CN211061106U - 一种耦合膛压的测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种耦合膛压的测试仪，包括：导线、测试与存储电路模块、电池、加速度传感器大电路、调理电路、采集电路、计算处理电路、存储电路和通讯传输电路；还包括壳体、壳体前盖、弹头、弹尾、壳体后盖、尼龙弹带、弹前部压力传感和防护板；本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪解决了已有的测试仪仅能够测试弹底部压力和运动加速度，这两个参数无法用于研究第i发弹丸、第i+1发弹丸之间存在的膛压耦合作用的问题。本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪可同时获取武器发射时弹丸的弹底部压力、弹前部压力和运动加速度，为研究武器两发弹丸之间的膛压耦合作用提供科学数据。

Description

一种耦合膛压的测试仪

技术领域

本发明属于武器测试技术领域，具体涉及一种耦合膛压的测试仪。武器的弹丸发射以后，弹丸在身管的膛内运动过程中，用测试仪测量弹前部压力、弹底部压力和运动加速度。

背景技术

如图1-3所示，该武器是多发弹丸串联发射方式，多发弹丸预先装填在一根身管1010的膛内，各发弹丸之间用发射药103和电底火104隔开，电子发射系统105控制每个电底火104，按顺序从前至后依次击发各个底火104，点燃发射药103，发射各发弹丸101。由于该武器射速极高(单根身管射速大于10000发/分钟)，当第i发弹丸101发射以后，在其尚未出炮口106时，或者虽然已经出炮口106，但是火药气体107的后效期尚未结束时，排在其后面的第i+1发弹丸就发射了。此时，第i发弹丸101与第i+1 发弹丸102之间的火药气体107压力分布规律与传统火炮不同，火药气体107压力作用在第i发弹丸101的弹底部，火药气体108压力作用在第i+1发弹丸102的弹底部，同时，火药气体107压力也作用在第i+1发弹丸102的弹前部，这就影响了第i发弹丸101、第i+1发弹丸102在身管的膛内的运动过程。

鉴于武器单根身管的膛内的第i发弹丸101、第i+1发弹丸102之间存在膛压耦合作用，需要通过测试手段获取武器发射时弹丸受到的弹前部压力、弹底部压力和运动加速度，用于研究弹丸之间的耦合特性。

已有的测试仪仅能够测试弹底部压力和运动加速度，这两个参数无法用于研究第i 发弹丸101、第i+1发弹丸102之间存在的膛压耦合作用。因此，需要发明新的膛压测试仪。

发明内容

为了解决已有的膛压测试仪仅能够测试弹底部压力和运动加速度，这两个参数无法用于研究第i发弹丸、第i+1发弹丸之间存在的膛压耦合作用的不足，本实用新型给出了一种耦合膛压的测试仪，用于在武器发射时同时获取弹丸的弹底部压力、弹前部压力和运动加速度，为研究武器两发弹丸之间的膛压耦合作用提供科学数据。

本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪，包括：导线、测试与存储电路模块、电池、加速度传感器、弹底部压力传感器和固结材料，所述的测试与存储电路模块集成有顺次连接的信号放大电路、调理电路、采集电路、计算处理电路、存储器和通讯传输电路；其特征在于，还包括壳体、壳体前盖、弹头、弹尾、壳体后盖、尼龙弹带、弹前部压力传感器、防护板。

所述的壳体为中空圆筒结构，其内部的中间空腔的直径较两端的空腔直径短，中间空腔容纳测试与存储电路模块、电池、加速度传感器，壳体的圆筒两端加工内螺纹，分别用于连接壳体前盖、壳体后盖，壳体的圆筒壁的中间区域加工两个对称的防护板槽，在防护板槽内的底部分别加工了一个U形槽、一个通孔、两个螺纹盲孔，U形槽中放置的测试与存储电路模块的连接导线通过通孔引入壳体的空腔内，两个通孔均可以向壳体内部的剩余空腔中注入固结材料，将测试与存储电路模块和电池固定在壳体的空腔内，防护板通过螺钉和两个螺纹盲孔与壳体连接，将防护板槽密封，在测试仪发射过程中，起到保护导线的作用。

所述的壳体前盖是一个纵截面为T字型圆柱体，该圆柱体的直径短的一端加工外螺纹，用于连接壳体，其另一端加工圆形凹槽，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线的第一走线通孔，圆形凹槽内部粘贴有3个圆孔的片状的弹前部压力传感器，用3 个螺钉连接壳体前盖和弹头，还穿过弹前部压力传感器的孔并将其夹紧，通过第一走线通孔将导线引入壳体的空腔内，导线连接弹前部压力传感器和测试与存储电路模块。

所述的壳体后盖是一个纵截面为T字型圆柱体，该圆柱体的两端分别加工外螺纹，分别用于连接壳体和尼龙弹带，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线的第二走线通孔，在圆形凹槽内的底部粘贴有3个圆孔的片状的弹底部压力传感器，再将弹尾置于该圆形凹槽内，用3个螺钉连接壳体后盖和弹尾，还穿过片状的弹底部压力传感器的孔并将其夹紧，通过第二走线通孔将导线引入壳体的空腔内，通过U形槽的导线连接弹底压力传感器和测试与存储电路模块，在壳体后盖的直径短的一端的中央加工螺纹盲孔，连接加速度传感器。

在尼龙弹带上加工内螺纹，尼龙弹带的外径大于身管的膛内直径，尼龙弹带外表面与身管的膛内表面过盈配合；

弹前部压力传感器当其受到外部压力作用时产生电信号，输入测试与存储电路模块内，进行信号放大、调理、采集、计算、信息处理存储和通讯传输。

使用时，将耦合膛压的测试仪、发射药、底火装填入武器的身管的膛内，当武器发射时，耦合膛压的测试仪在弹底火药气体压力的推动下加速运动，与此同时，前一发弹丸发射过程中产生的火药气体仍在身管的膛内，对耦合膛压的测试仪产生弹前火药气体压力。当弹头、弹尾分别受到弹前火药气体压力、弹底火药气体压力作用时，弹前部压力传感器、弹底部压力传感器将分别产生电信号，经过电线传递给测试与存储电路模块，分别计算出弹前火药气体压力、弹底火药气体压力；加速度传感器给出测试仪的运动加速度。

有益效果

本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪，解决了已有的测试仪仅能够测试弹底部压力和运动加速度，这两个参数无法用于研究第i发弹丸、第i+1发弹丸之间存在的膛压耦合作用。本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪可同时获取武器发射时弹丸的弹底部压力、弹前部压力和运动加速度的问题，为研究武器两发弹丸之间的膛压耦合作用提供科学数据。

附图说明

图1是已有的膛压的测试仪的原理示意图的剖视图。

图2是已有的膛压的测试仪发射过程示意图的剖视图。

图3是已有的膛压的测试仪测试与存储电路模块结构方框示意图。

图4是本实用新型的耦合膛压的测试仪结构示意图的主视图的剖视图。

图5是本实用新型的耦合膛压的测试仪的固结材料填充示意图的剖视图。

图6是本实用新型的耦合膛压的测试仪的防护板槽结构和位置的主视图。

图7是本实用新型的耦合膛压的测试仪的防护板槽结构和位置的俯视图。

图8是本实用新型的防护板的放大的横截面剖视图。

图9是本实用新型的壳体的结构的主视图的剖面视图。

图10是本实用新型的壳体前盖的主视图的剖面视图。

图11是本实用新型的壳体前盖的主视图的A向视图。

图12本实用新型的弹尾的主视图的剖面视图。

图13是本实用新型的弹尾的主视图的B向视图。

图14是本实用新型的壳体后盖主视图剖视图。

图15是本实用新型的壳体后盖主视图的B向视图。

图16是本实用新型的尼龙弹带主视图的剖面图。

图17是本实用新型的尼龙弹带主视图的C向视图。

具体实施方式

如图4-17所示，本实用新型给出的一种耦合膛压的测试仪，包括：导线6、测试与存储电路模块8、电池9、加速度传感器10、弹底部压力传感器12和固结材料14，所述的测试与存储电路模块8集成有顺次连接的信号放大电路、调理电路、采集电路、计算处理电路、存储电路和通讯传输电路；其特征在于，还包括壳体1、壳体前盖2、弹头3、弹尾4、壳体后盖5、尼龙弹带7、弹前部压力传感器11、防护板13。

所述的壳体1为中空圆筒结构，其内部的中间空腔的直径较两端的空腔直径短，中间空腔容纳测试与存储电路模块8、电池9、加速度传感器10；壳体1的圆筒两端加工内螺纹，分别用于连接壳体前盖2、壳体后盖5；壳体1的圆筒壁的中间区域加工两个对称的防护板槽011，在防护板槽011内的底部分别加工了一个U形槽012、两个通孔 013、两个螺纹盲孔014；U形槽012中放置的测试与存储电路模块8的连接导线6通过通孔013引入壳体1的空腔内，两个通孔013均可以向壳体1内部的剩余空腔中注入固结材料14，将测试与存储电路模块8和电池9固定在壳体1的空腔内，防护板13通过螺钉和两个螺纹盲孔014与壳体1连接，将防护板槽011密封，在测试仪发射过程中，起到保护导线6的作用。

所述的壳体前盖2是一个纵截面为T字型圆柱体，该圆柱体的直径短的一端加工外螺纹，用于连接壳体1，其另一端加工圆形凹槽，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线6的第一走线通孔201，圆形凹槽内部粘贴有3个圆孔的片状的弹前部压力传感器11，用3个螺钉连接壳体前盖2和弹头3，还穿过弹前部压力传感器11的孔并将其夹紧，通过第一走线通孔201将导线6引入壳体1的空腔内，导线6连接弹前部压力传感器11和测试与存储电路模块8。

所述的壳体后盖5是一个纵截面为T字型圆柱体，该圆柱体的两端分别加工外螺纹，分别用于连接壳体1和尼龙弹带7，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线6的第二走线通孔202，在圆形凹槽内的底部粘贴有3个圆孔的片状的弹底部压力传感器12，再将弹尾4置于该圆形凹槽内，用3个螺钉连接壳体后盖5和弹尾4，还穿过片状的弹底部压力传感器12的孔并将其夹紧，通过第二走线通孔202将导线6引入壳体1的空腔内，通过U形槽012的导线6连接弹底压力传感器12和测试与存储电路模块8，在壳体后盖5的直径短的一端的中央加工螺纹盲孔，连接加速度传感器10；

在尼龙弹带7上加工内螺纹，尼龙弹带7的外径大于身管的膛内直径，尼龙弹带7外表面与身管的膛内表面过盈配合，防止在武器发射过程中火药气体泄露。

本实施例的弹前部压力传感器11、弹底部压力传感器12选用美国Dynasen公司生产的PVF211-0.25-EK型压电薄膜传感器，当其受到外部压力作用时产生电信号，输入测试与存储电路模块8内，进行信号放大、调理、采集、计算、信息处理存储和通讯传输。

使用时，将耦合膛压的测试仪、发射药、底火装填入武器的身管的膛内，当武器发射时，耦合膛压的测试仪在弹底火药气体压力的推动下加速运动，与此同时，前一发弹丸发射过程中产生的火药气体仍在身管的膛内，对耦合膛压的测试仪产生弹前火药气体压力。当弹头、弹尾分别受到弹前火药气体压力、弹底火药气体压力作用时，弹前部压力传感器、弹底部压力传感器将分别产生电信号，经过电线传递给测试与存储电路模块，分别计算出弹前火药气体压力、弹底火药气体压力；加速度传感器给出测试仪的运动加速度。

Claims (2)

1.一种耦合膛压的测试仪，包括：导线(6)、测试与存储电路模块(8)、电池(9)、加速度传感器(10)、弹底部压力传感器(12)和固结材料(14)，所述的测试与存储电路模块(8)集成有顺次连接的信号放大电路、调理电路、采集电路、计算处理电路、存储电路和通讯传输电路；其特征在于，还包括壳体(1)、壳体前盖(2)、弹头(3)、弹尾(4)、壳体后盖(5)、尼龙弹带(7)、弹前部压力传感器(11)和防护板(13)；

所述的壳体(1)为中空圆筒结构，其内部的中间空腔的直径较两端的空腔直径短，中间空腔容纳测试与存储电路模块(8)、电池(9)、加速度传感器(10)；壳体(1)的圆筒两端加工内螺纹，分别用于连接壳体前盖(2)、壳体后盖(5)；壳体(1)的圆筒壁的中间区域加工两个对称的防护板槽(011)，在防护板槽(011)内的底部分别加工了一个U形槽(012)、一个通孔(013)、两个螺纹盲孔(014)；U形槽(012)中放置的测试与存储电路模块(8)的连接导线(6)通过通孔(013)引入壳体(1)的空腔内，经过两个通孔(013)向壳体(1)内部的剩余空腔中注入固结材料(14)，固结测试与存储电路模块(8)、电池(9)和壳体(1)，防护板(13)通过螺钉和两个螺纹盲孔(014)与壳体(1)连接，将防护板槽(011)密封；

所述的壳体前盖(2)是一个纵截面为T字型圆柱体，该圆柱体的直径短的一端加工外螺纹，用于连接壳体(1)，其另一端加工圆形凹槽，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线(6)的第一走线通孔(201)，圆形凹槽内部粘贴有3个圆孔的片状的弹前部压力传感器(11)，用3个螺钉连接壳体前盖(2)和弹头(3)，还穿过弹前部压力传感器(11)的孔并将其夹紧，通过第一走线通孔(201)将导线(6)引入壳体(1)的空腔内，导线(6)连接弹前部压力传感器(11)和测试与存储电路模块(8)；

所述的壳体后盖(5)是一个纵截¹面为T字型圆柱体，该圆柱体的两端分别加工外螺纹，分别用于连接壳体(1)和尼龙弹带(7)，在圆形凹槽的底部加工3个均布螺钉孔和导线(6)的第二走线通孔(202)，在圆形凹槽内的底部粘贴有3个圆孔的片状的弹底部压力传感器(12)，再将弹尾(4)置于该圆形凹槽内，用3个螺钉连接壳体后盖(5)和弹尾(4)，还穿过片状的弹底部压力传感器(12)的孔并将其夹紧，通过第二走线通孔(202)将导线(6)引入壳体(1)的空腔内，通过U形槽(012)的导线(6)连接弹底部压力传感器(12)和测试与存储电路模块(8)，在壳体后盖(5)的直径短的一端的中央加工螺纹盲孔，连接加速度传感器(10)；

在尼龙弹带(7)上加工内螺纹，尼龙弹带(7)的外径大于身管的膛内直径，尼龙弹带(7)外表面与身管的膛内表面过盈配合。

2.如权利要求1所述的一种耦合膛压的测试仪，其特征在于，弹底部压力传感器(12)选用压电薄膜传感器。

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