插拔接头的固定端7的底部的孔与第一电极槽20、第二电极槽21相连，另一端与数据采集卡10相连，数据采集卡10通过传输线11与计算机12相连。传输线11可采用USB线。

第一数据线3和第三数据线8导通，第二数据线4和第四数据线9导通。第一数据线3和第二数据线4引出可插拔接头的活动端6外部的长度要大于距离控制线5引出可插拔接头的活动端6外部的长度，以保证在可插拔接头的活动端6与可插拔接头的固定端7断开之前，数据传输不间断；且距离控制线5的长度要大于发射系统内弹道的行程距离，以保证能够采集到发射系统内弹道的行程距离内的完整数数据。

该测试系统安装在被弹射物体1附近即可。在点火发射后，加速度传感器2检测到发射过载，启动测试系统，数据采集卡10通过数据线采集加速度传感器2检测到的数据，并将数据通过USB线11存储和显示在计算机12上。

加速度传感器2跟随被弹射物体1向前移动，位移逐渐增大，第一数据线3、第二数据线4和距离控制线5逐渐被拉直。因为距离控制线5的长度小于第一数据线3、第二数据线4的长度，所以首先达到紧绷状态。距离控制线5拉动可插拔接头活动端6向上移动，对第一卡槽15的斜面上施加作用力，第一卡槽15受压向内弯曲，与第二卡槽16脱离，可插拔接头的活动端6和固定端7分离，第一数据线3、第二数据线4分别与第三数据线8、第四数据线9断开，测试过程结束，被弹射物体1携带加速度传感器2、第一数据线3、第二数据线4、距离控制线5、可插拔接头的活动端6进入外弹道阶段。

可插拔接头的活动端6上设置的弹簧14一直处于压缩状态，可使第一卡槽15和第二卡槽16可靠连接，即防止可插拔接头的活动端6和可插拔接头的固定端7可能产生的晃动导致电极与电机槽的接触不良。

其中图2所示的滑块17为锥型，中空套筒也为锥型，通过设置中空套筒的坡度使滑块17活动范围限制在中空套筒内部，如设置中空套筒的锥型坡度小于滑块17的锥型坡度；图4所示的滑块17为圆柱型，中空套筒也为圆柱型，通过在中空套筒的顶部设置带孔的顶盖使滑块17活动范围限制在中空套筒内部；

其中第一卡槽15和第二卡槽16可以采用图2所示的爪型卡槽和凸型卡槽的形式，也可以采用图4所示的形式，使得第一卡槽15和第二卡槽16卡在一起相互配合即可。

如图3所示,超口径发射过载测试方法是：利用安装在被弹射物体内部的加速度传感器检测发射过载，通过带有可插拔接头的数据线将发射过载数据传输，并存储在外部的计算机中。（超口径指炮弹在炮筒外面的一种发射方式。）

该测试方法的步骤是：

第一步，通过计算机设定采样率和利用加速度阈值设置的触发条件；

第二步，点火发射；

第三步，被弹射物体的加速度到达阈值后，满足触发条件，数据采集卡采集加速度传感器检测到的数据；

第四步，在计算机上显示并保存数据；

第五步，被弹射物体在驱动力作用下向前移动，当位移达到距离控制线的长度时可插拔接头的活动端与可插拔接头的固定端断开，则第一套数据线与第二套数据线断开连接，数据采集卡停止采集；

第六步，被弹射物体进入外弹道过程，发射过载测试过程结束。

Claims (5)

1.超口径发射过载测试系统，其特征在于：包括加速度传感器（2）、第一数据线（3）、第二数据线（4）、第三数据线（8）、第四数据线（9）、距离控制线（5）、可插拔接头的活动端（6）、可插拔接头的固定端（7）、底座（13）、数据采集卡（10）、传输线（11）、计算机（12）；

可插拔接头的活动端（6）包括中空套筒、滑块（17）、弹簧（14）第一电极（18）、第二电极（19）;中空套筒下端设有可插拔接头活动端的第一卡槽（15），滑块（17）为中心设有耳片（22）的圆台，耳片（22）上带有孔，滑块（17）的圆台上开有两个孔，分别与圆台底部的第一电极（18）、第二电极（19）相对应；在中空套筒的内部放置滑块（17），滑块（17）与中空套筒相互配合，使得滑块（17）的活动范围限制在中空套筒内部，在滑块（17）的圆台上放置有弹簧（14），使弹簧处于压缩状态；

可插拔接头的固定端（7）为实心柱体，在实心柱体的上部设有可插拔接头固定端的第二卡槽（16），与可插拔接头活动端的第一卡槽（15）配合使用,在实心柱体上设有第一电极槽(20)、第二电极槽（21），第一电极槽(20)、第二电极槽（21）分别与第一电极（18）、第二电极（19）配合使用；在可插拔接头的固定端（7）的底部设有与第一电极槽(20)、第二电极槽（21）对应的孔；

加速度传感器（2）安装在被弹射物体（1）上，加速度传感器（2）与第一数据线（3）、第二数据线（4）相连，第一数据线（3）、第二数据线（4）分别穿过滑块（17）的孔与第一电极（18）、第二电极（19）相连，距离控制线（5）一端穿过耳片（22_）上的孔固定，另一端固定在被弹射物体（1）上；可插拔接头的活动端（6）通过第一卡槽（15）与可插拔接头的固定端（7）的第二卡槽（16）连接，第一电极（18）、第二电极（19）分别插入第一电极槽(20)、第二电极槽（21），可插拔接头的固定端（7）固定在底座（13）上，第三数据线（8）、第四数据线（9）的一端分别穿过可插拔接头的固定端（7）的底部的孔与第一电极槽(20)、第二电极槽（21）相连，另一端与数据采集卡（10）相连，数据采集卡（10）通过传输线（11）与计算机（12）相连；

其中第一数据线（3）、第二数据线（4）的长度大于距离控制线（5）的长度，且距离控制线（5）的长度要大于发射系统内弹道的行程距离。

2.如权利要求1所述的超口径发射过载测试系统，其特征在于：所述滑块（17）和中空套筒均为锥型，设置中空套筒的锥型坡度大于滑块（17）的锥型坡度。

3.如权利要求1所述的超口径发射过载测试系统，其特征在于：所述滑块（17）和中空套筒均为圆柱型，在中空套筒的顶部设置带孔的顶盖。

4.如权利要求1所述的超口径发射过载测试系统，其特征在于：所述传输线为USB线。

5.超口径发射过载测试方法，其特征在于：

首先将加速度传感器设置在被弹射物体内部，在被弹射物体外部设置有第一套数据线、第二套数据线、距离控制线、可插拔接头的活动端、可插拔接头的固定端、底座、数据采集卡、传输线和计算机；将第一套数据线的一端与加速度传感器相连，距离控制线的一端固定在被弹射物体外部；第一套数据线的另一端、距离控制线的另一端均与可插拔接头的活动端连接，可插拔接头的活动端与可插拔接头的固定端连接在一起后固定在底座上，可插拔接头的固定端通过第二套数据线与数据采集卡相连后再通过传输线连接计算机，此时第一套数据线与第二套数据线在接头内接触；数据线引出可插拔接头的活动端外部的长度大于距离控制线引出可插拔接头的活动端外部的长度；该方法的具体步骤如下：

第一步，通过计算机设定采样率和利用加速度阈值设置的触发条件；

第二步，点火发射；

第三步，被弹射物体的加速度到达阈值后，满足触发条件，数据采集卡采集加速度传感器检测到的数据；

第四步，在计算机上显示并保存数据；

第五步，被弹射物体在驱动力作用下向前移动，当位移达到距离控制线的长度时可插拔接头的活动端与可插拔接头的固定端断开，则第一套数据线与第二套数据线断开连接，数据采集卡停止采集；

第六步，被弹射物体进入外弹道过程，发射过载测试过程结束。

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