CN106908212A - 侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置 - Google Patents

侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，包括底座、压螺纹套筒、第一高G值传感器套、螺纹压盖、螺纹套筒、第二高G值传感器套、第一电路板、第二电路板、第一电池和第二电池；第一高G值传感器套通过螺纹结构固定在压螺纹套筒内，压螺纹套筒安装在底座的第一圆孔内，并利用螺纹压盖压紧，形成压螺纹连接结构；第二高G值传感器套通过螺纹结构固定在螺纹套筒内，并利用螺纹结构安装在底座的第二圆孔内，形成螺纹连接结构。本发明不仅结构简单，操作方便，而且可以降低冲击加速度信号研究的成本，缩短研制周期。

Description

侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置
技术领域
本发明主要涉及冲击领域，具体涉及一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置。
背景技术
随着现代化发展，加速度传感器被广泛运用于军事民用等各个领域。在军事领域，加速度传感器被用于测量弹体飞行过程中的加速度，侵彻过程中的加速度；在民用领域，加速度传感器可用于测量汽车碰撞过程中的加速度变化。通过利用加速度传感器实时获得物体的加速度信号，可计算获得物体的受力情况，运动轨迹变化，从而达到研究目的。
在侵彻过程中，由于环境恶劣、弹体结构设计缺陷等问题，容易导致加速度信号包含很多干扰信号。这些干扰信号的存在，导致受力分析、运动轨迹计算过程中产生较大的误差。因此，需要研究载体的安装方式对冲击加速度信号传递特性的影响。目前，针对加速度信号传递特性的研究，主要以弹体存储装置采集的信号为主，考虑到研究成本与研制周期，实物试验成本太高，周期太长，不利于研究的开展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，利用该装置进行实验室模拟试验，降低冲击的研究成本，改善加速度传感器的信号，提高控制的精度。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，包括底座、压螺纹套筒、第一高G值传感器套、螺纹压盖、螺纹套筒、第二高G值传感器套、第一电路板、第二电路板、第一电池和第二电池；
底座上表面开有第一圆孔、第二圆孔、第一方孔、第二方孔、第三圆孔和第四圆孔；
第一高G值传感器套通过螺纹结构固定在压螺纹套筒内，压螺纹套筒安装在底座的第一圆孔内，并利用螺纹压盖压紧，形成压螺纹连接结构；第二高G值传感器套通过螺纹结构固定在螺纹套筒内，并利用螺纹结构安装在底座的第二圆孔内，形成螺纹连接结构；
第一电池和第二电池分别设置在第一方孔和第二方孔中，第一电路板和第二电路板分别设置在第三圆孔和第四圆孔内；所述第一电池、第二电池分别用于给高G值传感器供电，第一电路板、第二电路板分别用于稳压。
进一步的，第一圆孔分为连通的上段和下段，靠近开口的上段内径大于下段，压螺纹套筒外径小于第一圆孔下段的内径，压螺纹盖利用内外径之差，既与压螺纹套筒的尺寸相匹配，又将压螺纹套筒与第一圆孔内壁隔开。压螺纹盖上留有通孔，用于接线。
进一步的，螺纹套筒通过凸台结构形成两部分，上部分凸台结构外部为螺纹结构，与第二圆孔相匹配，下部分圆柱结构利用与凸台结构的外径之差，与第二圆孔内壁隔开。
进一步的，第一圆孔和第二圆孔在深度方向留有4mm的余量，用于放置垫片，垫片厚度不超过4mm。垫片材料为聚四氟乙烯、工业毛毡、橡胶、铝片或泡沫铝。
进一步的，第一方孔和第二方孔内通过黑胶将将电池与底座灌封在一起。第三圆孔和第四圆孔内通过黑胶将电路板与底座灌封在一起。
进一步的，所述第一电路板、第二电路板用于将电池电压转换为3.3V电压为高G值传感器供电。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：
本发明可进行螺纹连接方式与压螺纹连接方式对侵彻过程冲击加速度信号传递特性的影响对比试验，也可进行多种材质对冲击加速度影响的对比试验，可降低冲击研制成本，缩短研制周期，对于侵彻过程冲击信号处理研究有着关键的促进作用。
附图说明
图1是本发明侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置的结构装配示意图。
图2是图1中底座1的结构示意图。
图3是图2中第一圆孔14的剖面图。
图4是图2中第二圆孔15的剖面图。
图5是图2中第二方孔17的剖面图。
图6是图2中第四圆孔19的剖面图。
具体实施方式
结合图1-图6，一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，该试验装置包括底座1、压螺纹套筒2、第一高G值传感器套3、螺纹压盖4、螺纹套筒5、第二高G值传感器套6、第一电路板、第二电路板8、第一电池和第二电池10。
所述底座1放置在空气击锤11内，用于模拟冲击部件，利用压盖12压紧。
底座1上布置三组共六个孔，分别为第一圆孔14、第二圆孔15、第一方孔16和第二方孔17、第三圆孔18和第四圆孔19；
其中第一圆孔14用于放置压螺纹式高G值传感器组合套件，第二圆孔15用于放置螺纹式高G值组合套件，可用于对比研究螺纹和压螺纹对冲击信号传递特性的影响。同时，第一圆孔14和第二圆孔15均留了4mm的余量，用于在孔内放置聚四氟乙烯、橡胶等材质的垫片，研究垫片对于冲击信号的滤波以及减振效果，做不同材质的对比试验。第一方孔16和第二方孔17分别用于放置第一电池、第二电池10，用于给传感器供电，并用黑胶把电池与底座1灌封在一起，增加电池的抗冲击性能。第三圆孔18和第四圆孔19分别用于放置第一电路板、第二电路板8，用黑胶将第三圆孔18和第四圆孔19灌满，增加电路板的抗冲击性。
所述第一高G值传感器套3和第二高G值传感器套6用于放置高G值传感器，利用灌封材料，将其灌封成一个整体。套筒的上部分留了两个凸台，方便安装时拧紧。底部为螺纹连接，用于安装固定。
所述压螺纹套筒2用于安装第一高G值传感器套3，底部留有与第一高G值传感器套3相匹配的螺纹孔。压螺纹套筒2外径比底座1的第一圆孔14的内径稍小，避免与底座1的内壁直接接触，避免应力波从压螺纹套筒2的外壁传给传感器。
所述压螺纹盖4用于压紧压螺纹套筒2，并固定在底座1上。压螺纹盖4外部是螺纹结构，与底座1的第一圆孔14相匹配。压螺纹盖上面在中心处留了一个孔，便于传感器的信号线、电源线接出来，同时压螺纹盖4上面留有两个对称的螺纹孔，便于安装时插入螺钉用力拧紧，将压螺纹套筒2压紧。压螺纹盖4下面利用内外径之差，既与压螺纹套筒2的尺寸相匹配，又将压螺纹套筒2与第一圆孔14内壁隔开。
所述螺纹套筒5用于安装第二高G值传感器套6，底部留有与第一高G值传感器套3相匹配的螺纹孔。该螺纹套筒5通过凸台结构形成两部分，上部分凸台结构外部为螺纹结构，与第二圆孔15相匹配，下部分圆柱结构利用与凸台结构的外径之差，与第二圆孔15内壁隔开，避免应力波从圆柱部分传入，增强螺纹结构对传感器信号的影响，便于试验验证。
第一电路板、第二电路板8利用凸台结构，安装在第三圆孔18和第四圆孔19中，及上半段外径大于下半段外径，便于安装确定位置。
下面对本发明的具体使用方式进行详细阐述，以便使用者可以详细了解本发明的功能和使用方式。
实施例
本实施例的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置放置在空气击锤11中，利用压盖12的螺纹结构与空气击锤11拧紧，然后将空气击锤11放置在空气炮内，利用空气炮产生2-4万G的加速度冲击，模拟冲击过程中产生的加速度信号。
本实施例可用来做螺纹结构与压螺纹结构对冲击加速度信号传递特性影响的对比试验。具体操作如下：
第一步：将高G值传感器安装在第一高G值传感器套3和第二高G值传感器套6中，并利用灌封材料将其灌封成一个整体，加强传感器的抗冲击性能，减少传感器自身结构的振动对信号的影响；
第二步：将第一高G值传感器套3安装在压螺纹套筒2中，两者利用M8的螺纹结构连接；
第三步：将压螺纹套筒2放入底座1的第一圆孔14处，并将压螺纹盖4拧入第一圆孔14处，将压螺纹套筒2压紧；在拧压螺纹盖4时，可在压螺纹盖4上面的两个螺钉孔处装上两个M5的螺钉，这样可以方便施加作用力。通过这样的操作方式，形成了压螺纹的连接方式，可模拟冲击过程中加速度传感器与载体的压螺纹连接方式；
第四步：将第二高G值传感器套6安装在螺纹套筒5中，两者利用M8的螺纹结构连接；
第五步：将螺纹套筒5通过M30的螺纹拧入底座1的第二圆孔15中，拧紧；通过这样的操作方式，形成了螺纹的连接方式，用于模拟冲击过程中加速度传感器与载体的螺纹连接方式；
第六步：将第一电池和第二电池10分别放入底座1的第一方孔16和第二方孔17当中，利用灌封材料将其灌封成一个整体，增加电池的抗冲击性能；
第七步：将第一电路板和第二电路板8分别放置于底座1的第三圆孔18和第四圆孔19当中，利用灌封材料将其灌封成一个整体；电路板用于将电池的电源转换成一个稳定的电压，给传感器提高一个稳定的3.3V的电压；
第八步：将第一电池的导线通过旁边的凹槽连接到第一电路板上，将压螺纹连接装置的传感器的导线连接到第一电路板上。将第二电池10的导线通过旁边的凹槽连接到第二电路板8上，将螺纹连接装置的传感器的导线连接到第二电路板8上；
第九步：将底座1放入空气击锤11中，并用压盖12拧紧，将安装好的空气击锤11放入到空气炮中进行冲击试验。
通过以上的操作方式，可以同时模拟出螺纹连接与压螺纹连接两种方式，进行螺纹连接与压螺纹连接方式对冲击加速度信号影响的对比试验。
本发明降低冲击加速度信号研制成本，缩短研制周期，对于冲击引信信号传递特性研究有着关键的促进作用。

Claims (9)

1.一种侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：包括底座(1)、压螺纹套筒(2)、第一高G值传感器套(3)、螺纹压盖(4)、螺纹套筒(5)、第二高G值传感器套(6)、第一电路板、第二电路板(8)、第一电池和第二电池(10)；
底座(1)上表面开有第一圆孔(14)、第二圆孔(15)、第一方孔(16)、第二方孔(17)、第三圆孔(18)和第四圆孔(19)；
第一高G值传感器套(3)通过螺纹结构固定在压螺纹套筒(2)内，压螺纹套筒(2)安装在底座(1)的第一圆孔(14)内，并利用螺纹压盖(4)压紧，形成压螺纹连接结构；第二高G值传感器套(6)通过螺纹结构固定在螺纹套筒(5)内，并利用螺纹结构安装在底座(1)的第二圆孔(15)内，形成螺纹连接结构；
第一电池和第二电池(10)分别设置在第一方孔(16)和第二方孔(17)中，第一电路板和第二电路板(8)分别设置在第三圆孔(18)和第四圆孔(19)内；所述第一电池、第二电池(10)分别用于给高G值传感器供电，第一电路板、第二电路板(8)分别用于稳压。
2.根据权利要求书1所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：第一圆孔(14)分为连通的上段和下段，靠近开口的上段内径大于下段，压螺纹套筒(2)外径小于第一圆孔下段的内径，压螺纹盖(4)利用内外径之差，既与压螺纹套筒(2)的尺寸相匹配，又将压螺纹套筒(2)与第一圆孔(14)内壁隔开。
3.根据权利要求书2所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：压螺纹盖(4)上留有通孔，用于接线。
4.根据权利要求书1所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：螺纹套筒(5)通过凸台结构形成两部分，上部分凸台结构外部为螺纹结构，与第二圆孔(15)相匹配，下部分圆柱结构利用与凸台结构的外径之差，与第二圆孔(15)内壁隔开。
5.根据权利要求书2或4所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：第一圆孔(14)和第二圆孔(15)在深度方向留有4mm的余量，用于放置垫片，垫片厚度不超过4mm。
6.根据权利要求书5所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：垫片材料为聚四氟乙烯、工业毛毡、橡胶、铝片或泡沫铝。
7.根据权利要求书1所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：第一方孔(16)和第二方孔(17)内通过黑胶将将电池与底座灌封在一起。
8.根据权利要求书1所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：第三圆孔(18)和第四圆孔(19)内通过黑胶将电路板与底座灌封在一起。
9.根据权利要求书1所述的侵彻过程冲击加速度信号传递特性试验装置，其特征在于：所述第一电路板、第二电路板(10)用于将电池电压转换为3.3V电压为高G值传感器供电。
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