DE3431634C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Signales bei Durchtritt eines Körpers durch eine Kontaktfolie - Google Patents

Description

• Gemäß der Erfindung wird dies beim Verfahren dadurch erreicht, daß wenigstens eine der leitenden Schichten in Streifen aufgeteilt wird und die zwischen den Streifen und der gegenüberliegenden Schicht auftretenden Kurzschlüsse mittels einer elektronischen Einrichtung derart ausgewertet werden, daß nur das gleichzeitige Auftreten eines Kurzschlusses zwischen zwei voneinander entfernten Streifen und der gegenüberliegenden Schicht das Durchtrittssignal auslösen.
• Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der Beschreibung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel erörtert. Es zeigt F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 1 a schematisch den Schichtaufbau der verwendeten Kontaktfolie, F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer vereinfachten, schnellen Auswerteelektronik, F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit gekreuzten Kontaktstreifen F i g. 1 bzw. 1 a zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf eine Kontaktfolie, die aus einer Anzahl von leitenden Streifen Sl ... S12, einer isolierenden Zwischenschicht Zund einer durchgehend leitenden Unterschicht U besteht. Von den Streifen S1 ... S12 führen Leitungen L1 ... L12 zu Eingängen P. ... P2 einer elektronischen Auswerteeinrichtung Et, die einen Mikroprozessor enthält. Damit ist es möglich, festzustellen, auf welchen Kanälen jeweils gleichzeitig Impulse auftreten.
• Wenn z. B. gleichzeitig die Kanäle S4, S5, S6, S7 und S8 Kontakt melden, ist davon auszugehen, daß ein entsprechend großer Körper K die Folie zum fraglichen Zeitpunkt durchtreten hat. Wird nur Kontakt von Kanal S2 und S7 gemeldet, ist von uninteressanten kleinen Partikein auszugehen.
• Softwaremäßig kann nun festgelegt werden, wie viele benachbarte Streifen gleichzeitig den Kontaktimpuls liefern müssen, um einen Körper mit einem bestimmten Mindestdurchmesser zu detektieren und den Triggerimpuls T auszulösen. Auf diese Weise ist eine einfache Anpassung an verschiedene Körpergrößen möglich.
• Fig.2 zeigt eine andere Möglichkeit der Auswertung. Hier ist jeder Streifen A1, B1, C ;A3, B3, C3 bzw. A2, B2, C2; A4, B4, C4 über eine aus je einem Leiterpaar bestehende Sammelschiene verbunden, und zwar alternierend mit den beiden Leitern. Das bedeutet, daß zwischen den beiden Leitern eines Paares ein Kurzschluß entsteht, wenn gleichzeitig zwei Bahnen, die jeweils drei Abstände voneinander entfernt sind, getroffen werden.
• lm Falle des Ausführungsbeispieles nach F i g. 2 wird vom Körper K die Bahn A2 und A3, B2 und B3 sowie C2 getroffen. Die Bahnen A2 und A3 melden dies über die Eingänge 1 und 2 dem UND-Gatter A. Gleichzeitig melden es die Bahnen B2 und B3 an das UND-Gatter a Die Bahn C2 meldet nur am Eingang 2 des UND-Gatters C, was zu keinen weiteren Konsequenzen führt.
• Die Ausgänge der beiden UND-Gatter A und B melden das Ereignis an das ODER-Gatter G, das den Triggerimpuis Tauslöst.
• Im vorliegenden Fall hätte dazu bereits die von den Streifen A2 und B3 ausgelöste Durchschaltung des U N D-Gatters A genügt.
• Die hier gewählte Aufteilung bewirkt also die Abgabe eines Triggerimpulses T, falls ein Körper gleichzeitig an zwei wenigstens im Abstand dvoneinander entfernt liegenden Streifen einen Kontakt auslöst. Die Körper Kl und K2 lösen keinen Impuls aus.
• Der vorauseilende Splitter K1 gibt nur an Bl einen Kurzschluß und bleibt damit ohne Folgen. Wenn das Gitter genügend dicht ist und die Koinzidenzbreite genügend unter dem Geschoß-Durchmesser liegt, jedoch größer als mögliche Splitter, so kann selbst ein Splitter im Streifenbereich des nachfolgenden Geschosses K vorab durchschlagen wie der Splitter K2, bei A3 ohne die Folie unwirksam zu machen. Damit wird zwar der Kanal A außer Betrieb gesetzt, nicht jedoch Kanal B.
• Die Lösung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet zwar weniger flexibel als die nach dem ersten, ist aber wegen der einfachen Elektronik preiswerter und schneller und damit für bestimmte Anwendungen geeigneter.
• Die Kontaktierung der selbstverständlich nach jedem Durchtritt zerstörten und auszuwechselnden Folie erfolgt in bekannter Weise mit einer auf den Streifenabstand abgestimmten Klemmleiste. Deren Verdrahtung bestimmt beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 die Zuordnung der Streifen zu den einzelnen UND-Gattern A, B, C. Durch verschieden verdrahtete Klemmleisten kann bei dem Abstand zwischen den zwei Leitungen 1 und 2 zugeordneten Bahnen variiert werden.
• Wird die untere Metallfolie U nicht flächig ausgebildet, sondern auch streifenförmig aufgelöst und zur einen Metallfolie gekreuzt angeordnet (Kreuzfolie), so kann die Anzahl der auslösenden Kontenpunkte zur Diskriminierung hergenommen werden. Hierbei ist eine noch feinere Unterscheidung der Splitter- und Geschoßgröße möglich, da die Knotenanzahl proportional zur durchschlagenden Fläche ist, die quadratisch mit dem Durchmesser wächst und somit einen deutlichen Unterschied in der Anzahl der Kontaktpunkte bei nur geringen unterschiedlichen Durchmessern ergibt als beim Beispiel nach Fig. 1.
• Mit einer derartig gekreuzten Folie ist außerdem eine Ortsdiskriminierung möglich, wenn die einzelnen Streifen fortlaufend numeriert sind.
• Eine derartige Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt.
• Zusätzlich zu den Eingängen P1... P12 sind am Mikroprozessor E3 weitere Eingänge Ql ... Qn vorgesehen, die mit den gekreuzten Streifen U1 ... Un verbunden sind. Die Auswertung erfolgt softwaremäßig durch den Mikroprozessor.
• Grundsätzlich kann auch die schnelle Anordnung gemäß F i g. 2 entsprechend abgewandelt werden.
• Ein zusätzlicher Schutz gegen Störung der Erkennungssicherheit durch voreilende Splitter ist bei beiden Folienarten möglich, wenn die Streifen an beiden Enden kontaktiert werden. Bleibt der Kurzschluß durch ein vorauseilendes Partikel nur kurzzeitig bestehen, kann auf der noch durchgehenden, heilen Seite ein erneuter Kurzschluß gemessen werden. Damit ist auch der anhand des Körpers K2 in F i g. 2 beschriebene Ausfall des Kanales Bzu vermeiden.
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Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Erzeugen eines Signales bei Durchtritt eines Körpers durch eine in mehrere voneinander isolierte Bereiche aufgeteilte Kontaktfolie, wobei die aus zwei leitenden Schichten und einer nichtleitenden Zwischenlage bestehende Kontaktfolie vom durchtretenden Körper lokal durchbrochen und durch Kurzschluß zwischen den leitenden Schichten das Durchtrittssignal ausgelöst wird, d adurch gek e n n z e ich n e t, daß wenigstens eine der leitenden Schichten (S, U) in Streifen (S ..... S12) aufgeteilt wird und die zwischen den Streifen (S@... S12) und der gegenüberliegenden Schicht (U) auftretenden Kurzschlüsse mittels einer elektronischen Einrichtung (E1, E2) derart ausgewertet werden, daß nur das gleichzeitige Auftreten eines Kurzschlusses zwischen zwei voneinander entfernten Streifen (Si, Si+d; A1, Bj, Ci) und der gegenüberliegenden Schicht (U) das Durchtrittssignal (T) auslöst.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Mindestgröße eines das Durchtrittssignal (T) auslösenden Körpers (K) der Abstand zwischen zwei impulsauslösenden Streifen (S6 Siid; Al, A2; Bi, B.....) kleiner als der Körperdurchmesser (K) gewählt wird.
3. 3. Vorrichtung zum Erzeugen eines Signales bei Durchtritt eines Körpers durch eine aus zwei leitenden Schichten und einer nichtleitenden Zwischenlage bestehende, in mehrere voneinander isolierte Bereiche aufgeteilte Kontaktfolie, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der leitenden Schichten (S) aus Streifen (Si; A,, B1, Ci) besteht und daß zur Auswertung der bei Durchtritt eines Körpers (K, K1, K2) zwischen den Streifen der einen Schicht (S) und der anderen Schicht (U) auftretenden Kurzschlüsse eine elektronische Auswertvorrichtung (E1; E2) vorgesehen ist, die bei gleichzeitig auftretendem Kurzschluß zwischen zwei voneinander um einen vorgegebenen Abstand (d) entfernten Streifen (A1, Ai+d) und der zweiten Schicht (U) für das Durchtrittssignal (T) auslöst.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der elektronischen Auswerteinrichtung (E) der Abstand (d) der signalauslösenden Streifenpaare (Si,Si+d-l) vorwählbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kontaktpaarabstand von d Streifenabständen auf den ersten Kontakt (A1) des ersten Kontaktpaares (A1, A2) erste Kontakte (B1, C1) des jeweils d-ten Kontaktpaares und auf den zweiten Kontakt (A2) des ersten Kontaktpaares d-l zweite Kontakte (B2, C2) des jeweils zweiten Kontaktpaares folgen, daß diese Anordnung von jeweils 2d Kontaktstreifen sich periodisch wiederholt und die jeweils gleichen Kontakte (Aj, B@, Ci) parallel geschaltet sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelgeschalteten Leitungspaare (A1,A2,A3 . . .; B1, B2, B3,... C1, C2,...) jeweils mit einem UND-Gatter (A, B, C) und deren Ausgänge mit einem ODER-Gatter (G) verbunden sind, das das Durchtrittssignal (T) auslöst.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide leitenden Schichten (S, U) in Streifen S@, Uj) aufgeteilt sind, die zueinander gekreuzt verlaufen und daß die elektronische Auswerteinrichtung (E3) getrennte Eingänge(P.... Pnß Ql . . . Q,,)zur Zuführung der von den Streifen (Si, Q,)kommenden Signale aufweist.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen eines Signales bei Durchtritt eines Körpers durch eine in mehrere voneinander isolierte Bereiche aufgeteilte Kontaktfolie, wobei die aus zwei leitenden Schichten und einer nichtleitenden Zwischenlage bestehende Kontaktfolie vom durchtretenden Körper lokaldurchbrochen und durch Kurzschluß zwischen den leitenden Schichten das Durchtrittssignal ausgelöst wird.

   Bei außenballistischen Vorgängen werden zur Auslösung von meßtechnischen Geräten für z. B. für Geschwindigkeitsmessungen, Röntgenblitzaufnahmen und dgl. unter anderem Kontaktfolien verwendet. Beim Durchschuß wird die in Schußrichtung gesehene vordere Metallfolie durch lokale Zerstörung der mittleren Isolierfolie mit der hinteren Metallfolie kurzgeschlossen. Der so erzeugte kurzzeitige Kurzschlußimpuls wird elektrisch zur Triggerung der Meßgeräte verwendet.

   Die Kontaktfolie wird so groß gewählt, daß alle zu erwartenden Flugbahnen durch sie hindurchgehen.

   Bei singulären Geschossen oder Flugpartikeln ist der Durchschlag eindeutig. Soll jedoch ein Geschoßteil dctektiert werden, das z. B. nach einem Zieldurchschlag von einem oder mehreren vorauseilenden Fremdpartikeln, z. B. Splittern vom Zielmaterial, umgeben ist, so wird unter Umständen nicht das interessierende Geschoß selbst, sondern das frühest ankommende Partikel, das auch ein Fremdpartikel sein kann, detektiert. Das führt gegebenenfalls zu erheblichen Verfälschungen der ballistischen Messungen durch unrichtige Orts- und/ oder Zeitkorrelationen.

   Eine Abart der bekannten Kontaktfolie mit dem Aufbau Metall-lsolierschicht-Metall ist das Draht-Gitter (»Harfe«), wo jeweils zwei benachbarte Drähte alternierend auf Potentialdifferenz liegen. Dabei können nur metallische Partikel detektiert werden, da der Kurzschlußimpuls durch Kurzschluß zweier benachbarter Drähte über das Projektil hergestellt wird. Aber auch hier kann nicht zwischen voreilendem und Haupt-Partikel unterschieden werden.

   Aus der DD-PS 1 39 032 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schrotgarbenlängen- und Geschwindigkeitsmessung bekannt, wobei zwei hintereinander in gewissem Abstand liegende Prellscheiben verwendet werden, die in mehrere sektorförmige Bereiche eingeteilt sind und somit die getrennte Auswertung verschiedener Sektoren der Garbe erlauben. Die Unterscheidung zwischen stark unterschiedlichen Partikelgrößen, wie zwischen einem Hauptkörper und vor- oder nacheilenden Splittern ist hierdurch jedoch nicht möglich.

   Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und Vorrichtungen zu seiner Durchführung zu schaffen, die es ermöglichen, den Durchtrittszeitpunkt des Hauptkörpers auch bei vorausfliegenden metallischen oder nicht metallischen Partikeln auf einfache Weise exakt zu bcstimmen.