CN106382848B - 一种基于超动态应变仪的子弹测速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于超动态应变仪的子弹测速装置，包括靶舱，所述靶舱内安装有前支架和后支架，所述前支架内安装有弹托分离装置，弹托分离装置外套有圆筒，圆筒与Z字形安装架连接，在Z字形安装架上依次安装有两个凹形支座，在凹形支座内固定有金属片，在金属片的顶端插入有塑料片，在金属片的根部安装有应变片，应变片与超动态应变仪连接，所述后支架上安装有靶板。本发明的基于超动态应变仪的子弹测速装置，通过子弹擦过塑料片从而带动金属片折弯，贴在金属片上的应变片同时产生信号传输至超动态应变仪，计算两个应变片响应时间的差值，从而计算出子弹的速度，装置巧妙，测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及基于超动态应变仪的子弹测速装置，属于子弹测速领域。
背景技术
使用气炮发射子弹，子弹出膛前一瞬间将加速到一定的初速度，若要研究子弹对于不同结构的破坏力，如何有效地测量出子弹的初速度极为关键。
目前子弹测速装置主要有光幕式测速装置，红外测速装置，高速摄像机测量以及丝网测速等方法。光幕式测速装置和红外测速装置共同的缺点是精度不够高，用于实验测量误差较大。光幕式测速装置对光源的要求相当苛刻，只能在室外或者室内没有闪烁的光源下测量，若在靶舱内进行子弹速度的测量，我们需要对其另外补光，所以用于狭窄密闭空间测量，该装置相对复杂且可靠性偏低。红外测速装置对环境要求较高，测试环境中碎小纸片等颗粒物都会对测试结果产生影响。高速摄像机测量法相对精确，但对拍摄环境要求较高，过暗的环境会影响拍摄，从成本考虑，如果测量的速度较高，对高速摄像机的采样频率和帧数有较高的要求，这类高速摄像机的前期投入也较大。丝网测速法每次都需要对打断的丝网进行更换，相对成本较高且更换繁琐。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于超动态应变仪的子弹测速装置，通过子弹擦过塑料片从而带动金属片折弯，贴在金属片上的应变片同时产生信号传输至超动态应变仪，计算两个应变片响应时间的差值，从而计算出子弹的速度，装置巧妙，测量准确。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于超动态应变仪的子弹测速装置，包括靶舱，所述靶舱内安装有前支架和后支架，所述前支架内安装有弹托分离装置，弹托分离装置外套有圆筒，圆筒与Z字形安装架连接，在Z字形安装架上依次安装有两个凹形支座，在凹形支座内固定有金属片，在金属片的顶端插入有塑料片，在金属片的根部安装有应变片，应变片与超动态应变仪连接，所述后支架上安装有靶板。
作为优选，所述弹托分离装置内设有通孔，该通孔包含三段，第一段为锥形口，中间段为校正段，中间段的入口直径为子弹直径的1.5～1.6倍，中间段的出口直径比子弹直径大0.1～0.2mm，第三段为圆柱段。
作为优选，所述校正段为子弹长度的3～4倍，第三段的长度为子弹长度的4～5倍。
作为优选，所述圆筒与弹托分离装置之间设有弹簧垫圈。
作为优选，所述金属片为紫铜片或铝片。
作为优选，两个金属片的间距为10±1cm。
有益效果：本发明的基于超动态应变仪的子弹测速装置，通过子弹擦过塑料片从而带动金属片折弯，贴在金属片上的应变片同时产生信号传输至超动态应变仪，计算两个应变片响应时间的差值，从而计算出子弹的速度，该装置在室内室外以及光不同光照条件下均可以准确完成测试，装置巧妙，测量准确。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中圆筒的结构示意图。
图3为图1中凹形支座的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明的一种基于超动态应变仪的子弹测速装置，包括靶舱1，所述靶舱1内安装有前支架3和后支架20，前支架3通过螺钉2固定，所述前支架3内通过螺钉4安装有弹托分离装置7，弹托分离装置7外套有圆筒5，所述圆筒5与弹托分离装置7之间设有弹簧垫圈6，圆筒5与Z字形安装架9通过螺钉8连接，在Z字形安装架9上依次安装有两个凹形支座15，凹形支座15通过螺钉13固定，在凹形支座15内固定有金属片12，使用螺钉16将金属片12紧紧固定，所述金属片12为紫铜片或铝片，两个金属片12的间距为10±1cm，在金属片12的顶端插入有塑料片11，在金属片12的根部安装有应变片14，应变片14与超动态应变仪17连接，应变仪的最高采样频率为10MHz，可采用扬州科动的超动态应变仪17，所述后支架20上安装有靶板21，后支架20通过螺钉19安装在靶舱1中，使用螺母18和螺钉22将靶板21固定于后支架20上。
在本发明中，所述弹托分离装置7内设有通孔，该通孔包含三段，第一段为锥形口，前部的开口较大，子弹10和弹托嵌入在第一段中，中间段为校正段，中间段的入口直径为子弹10直径的1.5～1.6倍，中间段的出口直径比子弹10直径大0.1～0.2mm，校正段为子弹10长度的3～4倍，目的使得子弹10在脱离弹托后能够保证与靶板21接触时处于靶板21的中心位置，第三段为圆柱段，该距离需要达到子弹10长度的4～5倍，为了减小子弹10在弹托分离装置7内的振动。该弹托分离装置7即解决了靶舱1较小无法安装的问题(安装在靶舱1外)。
在本发明中，在安装Z字形安装架9时，需保证该结构的底面与弹托分离装置7的中心线平行，两块贴着塑料片11的金属片12需保证与底面垂直。调节金属片12和塑料片11整体的高度，使子弹10在穿过弹托分离装置7后能够擦过塑料片11的边缘(一般保证在1mm左右)，金属片12随之产生弯曲，贴在金属片12上的应变片14同时产生信号传输至超动态应变仪17。子弹10在擦过塑料片11时，可能会造成损坏，粘贴式的塑料片11方便更换，在破损后更换即可。
两块塑料片11之间的距离测得为L，L为10±1cm，可根据靶舱1内空间大小进行调整，通过超动态应变仪17可获得前后两个应变片14的时间响应差为Δt，则我们可获得子弹10的速度值为V＝L/Δt。(理论速度测量范围在0-10k m/s)
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于超动态应变仪的子弹测速装置，其特征在于：包括靶舱，所述靶舱内安装有前支架和后支架，所述前支架内安装有弹托分离装置，弹托分离装置外套有圆筒，圆筒与Z字形安装架连接，在Z字形安装架上依次安装有两个凹形支座，在凹形支座内固定有金属片，在金属片的顶端插入有塑料片，在金属片的根部安装有应变片，应变片与超动态应变仪连接，所述后支架上安装有靶板；所述弹托分离装置内设有通孔，该通孔包含三段，第一段为锥形口，中间段为校正段，中间段的入口直径为子弹直径的1.5～1.6倍，中间段的出口直径比子弹直径大0.1～0.2mm，第三段为圆柱段；所述金属片为紫铜片或铝片。
2.根据权利要求1所述的基于超动态应变仪的子弹测速装置，其特征在于：所述校正段为子弹长度的3～4倍，第三段的长度为子弹长度的5倍及以上。
3.根据权利要求1所述的基于超动态应变仪的子弹测速装置，其特征在于：所述圆筒与弹托分离装置之间设有弹簧垫圈。
4.根据权利要求1所述的基于超动态应变仪的子弹测速装置，其特征在于：两个金属片的间距为10±1cm。
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