CN113406411A - 靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法，解决姿控动力系统中分离时间测量成本较高的问题。本发明靶线测量装置包括前端靶线和后端电路，前端靶线包括第一前端导线、导电丝、第二前端导线、第三前端导线和前端插头，后端电路包括第一后端导线、第二后端导线、第三后端导线、第四后端导线、第五后端导线、第六后端导线、电阻R、BNC插头和后端插头，该靶线测量装置只需设置插头、靶线、电阻及电源即可，将该测量装置接入测控系统即可准确测试毫秒级分离时间，并满足低成本高可靠性的系统设计要求。

Description

靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法

技术领域

本发明涉及分离时间测量装置，具体涉及一种靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法，用于姿控动力系统级间分离试验中。

背景技术

在姿控动力系统进行分离试验时，分离面附近设置有火工品，火工品会对测量线缆产生破坏，为避免该问题，目前一般采用高速摄影方式进行分离时间的测量，通过对前后图像的采集获取分离时间，但是，此种测量方式需使用高速摄影设备，使得其成本较高。

发明内容

本发明的目的是解决姿控动力系统中分离时间测量成本较高的问题，提供一种靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法，该测试装置只需设置插头、靶线、电阻及电源即可，将该测量装置接入测控系统即可准确测试毫秒级分离时间，并满足低成本高可靠性的系统设计要求。

为实现以上目的，本发明技术方案为：

一种靶线测量装置，包括前端靶线和后端电路；所述前端靶线包括第一前端导线、导电丝、第二前端导线、第三前端导线和前端插头，所述第一前端导线、第二前端导线和第三前端导线均为单芯导线；所述第一前端导线的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝与第二前端导线的一端连接，所述第三前端导线的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝与第二前端导线的另一端连接，使得前端靶线为双靶线结构；所述后端电路包括第一后端导线、第二后端导线、第三后端导线、第四后端导线、第五后端导线、第六后端导线、电阻R、BNC插头和后端插头；所述第一后端导线、第二后端导线、第三后端导线、第四后端导线、第五后端导线和第六后端导线均为单芯导线；所述第一后端导线的一端与BNC插头连接，另一端通过第三后端导线与靶线电源的负极连接；所述第二后端导线的一端与BNC插头连接，另一端通过第五后端导线与后端插头连接；所述第四后端导线的一端与靶线电源的正极连接，另一端与第六后端导线的一端连接，所述第六后端导线的另一端与后端插头连接；所述电阻R的一端连接在第一后端导线和第三后端导线连接处，另一端连接在第二后端导线和第五后端导线的连接处；所述前端插头通过电缆网与后端插头连接，实现前端靶线和后端电路的电连接。

进一步地，所述前端插头和后端插头均为L5插头。

进一步地，所述第一前端导线、导电丝、第二前端导线和第三前端导线之间的连接均为焊接。

进一步地，所述第一后端导线、第二后端导线、第三后端导线、第四后端导线、第五后端导线、第六后端导线之间的连接均为焊接。

进一步地，所述导电丝为0.5mm的细裸铜丝。

进一步地，所述电阻R为10k的电阻。

同时，本发明还提供一种姿控动力分离时间测控系统，包括控制单元、采集单元、靶线电源、分离电源和上述靶线测量装置；所述靶线测量装置的前端靶线设置在分离面上；所述靶线电源与第三后端导线、第四后端导线连接，用于给靶线测量装置提供电压；所述分离电源与分离火工品连接，用于给分离火工品提供起爆电压；所述采集单元与后端电路的BNC插头连接，用于采集靶线测量装置的电压；所述控制单元与采集单元、分离电源、靶线电源连接，用于控制采集单元、分离电源、靶线电源的工作状态，并获取分离时间。

进一步地，所述靶线测量装置为多个，均布在分离面的四周。

进一步地，所述分离电源为28V电源，所述靶线电源为5V电源。

此外，本发明还提供一种姿控动力的分离时间的测量方法，包括以下步骤：

步骤一、将前端靶线和后端电路通过电缆网连接；

步骤二、将前端靶线安装在分离面外侧，使得导电丝跨过分离面，同时，将后端电路的BNC插头与采集单元连接；

步骤三、将第三后端导线、第四后端导线连接在靶线电源的两端，采集单元能够正常采集靶线测量装置的电压，靶线测量装置安装完成；

步骤四、控制单元发出信号控制分离火工品起爆，控制单元在发出信号的同时给采集单元发送时统信号，分离火工品的分离碎片将导电丝打断，采集单元的采集电压变为0V，此时，将该电压信号传递给控制单元，控制单元将测得的分离信号时刻和时统信号时刻相减，得到分离时间。

与现有技术相比，本发明技术方案的优点为：

本发明靶线测量装置只需设置插头、靶线、电阻及电源即可，通过简单电路就能够有效的测量分离时间，该方式成本较低，电路结构简单可靠，同时，该测量装置安装方便，可无损安装。

附图说明

图1为本发明靶线测量装置中前端靶线示意图；

图2为本发明靶线测量装置中后端电路示意图；

图3为本发明姿控动力分离时间测控系统的示意图。

附图标记：11-第一前端导线，12-导电丝，13-第二前端导线，14-第三前端导线，21-第一后端导线，22-第二后端导线，23-第三后端导线，24-第四后端导线，25-第五后端导线，26-第六后端导线，27-电阻R，28-BNC插头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

本发明提供一种靶线测量装置、姿控动力分离时间测控系统及测量方法，该靶线测量装置利用安装在姿控动力系统分离面的靶线电路对姿控动力系统的分离时间进行简单有效测量。本发明靶线测量装置为一种电路设计，电路中含有插头、靶线、电阻及电源，将该靶线测量装置接入测控系统即可准确测试毫秒级分离时间，并满足低成本高可靠性的系统设计。

本发明靶线测量装置用于姿控动力系统级间分离试验中，是一种测量分离时间的装置，包括前端靶线和后端电路，可对分离时间进行准确测量，该测量装置结构简单，可无损安装。

如图1所示，本发明前端靶线包括第一前端导线11、导电丝12、第二前端导线13、第三前端导线14和前端插头，第一前端导线11、第二前端导线13和第三前端导线14均为单芯导线；第一前端导线11的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝12与第二前端导线13的一端连接，第三前端导线14的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝12与第二前端导线13的另一端连接，使得前端靶线为双靶线结构。

如图2所示，本发明后端电路包括第一后端导线21、第二后端导线22、第三后端导线23、第四后端导线24、第五后端导线25、第六后端导线26、电阻R27、BNC插头28和后端插头；第一后端导线21、第二后端导线22、第三后端导线23、第四后端导线24、第五后端导线25、第六后端导线26均为单芯导线；第一后端导线21的一端与BNC插头28连接，另一端通过第三后端导线23与靶线电源的负极连接；第二后端导线22的一端与BNC插头28连接，另一端通过第二后端导线22与后端插头连接；第四后端导线24的一端与靶线电源的正极连接，另一端与第六后端导线26的一端连接，第六后端导线26的另一端与后端插头连接；电阻R27的一端连接在第一后端导线21和第三后端导线23连接处，另一端连接在第二后端导线22和第五后端导线25连接处；前端插头通过电缆网与后端插头连接，实现前端安装靶线和后端电路的电连接。

本发明靶线测量装置中，前端插头和后端插头均可采用L5插头，导电丝12可为0.5mm的细裸铜丝，电阻R27为10k的电阻。第一前端导线11、导电丝12、第二前端导线13和第三前端导线14之间的连接均为焊接。第一后端导线21、第二后端导线22、第三后端导线23、第四后端导线24、第五后端导线25、第六后端导线26之间的连接均为焊接。

本发明靶线测量装置的靶线采用双细铜丝形成电路，并将该电路部分固定在分离面上，对分离瞬间火工品的起爆分离时间可无延时准确反映。同时，该靶线测量装置的靶线在火工品附近采用工具胶安装，绝缘可靠。

如图3所示，本发明还提供一种姿控动力分离时间测控系统，该系统包括控制单元、采集单元、靶线电源、分离电源和靶线测量装置；靶线测量装置的前端靶线设置在分离面上；靶线电源与第三后端导线23、第四后端导线24连接，用于给靶线测量装置提供电压；分离电源与分离火工品连接，用于给分离火工品提供起爆电压；采集单元与后端电路的BNC插头28连接，用于采集靶线测量装置的电压；控制单元与采集单元、分离电源、靶线电源连接，用于控制采集单元、分离电源、靶线电源的工作状态，并获取分离时间。

此外，本发明还提供一种姿控动力分离时间的测量方法，包括以下过程：

首先，根据图1制作前端靶线，前端靶线为DEF部分，由两个D、两个E、一个F组成。D和F为单芯导线，E为0.5细裸铜丝长度10cm，D-E、E-F之间为焊接，焊好后为双靶线结构，组成前端靶线，同时D端两头焊接L5插头，接入电缆网连接后端电路(电缆网前后端均为L5)；

然后，根据图2制作后端电路，后端电路为ABC部分，由两个A、两个B和两个C组成，均为单芯导线；其中两个A焊接在BNC插头28上，两个C接入靶线电源正负端，两个B焊接在L5插头，接入电缆网与前端靶线连接；A-B、A-C、B-C之间为焊接；

其次，在焊接完成后，将B端L5插头和D端L5插头分别接入后台和前台同一个测量通道，完成前后台的电路联通；

再次，将前端靶线(DEF部分)使用302工具胶安装在分离面外侧，与分离面尽量垂直，保证E部分跨过分离面，这样在分离时刻E部分会被分离火工品破坏，测得信号变化，靶线测量装置可安装单个，也可均布安装4到6个；

最后，将后端C部分连接电源5V，此时在采集单元(例如LMS高速采集单元)会采集到5V电压，证明靶线测量装置的电路已经安装完成。分离前采集单元开始采集，然后控制单元发出信号通过28V电源控制火工品起爆，分离碎片会将靶线打断，打断时靶线电路开路于是高速采集单元采集的电压变为0V；控制单元在发出信号同时会给高速采集设备发送时统信号(电压值)，控制单元将测得的分离信号时刻和时统信号获得时刻相减，得到分离时间。

Claims (10)

1.一种靶线测量装置，其特征在于：包括前端靶线和后端电路；

所述前端靶线包括第一前端导线(11)、导电丝(12)、第二前端导线(13)、第三前端导线(14)和前端插头，所述第一前端导线(11)、第二前端导线(13)和第三前端导线(14)均为单芯导线；

所述第一前端导线(11)的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝(12)与第二前端导线(13)的一端连接，所述第三前端导线(14)的一端与前端插头连接，另一端通过导电丝(12)与第二前端导线(13)的另一端连接，使得前端靶线为双靶线结构；

所述后端电路包括第一后端导线(21)、第二后端导线(22)、第三后端导线(23)、第四后端导线(24)、第五后端导线(25)、第六后端导线(26)、电阻R(27)、BNC插头(28)和后端插头；所述第一后端导线(21)、第二后端导线(22)、第三后端导线(23)、第四后端导线(24)、第五后端导线(25)和第六后端导线(26)均为单芯导线；

所述第一后端导线(21)的一端与BNC插头(28)连接，另一端通过第三后端导线(23)与靶线电源的负极连接；所述第二后端导线(22)的一端与BNC插头(28)连接，另一端通过第五后端导线(25)与后端插头连接；所述第四后端导线(24)的一端与靶线电源的正极连接，另一端与第六后端导线(26)的一端连接，所述第六后端导线(26)的另一端与后端插头连接；所述电阻R(27)的一端连接在第一后端导线(21)和第三后端导线(23)连接处，另一端连接在第二后端导线(22)和第五后端导线(25)的连接处；

所述前端插头通过电缆网与后端插头连接，实现前端靶线和后端电路的电连接。

2.根据权利要求1所述的靶线测量装置，其特征在于：所述前端插头和后端插头均为L5插头。

3.根据权利要求2所述的靶线测量装置，其特征在于：所述第一前端导线(11)、导电丝(12)、第二前端导线(13)和第三前端导线(14)之间的连接均为焊接。

4.根据权利要求1或2或3所述的靶线测量装置，其特征在于：所述第一后端导线(21)、第二后端导线(22)、第三后端导线(23)、第四后端导线(24)、第五后端导线(25)、第六后端导线(26)之间的连接均为焊接。

5.根据权利要求4所述的靶线测量装置，其特征在于：所述导电丝(12)为0.5mm的细裸铜丝。

6.根据权利要求5所述的靶线测量装置，其特征在于：所述电阻R(27)为10k的电阻。

7.一种姿控动力分离时间测控系统，其特征在于：包括控制单元、采集单元、靶线电源、分离电源和权利要求1至6任一所述的靶线测量装置；

所述靶线测量装置的前端靶线设置在分离面上；所述靶线电源与第三后端导线、第四后端导线连接，用于给靶线测量装置提供电压；所述分离电源与分离火工品连接，用于给分离火工品提供起爆电压；所述采集单元与后端电路的BNC插头连接，用于采集靶线测量装置的电压；所述控制单元与采集单元、分离电源、靶线电源连接，用于控制采集单元、分离电源、靶线电源的工作状态，并获取分离时间。

8.根据权利要求7所述的姿控动力分离时间测控系统，其特征在于：所述靶线测量装置为多个，均布在分离面的四周。

9.根据权利要求8所述的姿控动力分离时间测控系统，其特征在于：所述分离电源为28V电源，所述靶线电源为5V电源。

10.一种基于权利要求7至9任一所述姿控动力分离时间测控系统的分离时间测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将前端靶线和后端电路通过电缆网连接；

步骤二、将前端靶线安装在分离面外侧，使得导电丝跨过分离面，同时，将后端电路的BNC插头与采集单元连接；

步骤三、将第三后端导线、第四后端导线连接在靶线电源的两端，采集单元能够正常采集靶线测量装置的电压，靶线测量装置安装完成；

步骤四、控制单元发出信号控制分离火工品起爆，控制单元在发出信号的同时给采集单元发送时统信号，分离火工品的分离碎片将导电丝打断，采集单元的采集电压变为0V，此时，将该电压信号传递给控制单元，控制单元将测得的分离信号时刻和时统信号时刻相减，得到分离时间。

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