本实用新型专利技术属于速度和位置测试领域，具体为一种同时测量破片速度、位置和数量的装置。本实用新型专利技术由固定相距厘米级距离的两个覆铜板、采集处理电路、框架构成。每张覆铜板由顶层、中间层、底层组成，顶层由多个断线检测小块组成，中间层和底层由多条平行交替梳状铜膜线组成相互垂直的经纬检测线，每个检测小块的长宽方向内检测线不重复，弹片击穿某一块时，通过检测经纬线通断可知其在块内的具体位置。由弹片通过2个靶面位置和时间计算出弹片矢量速度和弹片数量。该装置比传统经纬靶节约了检测线的数量，可以布设到狭小空间测量弹片打击位置、速度、方向，靶面区域的最小弹片数量。
A device for measuring the speed, position and quantity of fragments at the same time
【技术实现步骤摘要】
一种同时测量破片速度、位置和数量的装置
本技术属于速度和位置测试领域，具体为一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，该装置能够更准确测量爆炸破片位置和速度。
技术介绍
弹药爆炸或弹药打击装甲、舰船、建筑物目标时，破片速度和位置是主要毁伤效应物之一，其为测试的关键参数。在破片速度测量领域已经有了一系列测试仪器与装置，较为常用的是区截装置与测试仪组成共同的测速系统，目前国内靶场普遍使用的区截装置是线圈靶、天幕靶、光幕靶、超声波激波法靶、双层电机短路靶、图像处理法等。专利号为CN200610102134.X的激波报靶系统利用弹丸超音速飞行时产生的激波进行检测；专利号为CN201010231582.6报靶系统利用弹丸击穿靶材产生的超声波进行检测，但其对靶材有一定要求，相应的信号处理算法较复杂，不易用嵌入式硬件实现，但舰船舱室、坦克装甲、房间内部超声波由于不规则反射面和空间狭小，超声波复杂反射叠加传播，使得该方法无法识别超声波，导致测试失败。专利CN201310077701.0在2层导电层间夹一层绝缘层，利用弹丸穿过双层电极导通进行检测，无法确定破片在靶面的位置，对非垂直通过靶面的破片速度测量误差较大。专利CN200710019000.6的光幕阵列靶对光幕精度要求较高，采用摄像头或线阵CDD的光幕靶对弹丸检测性能不佳；专利201510487949.3的自动报靶及测速装置及其定位测速方法采用线状连续红外光源，线状CCD测量位置，两个靶面测量速度，但CCD探测器易受到粉尘、烟雾的影响，也无法用于强光环境下。专利CN201310249220.3采用图像识别方法测量速度和着靶位置，但对靶面光洁度有要求，影像在爆炸烟雾、粉尘、强光影响测量不准确，甚至根本不能工作。在实弹打击坦克、舰船舱室、建筑物房间时，测量靶安装空间有限，同时其内部测点的弹片到来方向、弹片速度、弹片大小都是未知的，上述的多种装置和方法都无法安装。
技术实现思路
为了解决已有的弹片测速靶测量坦克装甲、舰船舱室、建筑物房间等狭窄空间时存在的问题，本技术提供了一种同时测量破片速度、位置和数量的装置。本技术是采用如下的技术方案实现的：一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，包括两张三层的覆铜板、采集处理电路和固定框架，每张覆铜板都包括顶层、中间层、底层，覆铜板的顶层划分成多个检测小块区域用于检测破片击中大致位置，每个检测小块区域内设置一条连续折弯等间距铜膜，铜膜一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；中间层在覆铜板长度方向构成铜膜纬线，每条纬线横跨位于同一排的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条纬线段，每个检测小块区域宽度内的纬线条数相同，每条纬线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；底层在覆铜板宽度方向构成铜膜经线，每条经线竖跨位于同一列的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条经线段，每个检测小块区域长度内的经线条数相同，每条经线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；固定框架包括框型底座、中间垫框和顶部固定框，中间垫框的厚度为厘米级，框型底座开口四周设置底边形成槽口，框型底座的槽口底边、中间垫框、顶部固定框和覆铜板四周设置位置对应的螺孔，两张覆铜板前后分别贴在中间垫框后置于框型底座的槽口内，顶部固定框置于中间垫框上然后通过螺钉固定。破片击中后铜膜断开，信号检测线上设置检测点，采集处理电路检测到铜膜断开后产生的由低变高的电平信号,顶层检测小块区域用于检测破片击中大致位置,中间层和底层在顶层每个块位置内组成经纬线用于检测精确位置。采用采集处理电路检测破片通过两个靶面的时间和破片飞行距离获得破片矢量速度。上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，覆铜板包括第一层基材和第二层基材，第一层基材的正面设置连续折弯等间距铜膜，第一层基材和第二层基材之间设置铜膜纬线，第二层基材背面设置铜膜经线。上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，第一层基材和第二层基材的材料为聚四氟乙烯，覆铜板则为柔性覆铜板，两张覆铜板共用一张第一层基材和一张第二层基材，第一层基材和第二层基材中间折弯后形成两张柔性覆铜板，固定时折弯后形成的两张柔性覆铜板将中间垫框夹在中间，然后固定即可。上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，连续折弯等间距铜膜的折弯角度为90度。上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，覆铜板宽度方向上不同检测小块区域内相同位置对应的纬线两端分别连接，覆铜板长度方向上不同检测小块区域内相同位置对应的经线两端分别连接，这样连接后再连接上拉电阻，这种方法有效减少了信号检测线数量。上述的一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，连续折弯等间距铜膜还通过另一条信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，连续折弯等间距铜膜上接两条信号检测线的两个端部位于对角位置，连续折弯等间距铜膜接两条信号检测线后，只有两个信号检测线同时被打断才能被采集处理电路检测到高电平，若只有其中一条被打断不会检测到高电平，降低弹片击断信号检测线误判断是检测小块区域铜膜被击断的概率，同时连接信号检测线的端部处于对角位置，两个信号检测线距离远，两条信号检测线不容易同时被打断。本技术旨在解决诸如坦克装甲车辆、舰艇舱室、建筑物房间等狭窄空间内，弹药的破片作用到目标物的速度、位置、数量测量难题。本技术能够布置于狭小空间内测量弹片打击方向、速度和位置，弹片在靶面区域的最小弹片数量。附图说明图1为本技术测量破片速度、位置和数量的原理图。图2为本技术测量破片的块位置原理图。图3为本技术图2中一个检测小块的示意图。图4为本技术测量破片的纬线位置布设示意图。图5为本技术测量破片的块位置和纬线位置叠加原理图。图6为本技术检测破片的覆铜板剖面图。图7为本技术测量破片速度的原理图。图8为固定框架的爆炸图。图9为固定框架的正视图。图10为固定框架的侧视图。图11为固定框架的剖视图。图12为固定框架的示意图。图中：1-覆铜板1，2-固定框架，3-覆铜板2,4-信号总线,5-采集处理电路，6-检测小块B11，7-检测小块B12，8-检测小块B1a，9-检测小块Bba，10-检测小块Bb2，11-检测小块Bb1,12-信号检测线，13-信号地，14-连续折弯等间距铜膜，15-块检测点B1c，16-上拉电阻R,17-电源VCC,18-纬线检测点L1c，19-纬线检测点L2c，20-纬线检测点L3c，21-纬线检测点L4c，22-纬线检测点L5c，23-纬线检测点L6c，24-第一层基材，25-纬线，26-第二层基材，27-经线，28-弹片，29-弹片飞行轨迹，30-破片过覆铜板1与靶板的垂线，31-破片飞行距离L0，32-破片过覆铜板2垂线与破片和覆铜板2的交点直线距离d1，33-框型底座，34-中间垫框，35-顶部固定框，36-螺钉，37-柔性覆铜板。具体实施方式<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，其特征在于：包括两张三层的覆铜板、采集处理电路和固定框架，每张覆铜板都包括顶层、中间层、底层，覆铜板的顶层划分成多个检测小块区域用于检测破片击中大致位置，每个检测小块区域内设置一条连续折弯等间距铜膜，铜膜一端通过信号检测线在采集处理电路（5）端接上拉电阻，另一端接地；/n中间层在覆铜板长度方向构成铜膜纬线（25），每条纬线（25）横跨位于同一排的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条纬线段，每个检测小块区域宽度内的纬线条数相同，每条纬线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；/n底层在覆铜板宽度方向构成铜膜经线（27），每条经线（27）竖跨位于同一列的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条经线段，每个检测小块区域长度内的经线条数相同，每条经线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；/n固定框架包括框型底座（33）、中间垫框（34）和顶部固定框（35），中间垫框（34）的厚度为厘米级，框型底座开口四周设置底边形成槽口，框型底座的槽口底边、中间垫框、顶部固定框和覆铜板四周设置位置对应的螺孔，两张覆铜板前后分别贴在中间垫框后置于框型底座的槽口内，顶部固定框置于中间垫框上然后通过螺钉（36）固定。/n...
【技术特征摘要】
1.一种同时测量破片速度、位置和数量的装置，其特征在于：包括两张三层的覆铜板、采集处理电路和固定框架，每张覆铜板都包括顶层、中间层、底层，覆铜板的顶层划分成多个检测小块区域用于检测破片击中大致位置，每个检测小块区域内设置一条连续折弯等间距铜膜，铜膜一端通过信号检测线在采集处理电路（5）端接上拉电阻，另一端接地；
中间层在覆铜板长度方向构成铜膜纬线（25），每条纬线（25）横跨位于同一排的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条纬线段，每个检测小块区域宽度内的纬线条数相同，每条纬线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；
底层在覆铜板宽度方向构成铜膜经线（27），每条经线（27）竖跨位于同一列的顶层检测小块区域，每个检测小块区域覆盖若干条经线段，每个检测小块区域长度内的经线条数相同，每条经线一端通过信号检测线在采集处理电路端接上拉电阻，另一端接地；
固定框架包括框型底座（33）、中间垫框（34）和顶部固定框（35），中间垫框（34）的厚度为厘米级，框型底座开口四周设置底边形成槽口，框型底座的槽口底边、中间垫框、顶部固定框和覆铜板四周设置位置对应的螺孔，两张覆铜板前后分别贴在中间垫框后置于框型底座的槽口内，顶部固定框置于中间垫框上然后通过螺钉（36）固定。
2.根据权利要求1所述的一种同时测量破片速度、位置和数量的...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁永红，段能全，王俊峰，蔡萌，李斌，祁敏，章玮玮，胡滨，车大建，
申请(专利权)人：太原引卓科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14
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