CN108020689A - 一种枪弹测速仪的检定方法 - Google Patents

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管泽鑫
李文强
杨梅
马雪锋
王梅洲
孙晓研
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers

Abstract

本发明涉及一种枪弹测速仪检定方法，包括：1、时间间隔测量单元的检定，选定一台高精度时间间隔测量仪，将测速仪的脉冲信号通道与时间间隔测量仪的信号通道连接，打枪让子弹通过测速仪，比较测速仪测得的子弹速度值V1和时间间隔测量仪测得的子弹速度值V2，计算出时间间隔测量单元的误差值；2、接收处理器的检定，选定一台时间合成器，将其两个通道连接到接收处理器的两个信号输入口，利用时间合成器的延迟功能发出两个脉冲信号，比较测速仪测得的脉冲信号模拟的子弹速度值V3和时间合成器测得的脉冲信号模拟的子弹速度值V4，计算出接收处理器的误差值。本发明检定结果更加全面、检定结果客观真实、检定范围广。

Description

一种枪弹测速仪的检定方法
技术领域
本发明涉及一种计量仪器的检定方法，具体涉及一种枪弹测速仪的检定方法。
背景技术
枪弹测速仪是用来测量手枪、步枪、注射枪、体育比赛枪等各种枪类的子弹速度的仪器，多用于刑事侦查、司法鉴定、体育比赛等领域。因其使用领域的特定性，它的准确性会直接影响司法工作的公正顺利进行，同时也是体育枪类比赛公平公正的保证。所以，对枪弹测速仪的计量检测有着重要的意义。然而，目前并没有成熟的方法对枪弹测速仪进行检定，计量领域也没有国家检定规程。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种枪弹测速仪的检定方法，具体包括以下步骤：
步骤1、枪弹测速仪的时间间隔测量单元的检定；
1-1.选定一台时间间隔测量仪，其测量精度高于枪弹测速仪的时间间隔测量单元至少一个量级以上；
1-2.将枪弹测速仪的两个脉冲信号通道，分别与时间间隔测量仪的两个信号通道对应连接；
1-3.打枪让子弹通过枪弹测速仪，枪弹测速仪测得的子弹速度值V1显示在屏幕上；
1-4.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，及时间间隔测量仪所显示的时间间隔T2，计算得出时间间隔测量仪所测得的子弹速度值V2＝S/T2；
1-5.将V1与V2进行比较，计算出枪弹测速仪内部的时间间隔测量单元的误差值；
步骤2、枪弹测速仪的接收处理器的检定；
2-1.选定一台时间合成器，将时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口；
2-2.利用时间合成器的延迟功能，触发时间合成器的第一通道发出第一脉冲信号，时间合成器按照事先设定的延迟时间值T4自动触发第二通道发出第二脉冲信号；
2-3.枪弹测速仪的接收处理器收到时间合成器所发出的两个脉冲信号后，枪弹测速仪测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V3显示在屏幕上；
2-4.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，用S除以T4得到时间合成器所测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V4＝S/T4；
2-5.将V3与V4进行比较，计算出枪弹测速仪内部的接收处理器的误差值。
优选地，所述步骤1-2中，通过BNC三通连接头和导线，将枪弹测速仪的两个脉冲信号通道分别与时间间隔测量仪的两个信号通道对应连接。
优选地，所述步骤2-1中，通过BNC三通连接头和导线将时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口。
优选地，所述步骤2-2中利用时间合成器的延迟功能发出脉冲信号，具体步骤如下：
(1)设置第一通道的正脉冲参数值；
(2)设置第二通道的正脉冲参数值、延迟时间值T4；
(3)点击输出按钮发出脉冲信号。
本发明的有益效果：
1)本发明的检定项目包括了枪弹测速仪内部的时间间隔测量单元和接收处理器两部分，检定结果更加全面；
2)利用时间合成器的延迟功能自动发出脉冲信号，输出两个有标准时间间隔的信号实现枪弹测速仪的接收处理器的检定；
3)检定时间间隔测量单元时，真正打枪让子弹通过；检定处理器时利用时间合成器的延迟功能发出脉冲信号模拟子弹通过，检定结果客观真实；
4)本发明检定范围广，可检定的时间间隔范围3.3ns-1000s，速度范围(10-5-5×107)m/h。
附图说明
图1是枪弹测速仪的工作原理示意图；
图2是检定枪弹测速仪的时间间隔测量单元的原理示意图；
图3是检定枪弹测速仪的接收处理器的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实现方法。
如图1所示，枪弹测速仪是通过内部的光感应触发装置(一般情况下为两组中空的光圈或光靶)来进行测速，当测量物体以高速度方式穿越并通过光感应触发装置时，由于光面被穿过的物体遮挡，触发光感应触发装置的后端电子器件产生脉冲信号(正脉冲或负脉冲)。
当子弹通过第一组光感应触发装置时，产生启动触发信号，此信号通过仪器内部信号线将脉冲信号传至仪器内部的时间间隔测量单元并触发仪器计时；当子弹通过第二组光感应触发装置时，产生停止触发信号，同时触发仪器内部的时间间隔测量单元停止计时，通过测量时间间隔及对两组光感应触发装置进行间距测量，即可换算出被测物体通过光感应触发装置的速度。
如图2所示，是检定枪弹测速仪的时间间隔测量单元的原理示意图。为实现对时间间隔测量单元的检定，选用CNT-90微波频率计作为时间间隔测量仪、将枪弹测速仪看作一个信号源。枪弹测速仪的时间间隔测量单元的精度较低，常见的微波频率计能达到(10-6-10-8)，CNT-90微波频率计可达5×10-8，其测量精度远高于枪弹测速仪的时间间隔测量单元一个量级以上。
将CNT-90微波频率计设置为双端口输入，根据被检仪器脉冲信号通道1、2输出的触发信号的特性(通常为边沿方式或者触发电压两种)，将CNT-90微波频率计设置成对应的测量状态，测量两个脉冲信号的时间间隔实际值，计算出微波频率计测得的子弹速度值，并和枪弹测速仪显示的子弹速度值进行比较，计算出枪弹测速仪的时间间隔测量单元的误差，具体的计算步骤如下：
步骤1.选定CNT-90微波频率计作为时间间隔测量仪；
步骤2.将枪弹测速仪的脉冲信号通道1、2，分别与时间间隔测量仪的信号通道1′、2′对应连接；这里，通过BNC三通连接头和导线，将枪弹测速仪的脉冲信号通道1、2分别与时间间隔测量仪的信号通道1′、2′对应连接；
步骤3.打枪让子弹通过枪弹测速仪，枪弹测速仪测得的子弹速度值V1显示在屏幕上；
步骤4.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，及时间间隔测量仪所显示的时间间隔T2，计算得出时间间隔测量仪所测得的子弹速度值V2＝S/T2；
步骤5.将V1与V2进行比较，计算出枪弹测速仪内部的时间间隔测量单元的误差值；
此为《JJG953-2000精密时间间隔测量仪检定规程》中常规的时间间隔测量方法，可应用于枪弹测速仪检测中。
由枪弹测速仪原理可知，两路信号要经过接收、处理才能最终显示速度，需要对枪弹测速仪的接收处理器的精度进行检定。如图3所示，是检定枪弹测速仪的接收处理器的原理示意图。检定时选用TFG5010T时间合成器，通过TFG5010T时间合成器发出两路标准信号，连接到枪弹测速仪的接收处理器进行检定。具体的检定步骤如下：
步骤一.选定TFG5010T作为检定用的时间合成器，将TFG5010T时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口；这里，通过BNC三通连接头和导线将时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口；
步骤二.利用TFG5010T时间合成器的延迟功能，触发时间合成器的第一通道发出第一脉冲信号，时间合成器按照事先设定的延迟时间值T4自动触发第二通道发出第二脉冲信号；
这里，第一通道发出的脉冲信号模拟子弹通过枪弹测速仪的第1组光感应触发装置，间隔一段时间后，第二通道发出的脉冲信号模拟子弹通过枪弹测速仪的第2组光感应触发装置；
步骤三.枪弹测速仪的接收处理器收到时间合成器所发出的两个脉冲信号后，枪弹测速仪测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V3显示在屏幕上；
步骤四.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，用S除以T4得到时间合成器所测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V4＝S/T4；
步骤五.将V3与V4进行比较，计算出枪弹测速仪内部的接收处理器的误差值。
这里，利用TFG5010T时间合成器的延迟功能的具体方法如下：
(1)通过TFG5010T时间合成器的相应按钮，设置PA10Hz，即第一通道输出100ms正脉冲；
(2)设置PB10Hz,Delay20ms，即第二通道延迟20ms后自动输出100ms正脉冲；
(3)点击输出按钮发出脉冲信号。
检定过程如下：第一通道(A)触发，20ms后第二通道(B)触发；
假定枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距为1米，精确的速度值V4应为50m/s；
将50m/s的速度与枪弹测速仪的显示结果V3比较，得出枪弹测速仪的接收处理器的误差。

Claims (4)

1.一种枪弹测速仪的检定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、枪弹测速仪的时间间隔测量单元的检定；
1-1.选定一台时间间隔测量仪，其测量精度高于枪弹测速仪的时间间隔测量单元至少一个量级以上；
1-2.将枪弹测速仪的两个脉冲信号通道分别与时间间隔测量仪的两个信号通道对应连接；
1-3.打枪让子弹通过枪弹测速仪，枪弹测速仪测得的子弹速度值V1显示在屏幕上；
1-4.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，及时间间隔测量仪所显示的时间间隔T2，计算得出时间间隔测量仪所测得的子弹速度值V2＝S/T2；
1-5.将V1与V2进行比较，计算出枪弹测速仪的时间间隔测量单元的误差值；
步骤2、枪弹测速仪的接收处理器的检定；
2-1.选定一台时间合成器，将时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口；
2-2.利用时间合成器的延迟功能，触发时间合成器的第一通道发出第一脉冲信号，时间合成器按照事先设定的延迟时间值T4自动触发第二通道发出第二脉冲信号；
2-3.枪弹测速仪的接收处理器收到时间合成器所发出的两个脉冲信号后，枪弹测速仪测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V3显示在屏幕上；
2-4.根据枪弹测速仪的两组光感应触发装置的间距S，用S除以T4得到时间合成器所测得的脉冲信号模拟的子弹的速度值V4＝S/T4；
2-5.将V3与V4进行比较，计算出枪弹测速仪的接收处理器的误差值。
2.根据权利要求1所述的一种枪弹测速仪的检定方法，其特征在于，所述步骤1-2中，通过BNC三通连接头和导线，将枪弹测速仪的两个脉冲信号通道分别与时间间隔测量仪的两个信号通道对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种枪弹测速仪的检定方法，其特征在于，所述步骤2-1中，通过BNC三通连接头和导线将时间合成器的第一通道、第二通道分别连接到枪弹测速仪的接收处理器的两个信号输入口。
4.根据权利要求1所述的一种枪弹测速仪的检定方法，其特征在于，所述步骤2-2中利用时间合成器的延迟功能发出脉冲信号，具体步骤如下：
(1)设置第一通道的正脉冲参数值；
(2)设置第二通道的正脉冲参数值、延迟时间值T4；
(3)点击输出按钮发出脉冲信号。
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叶超 等: "精密时间间隔测量仪数据校准和不确定度测试", 《国外电子测量技术》 *

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