CN103245258A - 一种烟幕环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供烟幕环境模拟装置，包括行走机构、箱体及控制系统，箱体内部为密闭空间，其前后壁上各装有保护玻璃，箱体顶部装有照明灯；箱体右壁上方设有排烟口，排烟口上安装有排烟风扇和过滤板，箱体右壁下方设有进气口，进气口上安装有进气风扇和进气口盖板；箱体左右壁上各安装有搅拌风扇；箱体左壁下方设有烟幕剂投放口，烟幕剂投放口上安装有侧盖板；箱体内的底部靠侧盖板处安装有电子天平，电子天平上放置烟幕剂盒，烟幕剂盒上方设有点火头，点火头通过支架固定在箱体内；行走机构、排烟风扇、进气风扇、搅拌风扇和点火头通过控制系统控制。本发明能够直线移动，自动点燃烟幕剂产生烟幕环境并将其搅拌均匀，可进行烟幕浓度估算。

Description

一种烟幕环境模拟装置

技术领域

本发明属于光电测试技术领域，具体涉及一种烟幕环境模拟装置，用于产生烟幕环境，将其搅拌均匀，并计算烟幕浓度，特别适合于为光电干扰试验提供烟幕环境。

背景技术

烟幕遮蔽是利用化学药剂燃烧时产生的大量浓密烟雾，以遮蔽己方目标和行动，妨碍敌方观察与攻击的一种对抗手段，由于其便于实施和成本低廉，在现代战争中得到了广泛的应用。烟幕影响了光电设备的效能，降低了光电设备的作用距离，对光电制导武器造成了非常大的干扰。因此，在光电对抗设备研制和试验的过程中，往往需要模拟战时情况，为其提供烟幕环境，以测试其抗烟幕干扰的性能，为此，需要配套相应的产生烟幕环境的模拟装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种烟幕环境模拟装置，能够直线移动，自动点燃烟幕剂，产生烟幕环境，并将其搅拌均匀，且可进行烟幕浓度估算。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种烟幕环境模拟装置，其特征在于：它包括行走机构、固定于行走机构上的箱体、以及控制系统，箱体内部为密闭空间，其前后壁上各装有保护玻璃，箱体顶部装有照明灯；箱体右壁上方设有排烟口，排烟口上安装有排烟风扇和过滤板，箱体右壁下方设有进气口，进气口上安装有进气风扇和进气口盖板；箱体左右壁上各安装有搅拌风扇；箱体左壁下方设有烟幕剂投放口，烟幕剂投放口上安装有侧盖板；箱体内的底部靠侧盖板处安装有电子天平，电子天平上放置用于盛放烟幕剂的烟幕剂盒，烟幕剂盒上方设有点火头，点火头通过支架固定在箱体内；所述的行走机构、排烟风扇、进气风扇、搅拌风扇和点火头分别通过控制系统控制。

按上述方案，所述的行走机构包括固定在箱体下方的底盘，底盘的左侧和右侧各安装一个限位器和缓冲板；所述的底盘下方转动连接有滚轮和驱动轮，驱动轮由驱动电机驱动。

按上述方案，所述的限位器包括壳体、触头、弹簧、拨片、堵头和限位开关；所述的触头安装在壳体的孔内做轴向运动；所述的堵头与壳体螺纹连接，触头与堵头之间安装有所述的弹簧；所述的拨片固定在触头上随触头运动；所述的限位开关固定在壳体上，限位开关的簧片与所述的拨片匹配，使得拨片运动时挤压限位开关的簧片，挤压后的簧片与拨片的运动方向平行。

按上述方案，所述的限位器还包括固定在壳体上的缓冲柱，缓冲柱的高度低于所述触头的高度。

按上述方案，所述的箱体左壁上方设有观察孔，观察孔上设有观察玻璃。

按上述方案，所述箱体前后壁上各装有的保护玻璃大小相等，安装高度相同，左右位置一致。

按上述方案，所述的保护玻璃为可见光保护玻璃、激光保护玻璃、红外保护玻璃或其他波段的保护玻璃中的一种。

按上述方案，所述的点火头为喷火式电子点火头，其喷火口对着烟幕剂盒内的烟幕剂。

本发明的有益效果为：

1、在行走机构的带动下使得整体左右移动，方便将其移入或移出光路，通过控制系统可调整其移动的方向和速度，从而快速而精准地控制移动的位置；通过控制系统自动点燃烟幕剂，产生烟幕环境，并通过搅拌风扇将其搅拌均匀；电子天平称出烟幕剂燃烧前后的重量，将数据发送给控制系统，控制系统即可根据燃烧前后烟幕剂的重量差和箱体的容积，计算出烟幕的浓度，为试验提供参考；点火头和烟幕剂产生热量，箱体内部温度升高，气压增大，空气发生膨胀，透过带过滤板的排烟口向箱体外排泄，既能防止烟幕向外扩散，又能避免内部气压过高而发生爆炸；当需要排烟时，去掉过滤板，打开进气口盖板，排烟风扇与进气风扇同时工作，排烟风扇向外排气，进气风扇向内送气，一进一出，内外空气压力得到平衡，动力充足，排烟速度快。

2、增加限位功能，可避免使用过程中发生误操作或控制系统失效时，移动超出限定的范围，威胁周边人员与设备安全。使用时，可根据试验要求，确定移动范围，并在两个极限位置处放置限位块。当移动超出范围时，限位器的触头便会碰上限位块，然后压缩弹簧，带动拨片，拨片挤压限位开关的簧片，使限位开关发生通断，向控制系统发出限位信号，停止向驱动电机供电，并在缓冲柱和缓冲板的作用下停止移动。

3、通过设置观察孔可观察箱体内的模拟情况。

4、通过更换不同波段的保护玻璃配合相应的烟幕剂，即可适应不同工作波段的光电对抗设备。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为限位器的结构示意图。

图中：箱体—1，保护玻璃—2，照明灯—3，排烟风扇—4，过滤板—5，进气风扇—6，进气口盖板—7，搅拌风扇—8，缓冲板—9，限位器—10，壳体—10.1，堵头—10.2，弹簧—10.3，触头—10.4，拨片—10.5，缓冲柱—10.6，限位开关—10.7，驱动轮—11，驱动轴—12，大齿轮—13，小齿轮—14，驱动电机—15，底盘—16，滚轮—17，电子天平—18，烟幕剂盒—19，点火头—20，支架—21，侧盖—22，观察玻璃—23。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

图1为本发明一实施例的结构示意图，它包括行走机构、固定于行走机构上的箱体1、以及控制系统，箱体1内部为密闭空间，其前后壁上各装有保护玻璃2，2块保护玻璃大小相等，安装高度相同，左右位置一致，其种类根据实际情况选定为可见光保护玻璃、激光保护玻璃、红外保护玻璃或其他波段的保护玻璃中的一种；箱体顶部装有照明灯3；箱体右壁上方设有排烟口，排烟口上安装有排烟风扇4和过滤板5，箱体右壁下方设有进气口，进气口上安装有进气风扇6和进气口盖板7；箱体左右壁上各安装有搅拌风扇8；箱体左壁下方设有烟幕剂投放口，烟幕剂投放口上安装有侧盖板22；箱体内的底部靠侧盖板22处安装有电子天平18，电子天平18上放置用于盛放烟幕剂的烟幕剂盒19，烟幕剂盒19上方设有点火头20，点火头20通过支架21固定在箱体1内；所述的行走机构、排烟风扇4、进气风扇6、搅拌风扇8和点火头20分别通过控制系统控制；箱体1左壁上方设有观察孔，观察孔上设有观察玻璃23。

所述的行走机构包括固定在箱体下方的底盘16，底盘16的左侧和右侧各安装一个限位器10和缓冲板9；所述的底盘下方转动连接有滚轮17和驱动轮11，驱动轮11由驱动电机15驱动。驱动轮11由驱动电机15驱动的具体结构为：驱动轴12安装在底盘16下方与底盘16转动连接，驱动轴12两端各安装一个驱动轮11，中间安装大齿轮13，驱动电机15固定在底盘16下方靠近大齿轮13处，驱动电机15的转轴上安装小齿轮14，小齿轮14与大齿轮13啮合，形成齿轮传动。

所述的限位器10如图2所示，包括壳体10.1、触头10.4、弹簧10.3、拨片10.5、堵头10.2和限位开关10.7；所述的触头10.4安装在壳体10.1的孔内做轴向运动；所述的堵头10.2与壳体10.1螺纹连接，触头10.4与堵头10.2之间安装有所述的弹簧10.3；所述的拨片10.5固定在触头10.4上随触头10.4运动；所述的限位开关10.7固定在壳体10.1上，限位开关10.7的簧片与所述的拨片10.5匹配，使得拨片10.5运动时挤压限位开关10.7的簧片，挤压后的簧片与拨片10.5的运动方向平行。限位器10还包括固定在壳体10.1上的缓冲柱10.6，缓冲柱10.6的高度低于所述触头10.4的高度。

所述的点火头20为喷火式电子点火头，其喷火口对着烟幕剂盒19内的烟幕剂。

所述的过滤板5为烟幕过滤材料，能够阻止微小颗粒通过，但可让空气通过。

本发明所述的缓冲板9和缓冲柱10.6的材质为橡胶、泡沫等弹性或吸能材料。

本发明所述的驱动电机15可以是直流电机、交流电机、伺服电机或步进电机。

本发明所述的限位开关10.7可为杠杆型微动开关或转子杠杆型微动开关。

本发明所述的弹簧10.3为圆柱螺旋压缩弹簧。

对本发明的原理和效果作进一步说明如下：

1、两块保护玻璃2形成光学通道，一进一出，供光电对抗设备进行烟幕试验时的光路通过烟幕环境。通过更换不同波段的保护玻璃配合相应的烟幕剂，即可适应不同工作波段的光电对抗设备。

2、烟幕剂通常为氧化剂、可燃剂、粘合剂、添加剂等组成的粉状物。在火工产品中一般是将烟幕剂、烟幕剂与黑火药的混合物以及黑火药，依次装入，点火时先将黑火药点燃，黑火药再将烟幕剂与黑火药的混合物引燃，混合物再将烟幕剂引燃。这种方式需要制作专用的装置、操作复杂、烟幕剂的量也不好随时调节，为此，采用了喷火式点火头，这种点火头可直接采购，通过点火头喷出的火焰来引燃烟幕剂，点火可靠，操作简单，可根据不同试验要求添加相应数量的烟幕剂。

3、烟幕试验时通常需要知道烟幕浓度。烟幕浓度通常采用质量浓度（Kg/m³）来表示，因此，通过测量燃烧前后的烟幕剂的重量差，即可得知实际燃烧耗费的烟幕剂的质量，然后除以箱体的容积，便可大致获得烟幕的质量浓度，为试验提供参考。

本发明的显著优点有：

1、在驱动电机的驱动下，整体可左右移动，方便将其移入或移出光路。通过控制系统可调整其移动的方向和速度，移动速度可分快速、慢速两档，当距离较远时，可使用快速档，当距离较近时可使用慢速档，从而快速而精准地控制移动的位置。

2、有限位功能，可避免使用过程中发生误操作或控制系统失效时，移动超出限定的范围，威胁周边人员与设备安全。使用时，可根据试验要求，确定移动范围，并在两个极限位置处放置限位块。当移动超出范围时，限位器的触头便会碰上限位块，然后压缩弹簧，带动拨片，拨片挤压限位开关的簧片，使限位开关发生通断，向控制系统发出限位信号，停止向驱动电机供电，并在缓冲柱和缓冲板的作用下停止移动。

3、采用喷火式电子点火头，可实现自动点火，点火过程安全可靠。使用时，通过控制系统向点火头送电，使点火头内的桥丝熔断，产生的高温引燃点火头内部的火药，火苗从喷火口喷出。喷火口对着烟幕剂盒，喷出的火苗即可点着烟幕剂，使其发烟。整个点火过程由控制系统完成，无需手工操作，避免发生安全事故。另外，这种点火方式采用的是明火，火苗的温度远超过烟幕剂的燃点，点火可靠性高。

4、可实现烟幕浓度的计算与显示。电子天平称出烟幕剂燃烧前后的重量，通过输出接口将数据发送给控制系统，控制系统即可根据燃烧前后烟幕剂的重量差和箱体的容积，计算出烟幕的浓度，并通过显示设备显示出来，为试验提供参考。

5、具有防爆功能。点火时点火头和烟幕剂产生热量，箱体内部温度升高，气压增大，空气发生膨胀，透过过滤板向箱体外排泄，既能防止烟幕向外扩散，又能避免内部气压过高而发生爆炸。

6、使用方便。通过控制系统设置，可以实现点火、搅拌、浓度估算与显示的自动进行。且有照明灯，透过观察玻璃可对内部情况进行观察。

7、排烟快速、有效。排烟时，去掉过滤板，打开进气口盖板，排烟风扇与进气风扇同时工作，排烟风扇向外排气，进气风扇向内送气，一进一出，内外空气压力得到平衡，动力充足，排烟速度快。

Claims (8)

1.一种烟幕环境模拟装置，其特征在于：它包括行走机构、固定于行走机构上的箱体（1）、以及控制系统，箱体（1）内部为密闭空间，其前后壁上各装有保护玻璃（2），箱体顶部装有照明灯（3）；箱体右壁上方设有排烟口，排烟口上安装有排烟风扇（4）和过滤板（5），箱体右壁下方设有进气口，进气口上安装有进气风扇（6）和进气口盖板（7）；箱体左右壁上各安装有搅拌风扇（8）；箱体左壁下方设有烟幕剂投放口，烟幕剂投放口上安装有侧盖板（22）；箱体内的底部靠侧盖板（22）处安装有电子天平（18），电子天平（18）上放置用于盛放烟幕剂的烟幕剂盒（19），烟幕剂盒（19）上方设有点火头（20），点火头（20）通过支架（21）固定在箱体（1）内；所述的行走机构、排烟风扇（4）、进气风扇（6）、搅拌风扇（8）和点火头（20）分别通过控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的行走机构包括固定在箱体下方的底盘（16），底盘（16）的左侧和右侧各安装一个限位器（10）和缓冲板（9）；所述的底盘下方转动连接有滚轮（17）和驱动轮（11），驱动轮（11）由驱动电机（15）驱动。

3.根据权利要求2所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的限位器（10）包括壳体（10.1）、触头（10.4）、弹簧（10.3）、拨片（10.5）、堵头（10.2）和限位开关（10.7）；所述的触头（10.4）安装在壳体（10.1）的孔内做轴向运动；所述的堵头（10.2）与壳体（10.1）螺纹连接，触头（10.4）与堵头（10.2）之间安装有所述的弹簧（10.3）；所述的拨片（10.5）固定在触头（10.4）上随触头（10.4）运动；所述的限位开关（10.7）固定在壳体（10.1）上，限位开关（10.7）的簧片与所述的拨片（10.5）匹配，使得拨片（10.5）运动时挤压限位开关（10.7）的簧片，挤压后的簧片与拨片（10.5）的运动方向平行。

4.根据权利要求3所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的限位器（10）还包括固定在壳体（10.1）上的缓冲柱（10.6），缓冲柱（10.6）的高度低于所述触头（10.4）的高度。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的箱体（1）左壁上方设有观察孔，观察孔上设有观察玻璃（23）。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述箱体（1）前后壁上各装有的保护玻璃（2）大小相等，安装高度相同，左右位置一致。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的保护玻璃（2）为可见光保护玻璃、激光保护玻璃、红外保护玻璃或其他波段的保护玻璃中的一种。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的烟幕环境模拟装置，其特征在于：所述的点火头（20）为喷火式电子点火头，其喷火口对着烟幕剂盒（19）内的烟幕剂。

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