CN102944698B - 天幕靶光幕参数检定装置及检定方法 - Google Patents

天幕靶光幕参数检定装置及检定方法 Download PDF

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本发明属于靶场测试技术领域，具体涉及一种天幕靶光幕参数检定装置及检定方法。现有技术存在需要拆卸天幕靶，实施困难，有可能损坏天幕靶等不足，为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：一种天幕靶光幕参数检定装置，包括：一维精密平移台、平移台控制装置、光源、光源架、光源控制装置和计算机，第一光源和第二光源水平设置于一维精密平移台上方的光源架水平段的两端，第三光源和第四光源分别位于光源架竖直段的两端，所述光源与光源控制装置连接，一维精密平移台与平移台控制装置连接，所述光源控制装置和平移台控制装置均与计算机连接。本发明省去了拆卸天幕靶的步骤，提高了天幕靶检定的工作效率。

Description

天幕靶光幕参数检定装置及检定方法
技术领域
本发明属于靶场测试技术领域，具体涉及一种天幕靶光幕参数检定装置及检定方法。
背景技术
天幕靶是国内测速的主要装备，其关键参数有三类：天幕面的空间位置参数、灵敏度、两个天幕靶对作用信号响应的一致性。行业标准中规定的12种参数，除了“天幕面对水平面的垂直度”与“天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度”需要拆开天幕靶外，其他参数都可以借助外部设备，无需拆卸天幕靶。
现有检定天幕靶结构参数的方法要求首先拆卸天幕靶，将光电管及信号处理电路部分与结构主体分离，采用白炽灯从光学镜头成像处的狭缝光阑处照射，将天幕靶的视场天幕投射出来，照射在测量的投影板上，使得无形的天幕看得见，依据不同的测量截面上天幕在投影板上的投影光幕条的位置，判读天幕面对水平面的垂直度和天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度。这种操作方法一般在生产厂家或制造方完成，由于拆卸中容易造成连接电缆等部件的错位或损坏，在使用单位实施很困难，而且在拆卸天幕靶的过程中有可能会损坏天幕靶，天幕靶测量的参数是国防工业中的基础参量，数量多，检定频繁，加之天幕靶的大量使用，急需研制无需拆卸天幕靶的专用检定设备，以满足国防工业中试验任务的需要。
发明内容
本发明针对现有检定天幕靶结构参数需要拆卸天幕靶的技术现状，克服上述技术存在的需要拆卸天幕靶，实施困难，有可能损坏天幕靶等不足，提供一种无需拆卸天幕靶，直接操作检定装置，配合检定操作程序和方法，完成天幕靶的检定的天幕靶光幕参数检定装置及检定方法。
为了实现发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种天幕靶光幕参数检定装置，其特殊之处在于：包括：一维精密平移台、平移台控制装置、光源、光源架、光源控制装置和计算机，所述光源包括第一光源、第二光源、第三光源和第四光源，第一光源、第二光源、第三光源和第四光源位于同一竖截面上，第一光源和第二光源水平设置于一维精密平移台上方的光源架水平段的两端，第三光源和第四光源分别位于光源架竖直段的两端，所述第一光源、第二光源、第三光源和第四光源均与光源控制装置连接，所述一维精密平移台设置于光源架内侧下方，一维精密平移台与平移台控制装置连接，所述光源控制装置和平移台控制装置均与计算机连接。
上述光源为漫反射光源或激光光源，光源的直径为1mm。
使用上述天幕靶光幕参数检定装置检定天幕靶光幕参数的检定方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
一、天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度检定
1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉。
2）将天幕靶置于一维精密平移台上并调水平，调节天幕靶俯仰机构使天幕物镜竖直向上，移动天幕靶使得天幕靶镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合，此时一维精密平移台的移动方向应与基准面垂直。
3）启动平移台控制装置，控制一维精密平移台带动天幕靶沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶的视场或天幕面分别穿过第一光源和第二光源，记录天幕靶的输出有无，分别记录第一光源A和第二光源B作用在天幕靶上有无信号两个位置的移动距离                                               
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE004
和、
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE008
，根据下式
 ， 
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE012
  
计算出
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE016
，并确定光幕条与基准线的位置关系，若
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE018
，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE020
，但天幕面过基准面的中线；若
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE022
，则天幕面偏离基准面，与基准面的交线有一定的平移距离
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE024
；若
Figure 2012104981680100002DEST_PATH_IMAGE026
或
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度不大于2′，计算出-
Figure 891171DEST_PATH_IMAGE016
允许值，判定合格否。
二、天幕面对水平面的垂直度检定
1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉。
2）将天幕靶置于一维精密平移台上并调水平，调节天幕靶俯仰机构使天幕物镜水平，移动天幕靶使得天幕靶镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合。
3）启动平移台控制装置，控制一维精密平移台带动天幕靶沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶的视场或天幕面分别穿过第三光源C和第四光源D，记录天幕靶的输出有无，分别记录第三光源C和第四光源D作用在天幕靶上有无信号两个位置的移动距离
Figure DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，根据下式
 ， 
Figure DEST_PATH_IMAGE040
计算出
Figure DEST_PATH_IMAGE042
和，并确定光幕条与基准线的位置关系，若
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 960318DEST_PATH_IMAGE020
，但天幕面过基准面的中线；若，则天幕面偏离基准面，与基准面的交线有一定的平移距离
Figure 829048DEST_PATH_IMAGE024
；若
Figure DEST_PATH_IMAGE050
或，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对水平面的垂直度不大于5′，计算出当
Figure 334110DEST_PATH_IMAGE042
-
Figure 71122DEST_PATH_IMAGE044
允许值，判定合格否。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：
1、本发明提出的天幕靶光幕参数检定装置及方法，采用固定光源的位置，移动天幕靶，根据天幕靶的输出信号，从而判断光幕条的在测量面处的位置，无需拆卸天幕靶即可实现天幕靶检定，提高了天幕靶检定的工作效率，减小了拆卸天幕靶过程中引起的误差，省去了拆卸天幕靶的步骤，使天幕靶检定工作变得简单易操作。
2、本发明的光源为漫反射光源或激光光源，光源的直径为1mm，近似点光源，检验精度高，采用变化的电流驱动探测天幕靶的视场天幕的位置，原理简单，操作简便。
附图说明：
图1是本发明的系统组成示意图；
图2是天幕面与基准面成一定旋转角度关系示意图；
图3是天幕面与基准面成一定平移距离关系示意图；
图4是天幕面与基准面成一定旋转角度和一定平移距离关系示意图；
图5是测试天幕面与对通过水平轴的铅垂面的垂直度的布放示意图；
其中，1-一维精密平移台、2-平移台控制装置、3-光源、4-光源架、5-光源控制装置、6-计算机、7-天幕靶。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明
参照图1，一种天幕靶光幕参数检定装置，包括：一维精密平移台1、平移台控制装置2、光源3、光源架4、光源控制装置5和计算机6，所述光源包括第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D位于同一竖截面上，第一光源A和第二光源B水平设置于一维精密平移台1上方的光源架4水平段的两端，第三光源C和第四光源D分别位于光源架4竖直段的两端，所述第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D均与光源控制装置5连接，所述一维精密平移台1设置于光源架4内侧下方，一维精密平移台1与平移台控制装置2连接，所述光源控制装置5和平移台控制装置2均与计算机6连接。上述光源3为漫反射光源或激光光源，光源3的直径为1mm。
使用上述天幕靶光幕参数检定装置检定天幕靶光幕参数的检定方法，包括以下步骤：
一、天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度检定
参照图2~4，1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉。
2）将天幕靶7置于一维精密平移台1上并调水平，调节天幕靶7的俯仰机构使天幕物镜竖直向上，移动天幕靶7使得天幕靶7的镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合，此时一维精密平移台1的移动方向应与基准面垂直。
3）启动平移台控制装置2，控制一维精密平移台1带动天幕靶7沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶7的视场或天幕面分别穿过第一光源A和第二光源B，记录天幕靶7的输出有无，分别记录第一光源A和第二光源B作用在天幕靶7上有无信号两个位置的移动距离
Figure 469873DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 899718DEST_PATH_IMAGE004
和、，根据下式
Figure 810670DEST_PATH_IMAGE010
 ， 
Figure 21203DEST_PATH_IMAGE012
  
计算出
Figure 750124DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 704305DEST_PATH_IMAGE016
，并确定光幕条与基准线的位置关系，若
Figure 202282DEST_PATH_IMAGE018
，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 849295DEST_PATH_IMAGE020
，但天幕面过基准面的中线；若
Figure 799934DEST_PATH_IMAGE022
，则天幕面偏离基准面，与基准面的交线有一定的平移距离
Figure 557806DEST_PATH_IMAGE024
；若
Figure 910289DEST_PATH_IMAGE026
或
Figure 728204DEST_PATH_IMAGE028
，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度不大于2′，计算出-
Figure 462122DEST_PATH_IMAGE016
允许值，判定合格否。
二、天幕面对水平面的垂直度检定
参照图5，1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉。
2）将天幕靶7置于一维精密平移台1上并调水平，调节天幕靶俯仰机构使天幕物镜水平，移动天幕靶7使得天幕靶镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合。
3）启动平移台控制装置2，控制一维精密平移台1带动天幕靶沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶7的视场或天幕面分别穿过第三光源C和第四光源D，记录天幕靶7的输出有无，分别记录第三光源C和第四光源D作用在天幕靶7上有无信号两个位置的移动距离
Figure 934691DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 923507DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 848738DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 948412DEST_PATH_IMAGE036
，根据下式
Figure 9909DEST_PATH_IMAGE038
 ， 
Figure 169626DEST_PATH_IMAGE040
计算出和
Figure 485518DEST_PATH_IMAGE044
，并确定光幕条与基准线的位置关系，若，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 607506DEST_PATH_IMAGE020
，但天幕面过基准面的中线；若
Figure 507329DEST_PATH_IMAGE048
，则天幕面偏离基准面，与基准面的交线有一定的平移距离
Figure 73439DEST_PATH_IMAGE024
；若
Figure 250474DEST_PATH_IMAGE050
或
Figure 611048DEST_PATH_IMAGE052
，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对水平面的垂直度不大于5′，计算出当-
Figure 118701DEST_PATH_IMAGE044
允许值，判定合格否。

Claims (3)

1.一种天幕靶光幕参数检定装置，其特征在于：包括：一维精密平移台（1）、平移台控制装置（2）、光源（3）、光源架（4）、光源控制装置（5）和计算机（6），所述光源（3）包括第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D位于同一竖截面上，第一光源A和第二光源B水平设置于一维精密平移台（1）上方的光源架（4）水平段的两端，第三光源C和第四光源D分别位于光源架（4）竖直段的两端，所述第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D均与光源控制装置（5）连接，所述一维精密平移台（1）设置于光源架（4）内侧下方，一维精密平移台（1）与平移台控制装置（2）连接，所述光源控制装置（5）和平移台控制装置（2）均与计算机（6）连接。
2.根据权利要求1所述天幕靶光幕参数检定装置，其特征在于：所述光源（3）为漫反射光源或激光光源，光源（3）的直径为1mm。
3.一种利用如权利要求1所述天幕靶光幕参数检定装置检定天幕靶光幕参数的检定方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度检定
1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉；
2）将天幕靶（7）置于一维精密平移台（1）上并调水平，调节天幕靶（7）的俯仰机构使天幕物镜竖直向上，移动天幕靶（7）使得天幕靶（7）的镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合，此时一维精密平移台（1）的移动方向应与基准面垂直；
3）启动平移台控制装置（2），控制一维精密平移台（1）带动天幕靶（7）沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶（7）的视场或天幕面分别穿过第一光源A和第二光源B，记录天幕靶（7）的输出有无，分别记录第一光源A和第二光源B作用在天幕靶（7）上有无信号两个位置的移动距离                                                
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE004
，根据下式
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE005
 ， 
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE006
  
计算出
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE008
，并确定光幕条与基准线的位置关系，若，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE010
，但天幕面过基准面的中线；若，则天幕面偏离基准面，与基准线有一定的平移距离；若
Figure DEST_PATH_IMAGE013
或
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE014
，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对通过水平轴的铅垂面的垂直度不大于2′，计算出
Figure 834585DEST_PATH_IMAGE007
-允许值，判定合格否；
二、天幕面对水平面的垂直度检定
1）将激光水准仪置于权利要求1中所述天幕靶光幕参数检定装置下方，调整激光水准仪，使其投射出的激光线通过第一光源A、第二光源B、第三光源C和第四光源D，此时激光水准仪指示的光幕面即为检定时的基准面，确定完基准面后，将激光水准仪拿掉；
2）将天幕靶（7）置于一维精密平移台（1）上并调水平，调节天幕靶俯仰机构使天幕物镜水平，移动天幕靶（7）使得天幕靶镜头面板上的天幕位置标志线与基准面重合；
3）启动平移台控制装置（2），控制一维精密平移台（1）带动天幕靶沿垂直基准面的方向移动，使天幕靶（7）的视场或天幕面分别穿过第三光源C和第四光源D，记录天幕靶（7）的输出有无，分别记录第三光源C和第四光源D作用在天幕靶（7）上有无信号两个位置的移动距离
Figure DEST_PATH_IMAGE015
、和
Figure DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE018
，根据下式
Figure DEST_PATH_IMAGE019
 ， 
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE020
计算出
Figure DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 2012104981680100001DEST_PATH_IMAGE022
，并确定光幕条与基准线的位置关系，若
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，则天幕面与基准面成一定的旋转角度
Figure 293434DEST_PATH_IMAGE010
，但天幕面过基准面的中线；若
Figure DEST_PATH_IMAGE024
，则天幕面偏离基准面，与基准线有一定的平移距离；若
Figure DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，则天幕面与基准面成一定的角度旋转并有一定的平移距离，依据行业标准规定的垂直度，当天幕物镜光轴处于水平状态时，天幕面对水平面的垂直度不大于5′，计算出
Figure 258296DEST_PATH_IMAGE021
-
Figure 519513DEST_PATH_IMAGE022
允许值，判定合格否。
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