加固式数据采集系统技术方案

本发明专利技术提供了一种加固式数据采集系统，包括便携式数据采集系统和手持式数据采集系统，均采用铝合金面板将铝合金一体锻压成型的机箱封闭，机箱内壁设计有加强筋，外壁设计有散热槽；便携式数据采集系统中的电路模块采用插接方式固连机箱并通过锁紧条紧固；手持式数据采集系统中的电路模块堆叠在机箱中并通过电源模块供电。本发明专利技术适用于大当量静爆试验测试数据采集，采用加固式、小型化设计，满足防尘、防振、抗强电磁干扰、便于携带等要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于靶场试验测试
，涉及一种用于采集、记录冲击波、破片速度等电信号的测试系统。
技术介绍
静爆试验威力参数测试是弹药研制过程中非常重要的一个环节，通过静爆试验威力参数测试，考核弹药的爆炸威力，获得必要的试验数据，为弹药的设计改进及效能评估提供试验数据支撑。随着大当量战斗部威力试验的开展，与普通战斗部静爆试验相比，战斗部爆炸时产生的冲击振动更大，破坏作用比普通炸药大得多，要可靠采集爆炸过程中的冲击波、破片等数据，就要求采集设备必须具备抗高冲击、振动、以及抗强电磁干扰的功能。以往的基于PCI总线的数据采集系统已经不能满足大当量战斗部静爆试验测试的需求，这就要求加固式的数据采集系统。目前采用的数据采集系统，是PCI总线形式的，机箱采用普通的塑料外壳，内部板卡采用插接式，散热采用和工控机一样模式的风扇散热，机箱上留有大量的散热孔。这种结构形式在使用、运输的过程中板卡极易松动、氧化，导致开机后检测不到板卡而影响测试数据的采集，并且由于机箱上留有大量的散热孔，防尘效果差，在野外测试时灰尘、沙粒极易进入到机箱内部而影响设备性能，普通小当量静爆试验中一般采用海绵将机箱四周包裹进行减振、防尘即可，在大当量静爆试验中，由于战斗部爆炸时产生的强振动和冲击有可能将数据采集设备机箱壳体振裂，导致板卡插槽松动，不能采集到冲击波、破片等数据，对试验结果的评估产生影响，因此，急需开发一套新的具有加固、防尘功能的数据采集系统，以满足新型弹药武器系统大当量静爆试验的测试需求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种数据采集系统，适用于大当量静爆试验测试数据采集，采用加固式、小型化设计，满足防尘、防振、抗强电磁干扰、便于携带等要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括便携式数据采集系统和手持式数据采集系统；所述的便携式数据采集系统包括前后面板、机箱、内部安装板、电路模块、输入输出接口和系统接口 ；所述的机箱采用铝合金一体锻压成型，前后两端分别用铝合金材质的前后面板封闭，形成密封结构，机箱内壁设计有加强筋，机箱外壁设计有散热槽；内部安装板采用铝制冷板，各个电路模块通过减振垫镶嵌在内部安装板上，内部安装板和机箱之间采用插接方式固连，且通过锁紧条紧固；所述的输入输出接口均采用BNC接口，布设在后面板上，所述的系统接口和指示灯、功能按钮布设在前面板上，输入输出接口和系统接口都带有密封圈和减振垫，并通过密封盖封闭；所述的手持式数据采集系统包括上下面板、机箱、电路模块、输入输出接口、系统接口和电池模块；所述的机箱采用铝合金一体锻压成型，上下两端分别用铝合金材质的上下面板封闭，形成密封结构，机箱内壁设计有加强筋，机箱外壁设计有散热槽；所述的电路模块堆叠在机箱内，并由电池模块供电；所述的输入输出接口均采用BNC接口，和系统接口一起布设在机箱上，所述上面板上布设有指示灯和功能按钮，输入输出接口和系统接口都带有密封圈和减振垫，并通过密封盖封闭。所述的电池模块采用宽温锂电池，位于机箱底部。所述的前后面板、上下面板和机箱均采用6mm后的铝合金制成。本专利技术的有益效果是:1)采用了全铝合金加固式结构设计，在抗振动、冲击方面较以往数据采集系统相比大大提高，可以满足大当量静爆试验冲击波、破片等数据的采集存储工作。2)根据试验布设传感器数量不同设计了不同通道、不同结构的设备结构，可满足不同的试验测试需求，并对8通道和4通道设备进行了小型化、直流供电设计，便于携带和运输。考虑野外使用发电机不方便，在测试路数不是很多的情况下，用具有直流供电功能的8通道或4通道数据采集系统即可，提高测试设备了现场操作的便携性。3)采用全封闭式铝合金设计结构代替留有大量散热孔的原有机箱，防尘、防沙、抗电磁干扰性能好，并采用传导散热技术，提高了设备的环境适用性和电磁兼容性能。【附图说明】图1是便携式数据采集系统的结构示意图；图2是手持式数据采集系统的结构示意图；图3是便携式数据采集系统的模块示意图；图4是本专利技术的外部连接示意图；图中，1-外部接口，2-后面板，3-机箱，4-内部安装板，5-前面板，6_前面板的加强板，7-上面板，8-内部安装板，9-内部安装板之间的加强筋，10-电池模块，11-电池模块盖板。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。本专利技术提供了一种基于加固式、传导散热方式的数据采集、记录的测试装置，应用于大当量战斗部冲击波、破片速度等数据采集中。本专利技术分为便携式和手持式两种结构形式，通过以下技术方案实现:便携式数据采集系统包括32通道和16通道两种方案，包括前后面板、机箱、内部安装板、电路模块、输入输出接口、系统接口等。前后面板、机箱均采用6_厚的铝合金进行加固设计，不同于以往工控机机箱的工业塑料材质，在野外恶劣环境使用时容易破裂，该机箱采用铝合金一体锻压成型，内壁设计加强筋以起到加固的作用。抗冲击能力达到20g。机箱表面不带散热孔，保证野外操作时灰尘、沙粒不能进入到机箱内部。表面设计散热槽，保证设备良好散热，可靠工作。内部安装板采用铝制冷板，电路模块通过减振垫镶嵌在铝制冷板内部，铝制冷板和机箱之间采用插接式，通过锁紧条进行紧固。信号输入接口包括32/16通道采集输入接口和1通道外部触发输入接口，输出接口包括外部触发输出接口。输入输出接口均采用BNC接口，布设在设备背面。系统接口包括网络接口、USB接口、VGA显示接口、电源输入口等接口，GPS天线安装支架与WLAN天线接口等，同时，面板上还分布有指示灯和功能按钮。系统接口均采用军品圆形航空连接器。所有的接口设计都带有密封圈和减振垫，同时给每个接口都设计了密封盖，在不使用时，所有的接口都盖上密封盖，保证设备整个结构的密闭性和抗振动的能力。便携式内部电路模块采用通用加固式零槽控制器模块，采集速率高，存储容量大，适合应用在传感器布设数量比较多的试验中；手持式数据采集系统包括8通道和4通道两种方案，包括上下面板、机箱、内部安装板、电路模块、输入输出接口、系统接口、电池模块等。手持式数据采集系统在结构设计上和便携式一样，都采用加固式的结构设计，和便携式数据采集系统不同的是内部模块堆叠在一起，体积比较小，只有200mmxl50mmx50mm(长、宽、高)，可以手持操作，可以直流供电，供电时间大于4小时，省去了试验现场使用发电机的工作量。手持式数据采集系统内部采用基于ARM的嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统，采集及下载速率较便携式低，适合应用在传感器布设数量比较少或者传感器布设比较分散的试验中。本专利技术的实现还在于设备内部结构采用模块化设计，包括系统模块、激励源模块、采集模块、无线数据传输模块、GPS模块和电源模块。32通道和16通道设备所有模块和机箱之间采用插接形式，每个模块采用锁紧条进行锁紧以增加设备的抗振性和可靠性；8通道和4通道所有模块以堆叠形式组装在一起，内部结构分上、下两部分，所有内部模块都安装于下部腔体中，上部面板主要安装指示灯和开关。上下两部分之间具有加强筋，一方面起安装固定的作用，另一方面对内部安装结构进行加固。本专利技术的实现还在于设备内部安装板采用铝制冷板，该铝制冷板增加了设备的传导散热、紧固模块、抗冲击振动、电磁屏蔽等功能；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固式数据采集系统，包括便携式数据采集系统和手持式数据采集系统，其特征在于：所述的便携式数据采集系统包括前后面板、机箱、内部安装板、电路模块、输入输出接口和系统接口；所述的机箱采用铝合金一体锻压成型，前后两端分别用铝合金材质的前后面板封闭，形成密封结构，机箱内壁设计有加强筋，机箱外壁设计有散热槽；内部安装板采用铝制冷板，各个电路模块通过减振垫镶嵌在内部安装板上，内部安装板和机箱之间采用插接方式固连，且通过锁紧条紧固；所述的输入输出接口均采用BNC接口，布设在后面板上，所述的系统接口和指示灯、功能按钮布设在前面板上，输入输出接口和系统接口都带有密封圈和减振垫，并通过密封盖封闭；所述的手持式数据采集系统包括上下面板、机箱、电路模块、输入输出接口、系统接口和电池模块；所述的机箱采用铝合金一体锻压成型，上下两端分别用铝合金材质的上下面板封闭，形成密封结构，机箱内壁设计有加强筋，机箱外壁设计有散热槽；所述的电路模块堆叠在机箱内，并由电池模块供电；所述的输入输出接口均采用BNC接口，和系统接口一起布设在机箱上，所述上面板上布设有指示灯和功能按钮，输入输出接口和系统接口都带有密封圈和减振垫，并通过密封盖封闭。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳艳，孙浩，陈化良，李建昌，柯文，徐利娜，雍顺宁，刘建荣，马林，贺彬涛，王茜，
申请(专利权)人：中国兵器工业试验测试研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61