CN2123753U - 计时法炸药爆速检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型计时法炸药爆速检测仪是一种具有 检定、测量、自校三种功能的检测仪器。用来检定计 时法炸药爆速测量装置和进行炸药爆速测量。其特 征在于具有模拟炸药爆轰过程中产生电离效应或发 光效应的电探针开关标准模拟器和光电开关标准模 拟器。具有驱动上述两种标准模拟器的由专用微机 控制的标准时间间隔发生器，供进行计量检定用。还 具有二套相互独立的电测法输入通道测量系统和二 套相互独立的光测法输入通道测量系统，它们都可以 用串联或并联方式进行炸药爆速测量，供进行测速比 对鉴定用。

Description

本实用新型涉及一种对计时法炸药爆速测量装置进行计量检定和测速比对鉴定的标准仪器。

公知的计时法炸药爆速测量装置，是由爆速测量仪器、高频传输电缆、信号网络和“电探针开关”（或光电开关）组成的。对于炸药爆速测量装置如何进行计量检定，国内外尚无统一的检定规程和方法。其通常的做法是仅对爆速测量仪器中的晶体振荡器进行检定，这样做的缺点是不能确定整个炸药爆速测量装置的不确定度。根据查新美国DIALOG国际检索系统的《世界专利索引》1963～1980、《世界专利近期索引》1981～1989《美国政府研究报告文摘》1964～1989、《工程索引》1977～1989、《科学文摘》1977～1989等五个文档的结果，计时法炸药爆速测量装置，至今尚未建立专用计量标准。

本实用新型的目的，主要是建立计时法炸药爆速测量装置的专用计量标准，实现计量检定和测速比对鉴定。

为了实现上述目的，本实用新型计时法炸药爆速检测仪不同于一般的计时法炸药爆速测量仪，其特征是：具有模拟炸药爆轰过程中产生电离效应、发光效应的“电探针开关”、“光电开关”标准模拟发送单元；具有“光测法输入通道”、“电测法输入通道”测量接收单元；该标准模拟发送单元和测量接收单元均受专用微机实时控制，实现对通用的计时法炸药爆速测量装置进行计量检定和现场测速比对鉴定。

本实用新型计时法炸药爆速检测仪，其特征是：“电探针开关”、“光电开关”标准模拟发送单元，其“电探针开关”、“光电开关”标准模拟器是由标准时间间隔发生器驱动的，该标准时间间隔发生器是按专用微机输给的8421制BCD代码的反码工作，可产生从100μS至1S共四十个标准时间间隔信号。

本实用新型计时法炸药爆速检测仪，还具有二套相互独立的采用“光测法输入通道”的爆速测量系统；具有两套相互独立的采用“电测法输入通道”的爆速测量系统；上述两种爆速测量系统均可用串联或并联方式进行炸药爆速测量，以提高爆速测量值的可靠性和可比性，实现测速比对鉴定。

综上所述，本实用新型计时法炸药爆速检测仪具体由标准发送、测量接收和专用微机三部分组成，它是一种具有检定、测量、自校三种功能融为一体的新颖炸药爆速检测仪器。它的研究成功首次为我国计时法炸药爆速测量装置建立专用计量标准，对炸药爆速测量提供了更可靠的手段，有着重要的应用意义。

下列附图为本实用新型的一个实施例：

图1是计时法炸药爆速检测仪总体方框图；

图2是光电开关标准模拟器电路原理图；

图3是电探针开关标准模拟器电路原理图；

图4是标准时间间隔发生器电路原理图；

图5是光测法输入通道电路原理图；

图6是电测法输入通道电路原理图。

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

图1示出了本实用新型计时法炸药爆速检测仪总体方框图，由标准发送、测量接收和专用微机三部分组成。

标准发送单元：包括晶体振荡器1、时标电路2、时基电路3、复位电路4、启停电路5、主控电路6、检测驱动电路7组成的标准时间间隔发生器和电探针开关模拟器10、光电开关模拟器9；该分部分的作用是：在检测时模拟炸药爆轰过程中产生的电离效应或发光效应，输出由标准时间间隔驱动的电探针开关模拟信号或光电开关模拟信号，实现对通用的计时法炸药爆速测量装置进行检定。其工作过程为：当功能选择开关K₄置于检定位，晶体振荡器1产生的高频信号，送入时标电路2进行分频，将分频后的信号送至时基电路3，时基电路3同时接受专用微机17通过接口电路16送来的BCD码的反码控制，和量程开关K₁配合，输出40种不同的标准时间间隔脉冲信号至主控是路6，主控电路6的工作受启停电路5的支配，经检测驱动电路7进行信号变换，对应于标准时间间隔信号的前沿和后沿各输出一个正阶跃信号，先后同时驱动电探针开关模拟器10、光电开关模拟器9，发出开关模拟信号后前者作为检定时的启动信号，后者作为检定时的停止信号，实现检定任务。

测量接收单元：包括晶体振荡器1、时标电路2、复位电路4、多路选通电路8、功能选择开关K₄、光测法输入通道11、电测法输入通道12、主门13、双路七位计数器14、选通、寄存、译码、显示15。该部分的作用是在测量时，可选用电测法或光测法以串联或并联方式进行炸药爆速测量，实现测速比对鉴定。

专用微机单元：包括专用微机17、接口电路16、程控电源18、打印机19、手动自动标志20。该部分的作用是对总机进行实时控制、管理、采集数据、运算处理。但微机部分不属本实用新型权利要求的限制。

将标准部分输出信号通过外部专用电缆或光纤输给相对应的测量部分的测量通道，在功能选择开关K₄置于自校位，即能自动地进行自校。

图2描述了本实用新型光电开关标准模拟器电路原理。工作过程如下：

标准时间间隔发生器输出的负脉冲由二极管D₁输入，经晶体管BG₁电平转移，驱动由晶体BG₂、BG₅组成的高速电子开关，使半导体激光器D₃发出激光脉冲。晶体管BG₇为半导体激光器D₃提供静态工作电流，即直流偏置。晶体管的BG₃、稳压管D₂组成恒流源，晶体管BG₄、BG₆及二级管D₄为激光器保护电路，防止激光器过载及反冲击穿。本实用新型中有二个这样的电路参数完全相同的发射机，当仪器处于光检功能时，其中一个作为启动激光脉冲输出，另一个作为停止激光脉冲输出。

图3描述了本实用新型电探针开关标准模拟器电路原理，它是由一个高频晶体三极管组成的电路，晶体三极管以集电极开路方式输出，在电检功能时，模拟电探针开关，对计时法炸药爆速测量装置进行检定。这种完全相同的电路共有4个，可同时检定两台仪器。

图4描述了本实用新型标准时间间隔发生器电路原理，下面结合图1和图4进一步阐述：

首先用手动或自动方式由U₉的6脚发出复位脉冲，使有关电路复位。5MHz高稳晶振信号，经时标电路2产生1MHz时标信号输入本单元，74LS90U₁～U₅组成五级十分频器，依次可获得100KHz、10KHz、1KHz、100Hz的时标送至74LS64U₆，当开关K₁选通74LS64U₆的某一个输入门时，则从74LS64U₆的8脚输出相应的时标，经74S00U₇倒相，送至可预置分频器74LS196U₈，74LS196U₈的输入端A、B、C、D接收微机输给的代码，从12脚Q_D输出分频信号触发同步双稳74SOOU₁₀，74S00U₁₀同时受100KHz时标同步，由6脚输出时间间隔脉冲信号，再经7408U₉送至主控双稳74S112U₁₁。当第一个时间间隔脉冲的下降沿触发后，74S112U₁₁状态立即翻转，由7脚 Q₂输出负阶跃信号，触发双稳74S00U₁₃，74S00U₁₃的8脚输出正阶跃脉冲，作为电启动驱动信号。同时，74S00U₁₃的11脚输出负阶跃信号，触发单稳74S00U₁₅，由74S00U₁₅的3脚输出窄负脉冲，作为光启动驱动信号。同理，当第二个时间间隔脉冲的下降沿触发主控双稳74S112U₁₁时，74S112U₁₁再次翻转，从9脚Q₂输出，一方面触发辅助双稳74S112U₁₂，闭锁与门74S08U₁₀；另一方面，使74SOOU₁₄的6脚输出正阶跃脉冲，作为电停止驱动信号，同时使单稳74SOOU₁₆的11脚输出窄负脉冲，作为光停止驱动信号。开关K₁有4种时标选择，可预置分频器74LS196U₈有10种分频状态，故组合起来可产生从100μS～1S的标准时间间隔信号。

图5描述了本实用新型光测法输入通道电路原理。光信号经光纤输入由PIN管D₁和晶体管BG₁组成的预放级进行预放，晶体管BG₂组成前置放大级，晶体管BG₃、BG₄组成共射－－共基放大级；晶体管BG₅为射极输出器；其射极输出一路经电阻R₁₁反馈至晶体管BG₂的基极，另一路经由晶体管BG₆组成的高频提升级放大，再经射级输出器晶体管BG₇和整形器74S132U₀整形后输出。由此可见，该电路实质上是一个特殊的跨阻抗式光纤测量接收机。本实用新型计时法炸药爆速检测仪中有4路这样的电路参数完全相同的光测法输入通道，两个输入通道可组成一套测量系统，一个输入通道作光启动靶输入，另一个输入通道作光停止靶输入。故4路光测法输入通道可组成二套相互独立的光测法炸药爆速测量系统。

图6描述了本实用新型电测法输入通道电路原理。工作过程：首先使双稳态触发器74S00U₁、74S00U₃复位。当第一个电探针开关信号送至启动靶输入端时，双稳74S00U₁翻转，8脚输出负阶跃信号，经图1中的多路选通电路8、打开主门13、计数器14开始计数；同时，双稳74S00U₁的11脚输出正阶跃信号，触发单稳74S221U₂；74S221U₂的5脚输出一个正脉冲，脉宽由电阻R₆、电容C₂（或R₆·C₁）决定，该脉冲下降沿触发双稳74S112U₃，74S112U₃的9脚输出高电平至双稳74S00U₄的5脚，为74S00U₄的翻转准备条件。当第二个电探针开关信号送至停止靶输入端时，双稳74S00U₄翻转，其3脚输正阶跃信号，经图1中的多路选通电路8、关闭主门13、计数器14、停止计数。并显示被测时间。74S21U₂、74S112U₃的作用是防止启动靶的信号干扰停止靶正常工作。本实用新型计时法炸药爆速检测仪中有4路这样的电路参数完全相同的电测法输入通道，故可组成二套相互独立的电测法炸药爆速测量系统。

Claims (2)

1、一种计时法炸药爆速检测仪，其特征是：具有电探针开关、光电开关组成的标准发送单元；标准发送单元由晶体振荡器1、时标电路2、时基电路3、复位电路4、启停电路5、主控电路6、检测驱动电路7组成的标准时间间隔发生器和电探针开关模拟器10、光电开关模拟器9构成；当功能选择开关K₄置于检定时，晶体振荡器1产生的高频信号，送人时标电路2进行分频，将分频后的信号送至时基电路3，时基电路3同时接受BCD码的反码控制，和量程开关K₁配合，输出40种不同的标准时间间隔脉冲信号至主控电路6，主控电路6的工作受启停电路5的支配，经驱动电路7进行信号变换，对应于标准时间间隔信号的前沿和后沿各输出一个正阶跃信号，先后同时驱动电探针开关模拟器10、光电开关模拟器9，发出开关模拟信号。

2、根据权利要求1所述的一种计时法炸药爆速检测仪，其特征是：电探针开关模拟器10，是由高频响晶体三极管组成的电路，晶体三极管以集电极开路方式输出；光电开关模拟器是以带光纤的半导体激光器LD为核心的激光发射机，输出激光脉冲。

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