一种基于磁探针的X光机触发器制造技术

本实用新型专利技术公开了提供了基于磁探针的X光机触发器，包括：依次连接的磁探针、信号调节器、控制系统、Marx发生器和X光成像系统；所述磁探针设置在电磁导轨出炮口处，作为传感器感应高速飞行物体上的磁场；所述X光成像系统设置在所述出炮口前方，包括X射线管及X射线探测器，所述高速飞行物体出炮后在X射线管及X射线探测器之间穿过；所述控制系统包括延时发生器，用于对接收自所述磁探针输出的、经过所述信号调节器的触发信号进行延时。磁探针可以提供最可信的炮弹出炮口时刻及位置，解决了现有仅依赖设定延时的X光机触发器准确率不高的问题，且硬件成本小，响应速度快，易于防护，为电磁发射炮弹出炮口状态的获取提供了新的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁探针的X光机触发器
本技术属于电磁发射
，具体涉及针对电磁轨道发射高速飞行物体的一种基于磁探针的X光机触发器。
技术介绍
X光机可提供时间很短而强度很大的脉冲X射线，其曝光时间短，穿透力强，可穿过火光和烟雾，是对爆炸过程中的高速运动现象拍摄的理想工具。采用X光机系统可在出膛瞬间对电枢磨损量进行测量，并用区截方法测量弹丸出口速度。X光机提前或者延后触发，都无法获取到电枢及弹丸状态，因此X光机的触发问题就显得极为重要。目前，传统炮弹的X光机触发多采用估算弹丸从发射系统启动到飞行至X光机拍摄范围内的时间，例如在炮口设置物理触碰物或激光阻断器等方式进行时间估算，在X光机的控制系统中将该时间设置为延时时间，发射系统启动后，控制系统按照设定的延时时间进行延时，延时时刻到，X射线管发射X射线，在X射线探测器上进行成像。该系统仅在理想情况下，发射系统以特定速度发射弹丸，可以较为精确的估算弹丸到达X光机视场的时间。然而，电磁发射领域弹丸飞行速度较高，可达2000m/s以上，X光机的视场范围约为1米，弹丸经过X光机视场的时间仅为500微秒左右。如果发射系统速度控制精度不高或者系统受到干扰，导致弹丸速度出现一定的误差，那么弹丸实际到达X光机视场的时间与估算值将出现偏差，实际情况中，这一偏差是必然存在的，并且很有可能大于数百微秒，极有可能导致X光机提前或者延后触发，无法正常捕捉到电枢及弹丸状态。而且，现有的物理触碰或激光阻断估算手段，因电磁轨道发射的高速和强光热等影响而大为降低精度甚至失效。因此，需要一种更加准确的触发机制，提高正常捕捉到炮弹的概率。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本技术提供了一种针对电磁轨道发射高速飞行物体的、基于磁探针的X光机触发器，触发机制精度高，提高了拍摄成功率。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种基于磁探针的X光机触发器，所述触发器包括：依次连接的磁探针、信号调节器、控制系统、Marx发生器和X光成像系统；所述磁探针设置在电磁导轨出炮口处，作为传感器感应高速飞行物体上的磁场；所述X光成像系统设置在所述出炮口前方，包括X射线管及X射线探测器，所述高速飞行物体出炮后在X射线管及X射线探测器之间穿过；所述控制系统包括延时发生器，用于对接收自所述磁探针输出的、经过所述信号调节器的触发信号进行延时；所述Marx发生器用于输出高压脉冲、驱动所述X光成像系统拍摄成像。优选地，所述电磁导轨出炮口外部固定设置有尼龙块，所述磁探针固定在该尼龙块上。优选地，所述磁探针与所述信号调节器之间，所述信号调节器与所述控制系统之间都连接有同轴线，该同轴线外设置有高压绝缘套管。优选地，所述控制系统还包括触发放大器，该触发放大器连接于所述延时发生器和所述Marx发生器之间。优选地，所述Marx发生器包括触发变压器、火花触发器及高压电源。优选地，所述Marx发生器与所述X射线管之间通过高压电缆连接。优选地，所述磁探针数量为多个。优选地，所述高速飞行物体包括电枢和电枢前方的弹丸。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本技术提供的基于磁探针的X光机触发器，磁探针可以提供最可信的炮弹出炮口时刻及位置，解决了现有仅依赖设定延时的X光机触发器准确率不高的问题，且硬件成本小，响应速度快，易于防护，为电磁发射炮弹出炮口状态的获取提供了新的保障；2、由于磁探针处于出炮口位置，与X射线管之间距离很短，该延时相对很小，计算误差也相对更小，在实际使用中，准确度相对更高，更可靠。附图说明图1是本技术的X光机触发器系统组成示意图；图2是本技术的传感器在发射装置上的安装示意图；图3是本技术的X光机控制系统在收到触发信号后的工作流程示意图；图4是本技术的磁探针的输出信号。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本技术进一步详细说明。作为本技术的一种较佳实施方式，如图1-3所示，本技术提供一种基于磁探针的X光机触发器，所述触发器包括：依次连接的磁探针4、信号调节器5、控制系统6、Marx发生器7和X光成像系统，所述X光成像系统包括X射线管8和X射线探测器9。如图2展示了磁探针4的布设位置，具体位置应在确保安全的前提下尽量靠近电磁轨道1的出炮口3，为确保正常触发，磁探针数量可根据需要布设多个，具体地，所述电磁导轨1的炮尾2设置电磁发射系统，出炮口3外部通过特定性能的胶固定设置有尼龙块，所述磁探针4通过螺钉和特定性能的胶固定在该尼龙块上。采用磁探针作为传感器，作为本技术X光机触发器的核心，通过磁探针感应高速飞行物体10上的磁场，获取高速飞行物体10到达出炮口3的时间，将磁探针的输出信号作为触发信号。所述高速飞行物体10包括电枢和电枢前方的弹丸。如图1所示，X光成像系统的布设位置视具体情况确定和调整，具体地，所述X光成像系统设置在所述出炮口3前方，所述高速飞行物体10出炮后在X射线管8及X射线探测器9之间穿过。如图3所示，所述控制系统6包括延时发生器11，用于对接收自所述磁探针4输出的、经过所述信号调节器5的触发信号进行延时；所述控制系统6还包括触发放大器12，该触发放大器12连接于所述延时发生器11和所述Marx发生器之间。所述延时发生器11一方面向所述触发放大器12输出触发信号，另一方面还输出同步脉冲信号16。如图1和图3所示，所述Marx发生7包括触发变压器13、火花触发器14及高压电源15，所述Marx发生器7用于输出高压脉冲信号17、驱动所述X光成像系统拍摄成像，同时还向所述高压电源15输出取样信号18。如图1-2所示，所述磁探针4与所述信号调节器5之间，所述信号调节器5与所述控制系统6之间都连接有同轴线，该同轴线外设置有高压绝缘套管；所述Marx发生器与所述X射线管8之间通过高压电缆16连接。所述控制系统6的延时发生器11根据所述磁探针4与所述X射线管8之间的垂直距离以及所述电枢出炮口速度设定延时时间。本技术的基于磁探针的X光机触发器的工作流程简要介绍如下：当所述磁探针4感应到电枢到达磁探针所处位置时，输出触发信号经过所述信号调节器5传送至所述控制系统6的触发输入端，所述控制系统6在接收磁探针触发信号后，所述延时发生器11按照设定的延时时间进行延时，延时时刻到，所述延时发生器11输出依次经过所述触发放大器12、触发变压器13、火花触发管14，从而使所述Marx发生器7输出高压脉冲信号17，高压脉冲驱动所述X射线管8发射X射线，最终在所述X射线探测器9上获得一个有效的X光图像。由于磁探针处于出炮口位置，与X射线管之间距离很短，该延时相对很小，计算误差也相对更小，在实际使用中，准确度相对更高，更可靠。图4给出了电磁发射过程中磁探针的输出信号曲线。可以看出，磁探针输出信号有上升、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁探针的X光机触发器，其特征在于，所述触发器包括：依次连接的磁探针(4)、信号调节器(5)、控制系统(6)、Marx发生器(7)和X光成像系统；所述磁探针(4)设置在电磁导轨(1)出炮口(3)处，作为传感器感应高速飞行物体(10)上的磁场；所述X光成像系统设置在所述出炮口(3)前方，包括X射线管(8)及X射线探测器(9)，所述高速飞行物体(10)出炮后在X射线管(8)及X射线探测器(9)之间穿过；所述控制系统(6)包括延时发生器(11)，用于对接收自所述磁探针(4)输出的、经过所述信号调节器(5)的触发信号进行延时；所述Marx发生器(7)用于输出高压脉冲、驱动所述X光成像系统拍摄成像。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁探针的X光机触发器，其特征在于，所述触发器包括：依次连接的磁探针(4)、信号调节器(5)、控制系统(6)、Marx发生器(7)和X光成像系统；所述磁探针(4)设置在电磁导轨(1)出炮口(3)处，作为传感器感应高速飞行物体(10)上的磁场；所述X光成像系统设置在所述出炮口(3)前方，包括X射线管(8)及X射线探测器(9)，所述高速飞行物体(10)出炮后在X射线管(8)及X射线探测器(9)之间穿过；所述控制系统(6)包括延时发生器(11)，用于对接收自所述磁探针(4)输出的、经过所述信号调节器(5)的触发信号进行延时；所述Marx发生器(7)用于输出高压脉冲、驱动所述X光成像系统拍摄成像。2.如权利要求1所述的基于磁探针的X光机触发器，其特征在于：所述电磁导轨(1)出炮口(3)外部固定设置有尼龙块，所述磁探针(4)固定在该尼龙块上。3.如权利要求1所述的基于磁探针的X光机触发器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程龙，武晓康，龙鑫林，张晓，李松乘，张永胜，李白，刘兴锴，鲁军勇，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42