一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪及其方法技术

本发明专利技术公开了一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，包括弹丸捕捉管、捕捉管前支架、捕捉管后支架、前液压升降柱、后液压升降柱、前座和后座；所述弹丸捕捉管上设置有弹丸速度测量单元，所述捕捉管前支架和捕捉管后支架的上端分别通过第一铰接件和第二铰接件前后铰接连接在弹丸捕捉管的下壁；所述捕捉管前支架和捕捉管后支架的下端分别固定连接竖向设置的所述前液压升降柱和后液压升降柱上端；所述前液压升降柱和后液压升降柱分别设置于所述前座和后座上；本发明专利技术的结构简单，采用姿态可调式弹丸捕捉管，可以随时根据炮管的发射角度的变化对应调节，保证了弹丸捕捉器能适应空气炮的各种发射角度。

A speed trap for high speed air projectile projectile and its method

The invention discloses a high-speed air launch speed projectile capture instrument, including projectile tube, tube capture capture front bracket, a rear bracket, the trap tube hydraulic lifting column, hydraulic lifting column, front and rear seat; the bullet trap tube is arranged on the projectile velocity measurement unit, wherein the upper end of the tube capture the front bracket and capture tube bracket are respectively through the first and second hinge hinge hinged on the projectile tube before and after capture the lower wall of the tube; capture the front bracket and the rear bracket capture tube are respectively and fixedly connected with the front of the vertical hydraulic lifting column and hydraulic lifting column of the front; hydraulic lifting column and hydraulic lifting column are respectively arranged on the front and rear seat; the invention has simple structure, adopts the posture adjustable bullet trap tube, can at any time according to the change of the launch angle of gun tube The corresponding adjustment ensures that the projectile catcher can adapt to the various firing angles of the air gun.

【技术实现步骤摘要】
一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪及其方法
本专利技术属于测速领域，尤其涉及一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪及其方法。
技术介绍
现阶段国内外普遍采用空气炮实验来模拟高速设备的发射、运动、碰撞等过程。空气炮高速弹丸发生碰撞前的速度的精密测量，是实验重复性和获得碰撞后相关参数和稳定性能分析的保证，直接关系到实验结果的可靠性。在现有技术中广泛采用接触靶，采用接触靶方案，其特点是需要在弹道上固定一个真实存在的靶面，弹丸通过该靶面时产生信号，用示波器记录跳变时刻，计算速度。该方案原理和结构简单，但测量精度和量程上存在不足。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪及其方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，包括弹丸捕捉管、捕捉管前支架、捕捉管后支架、前液压升降柱、后液压升降柱、前座和后座；所述弹丸捕捉管上设置有弹丸速度测量单元，所述捕捉管前支架和捕捉管后支架的上端分别通过第一铰接件和第二铰接件前后铰接连接在弹丸捕捉管的下壁；所述捕捉管前支架和捕捉管后支架的下端分别固定连接竖向设置的所述前液压升降柱和后液压升降柱上端；所述前液压升降柱和后液压升降柱分别设置于所述前座和后座上。进一步的，还包括、前滑块、后滑块、前丝杆、后丝杆、第一导柱、前支撑座、后支撑座、前丝杆电机、后丝杆电机和底座、第二导柱；所述前座和后座的下端分别固定连接所述前滑块和后滑块；所述前支撑座和后支撑座分别对称设置于所述底座台面两侧，所述前丝杆电机和后丝杆电机分别设置于所述前支撑座和后支撑座台面，所述前丝杆电机和后丝杆电机分别与所述前丝杆和后丝杆驱动连接，其中前丝杆和后丝杆位于所述前丝杆电机和后丝杆电机之间，且同轴心设置；所述前丝杆和后丝杆分别与所述前滑块和后滑块上的螺纹通孔螺纹连接；横向固定设置的所述第一导柱同时活动穿设入前滑块和后滑块上的导孔中；所述前丝杆和后丝杆可分别驱动前滑块和后滑块沿第一导柱位移。所述第二导柱的一端同轴心固定连接所述后丝杆末端；所述前丝杆末端同轴心设置有导孔；所述第二导柱的另一端可活动插入所述前丝杆上的导孔中。进一步的，还包括空气炮发射管；所述空气炮发射管可发射空气炮弹丸；所述弹丸捕捉管位于所述空气炮发射管的发射口处；所述弹丸捕捉管可调节姿态至弹丸捕捉管与空气炮发射管的弹道同轴心。进一步的，所述弹丸捕捉管的测速弹道的上壁沿轴线方向间距设置有两个检测孔，各所述检测孔内的检测部件包括紫外光发射头和可见光纤探头靶，且所述紫外光发射头和可见光纤探头靶之间设置有隔板，其中所述紫外光发射头的发射方向朝所述可见光纤探头靶侧倾斜。进一步的，所述弹丸速度测量单元包括紫外光激发模块、紫外光导纤维、主机、前光缆和后光缆；所述主机中包括光电转化单元；所述前光缆和后光缆内部设置有可见光导纤维；所述紫外光激发模块的紫外光导出端与所述紫外光导纤维的紫外光导入端连接；所述紫外光导纤维的紫外光导出端与所述紫外光发射头的紫外光导入端连接；所述可见光纤探头靶的可见光导出端与所述可见光导纤维的可见光导入端连接；所述可见光导纤维的可见光导出端与所述主机中光电转化单元的可见光捕捉端连接。进一步的，所述主机内还包括数据处理单元，数据处理单元包括计时仪、微处理器和存储器；数据处理单元以微处理器为中心，计时仪、存储器分别与微处理器信号传输连接，所述微处理器的信号输入端与各所述光电转化单元的信号输出端连接。进一步的，所述主机上还包括显示器和控制按键，所述显示器的信号输入端与所述微处理器的信号输出端连接；所述控制按键设置于所述显示器下方。进一步的，还包括空气炮弹丸，所述空气炮弹丸的弹体中部设置有一圈荧光染料槽，还包括O形弹性荧光染料带，所述弹性荧光染料带可粘附紫外光荧光染料，所述弹性荧光染料带紧密套设于所述荧光染料槽中，且套设状态下的所述弹性荧光染料带外径小于空气炮弹丸主体直径。进一步的，一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪的方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1：确定沿测速弹道的轴线方向的两所述检测孔相对距离，两所述紫外光激发模块同时连续向两所述紫外光导纤维导入紫外光，进而两所述紫外光发射头分别向两所述检测孔中连续导入紫外光；步骤2：从空气炮弹丸发射筒发射出来的空气炮弹丸进入所述弹丸捕捉管的弹道中，并且沿弹道高速运动；步骤3：空气炮弹丸上的弹性荧光染料带途径第一个所述检测孔时，第一个所述检测孔中紫外光发射头导出的紫外光被弹性荧光染料带捕捉，随即弹性荧光染料带产生荧光反应，弹性荧光染料带瞬间释放可见光，弹性荧光染料带产生的可见光被第一个所述检测孔中的所述可见光纤探头靶捕捉，并将捕捉到的可见光通过后光缆中的所述可见光导纤维传送到所述主机中的光电转化单元上，光电转化单元将电信号传送给脉冲发生器，随即脉冲发生器给计时仪开始信号；步骤4：空气炮弹丸上的弹性荧光染料带途径第二个所述检测孔时，第二个所述检测孔中紫外光发射头导出的紫外光被弹性荧光染料带捕捉，随即弹性荧光染料带产生荧光反应，弹性荧光染料带再次瞬间释放可见光，弹性荧光染料带产生的可见光被第二个所述检测孔中的所述可见光纤探头靶捕捉，并将捕捉到的可见光通过前光缆中的所述可见光导纤维传送到所述主机中的光电转化单元上，光电转化单元将电信号传送给脉冲发生器，随即脉冲发生器给计时仪结束信号；步骤5：计时仪将时间差数据传送给微处理器，微处理器用沿测速弹道的轴线方向的两所述检测孔相对距离除以弹性荧光染料带依次途径第一个所述检测孔和途径第二个所述检测孔之间的时间差计算空气炮弹丸平均速度，最后微处理器将得出的数据传送给显示器和存储器。有益效果：本专利技术的结构简单，采用姿态可调式弹丸捕捉管，可以随时根据炮管的发射角度的变化对应调节，保证了弹丸捕捉器能适应空气炮的各种发射角度，采用光纤探头靶捕捉荧光反应信号的方式在稳定性和准确性上要优于普通光靶式测速方式，由于弹性荧光染料带的宽度理论上可以控制的很窄，进而可以大大缩短两个检测孔的间距，提高瞬间速度测量的准确性，克服了接触式测量法在量程和精度上的不足，在抗干扰性和稳定性上也高于线圈靶方案。综合所述：该装置与方法具有结构简单、非接触式、高灵敏度、抗干扰性强、高量程等诸多优异性能。附图说明附图1为本专利技术整体结构第一示意图；附图2为本专利技术整体结构第二示意图；附图3为弹丸捕捉管第一局部结构示意图；附图4为弹丸捕捉管第二局部结构示意图；附图5为弹丸捕捉管第三局部结构示意图；附图6为弹丸捕捉管内部结构示意图；附图7为检测孔内的检测部件结构示意图；附图8为空气炮弹丸结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如附图1和2所示，一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：包括弹丸捕捉管2、捕捉管前支架227、捕捉管后支架225、前液压升降柱201、后液压升降柱226、前座202和后座223；所述弹丸捕捉管2上设置有弹丸速度测量单元231，所述捕捉管前支架227和捕捉管后支架225的上端分别通过第一铰接件228和第二铰接件229前后铰接连接在弹丸捕捉管2的下壁；所述捕捉管前支架227和捕捉管后支架225的下端分别固定连接竖向设置的所述前液压升降柱201和后液压升降柱226上端；所述前液压升降柱201和后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：包括弹丸捕捉管(2)、捕捉管前支架(227)、捕捉管后支架(225)、前液压升降柱(201)、后液压升降柱(226)、前座(202)和后座(223)；所述弹丸捕捉管(2)上设置有弹丸速度测量单元(231)，所述捕捉管前支架(227)和捕捉管后支架(225)的上端分别通过第一铰接件(228)和第二铰接件(229)前后铰接连接在弹丸捕捉管(2)的下壁；所述捕捉管前支架(227)和捕捉管后支架(225)的下端分别固定连接竖向设置的所述前液压升降柱(201)和后液压升降柱(226)上端；所述前液压升降柱(201)和后液压升降柱(226)分别设置于所述前座(202)和后座(223)上。

【技术特征摘要】
1.一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：包括弹丸捕捉管(2)、捕捉管前支架(227)、捕捉管后支架(225)、前液压升降柱(201)、后液压升降柱(226)、前座(202)和后座(223)；所述弹丸捕捉管(2)上设置有弹丸速度测量单元(231)，所述捕捉管前支架(227)和捕捉管后支架(225)的上端分别通过第一铰接件(228)和第二铰接件(229)前后铰接连接在弹丸捕捉管(2)的下壁；所述捕捉管前支架(227)和捕捉管后支架(225)的下端分别固定连接竖向设置的所述前液压升降柱(201)和后液压升降柱(226)上端；所述前液压升降柱(201)和后液压升降柱(226)分别设置于所述前座(202)和后座(223)上。2.根据权利要求1所述的一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：还包括、前滑块(226)、后滑块(220)、前丝杆(205)、后丝杆(221)、第一导柱(209)、前支撑座(203)、后支撑座(222)、前丝杆电机(204)、后丝杆电机(224)和底座(208)、第二导柱(207)；所述前座(202)和后座(223)的下端分别固定连接所述前滑块(226)和后滑块(220)；所述前支撑座(203)和后支撑座(222)分别对称设置于所述底座(208)台面两侧，所述前丝杆电机(204)和后丝杆电机(224)分别设置于所述前支撑座(203)和后支撑座(222)台面，所述前丝杆电机(204)和后丝杆电机(224)分别与所述前丝杆(205)和后丝杆(221)驱动连接，其中前丝杆(205)和后丝杆(221)位于所述前丝杆电机(204)和后丝杆电机(224)之间，且同轴心设置；所述前丝杆(205)和后丝杆(221)分别与所述前滑块(226)和后滑块(220)上的螺纹通孔螺纹连接；横向固定设置的所述第一导柱(209)同时活动穿设入前滑块(226)和后滑块(220)上的导孔中；所述前丝杆(205)和后丝杆(221)可分别驱动前滑块(226)和后滑块(220)沿第一导柱(209)位移。所述第二导柱(207)的一端同轴心固定连接所述后丝杆(221)末端；所述前丝杆(205)末端同轴心设置有导孔；所述第二导柱(207)的另一端可活动插入所述前丝杆(205)上的导孔中。3.根据权利要求1所述的一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：还包括空气炮发射管(11)；所述空气炮发射管(11)可发射空气炮弹丸；所述弹丸捕捉管(2)位于所述空气炮发射管(11)的发射口处；所述弹丸捕捉管(2)可调节姿态至弹丸捕捉管(2)与空气炮发射管(11)的弹道同轴心。4.根据权利要求1所述的一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：所述弹丸捕捉管(2)的测速弹道(62)的上壁沿轴线方向间距设置有两个检测孔(43)，各所述检测孔(43)内的检测部件(63)包括紫外光发射头(58)和可见光纤探头靶(60)，且所述紫外光发射头(58)和可见光纤探头靶(60)之间设置有隔板(105)，其中所述紫外光发射头(58)的发射方向朝所述可见光纤探头靶(60)侧倾斜。5.根据权利要求1和4所述的一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪，其特征在于：所述弹丸速度测量单元(231)包括紫外光激发模块(54)、紫外光导纤维(55)、主机(5)、前光缆(3)和后光缆(4)；所述主机(5)中包括光电转化单元；所述前光缆(3)和后光缆(4)内部设置有可见光导纤维(59)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，王启扬，张宁超，宋春焕，任娟，兀伟，敬伟，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61