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                  激光測速光幕靶

                  激光測速光幕靶

                  簡要描述:

                  目前,彈丸速度的測量主要采用2種方法:一種是測量彈丸飛過一段已知距離(S)的時間(t),由公式V=S/t可求得已知距離的平均速度V,其主要測試儀器有網靶、線圈靶、天幕靶和光幕靶等,本產品為成都科大勝英科技有限公司研發生產的——激光測速光幕靶。

                  產品時間:2021-09-29

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                  一、產品概述

                       彈丸參數測試是靶場測試的一項主要內容。其中,彈丸速度是衡量火炮系統對目標射擊效果的主要特征參數,也是目前火炮、彈丸、特種玻璃生產廠家在產品檢驗中的主要的技術指標,在發射藥鑒定試驗和穿甲試驗中需要測量彈丸的初速和著速,有時確定彈道系數和彈形系數也與測速有著密切的關系??傊?,各種類型的射擊都需要測量彈丸的速度。

                      目前,彈丸速度的測量主要采用2種方法:一種是測量彈丸飛過一段已知距離(S)的時間(t),由公式V=S/t可求得已知距離的平均速度V,其主要測試儀器有網靶、線圈靶、天幕靶和光幕靶等;另一種速度測量方法是應用多普勒雷達技術,本產品為成都科大勝英科技有限公司研發生產的——激光測速光幕靶。

                  采用多普勒雷達有其技術上的先進性,但是由于測量小反射面積的彈丸時,誤差較大,國內較少采用。

                  網靶、線圈靶成本低廉,但因其測量原理是彈丸擊斷導線或電路線引發電脈沖,所以測量過程引起的干擾很大,造成測量誤差增大;另外網靶、線圈靶的測量原理確定了其不能重復使用,重復測量的時間成本和維護成本都比較大。

                       而天幕靶和光幕靶以其精度較高,使用方便,可重復使用等優勢,在彈丸測速市場占據較大份額。

                  由于天幕靶以天空背景光作為光源工作,在對亞音速彈測量時,聲音超前彈丸到達光幕面,聲音壓縮空氣引起空氣折射率改變,使進入天幕靶鏡頭的光能量改變,容易造成天幕靶誤觸發,從而引起測量誤差的增大。

                       光幕靶是一種用于測試飛行彈丸速度的區截裝置,主要用在低伸彈道的彈丸初速測試中。它既可以用于測試金屬彈丸,又可以用于測試非金屬彈丸。由于采用了人工光源,不受自然條件的限制,再加上靈敏度和測試精度高,操作簡單等優點,在國內大部分靶場得到了廣泛的應用。

                  光幕靶測試中的主要干擾是沖擊波干擾,是由于彈丸發射時形成的沖擊波所致。對于超音速彈丸來說,并不會對測試結果產生影響,沖擊波以聲速傳播,彈丸先于波陣面之前到達靶面產生觸發信號。但對于低音速和近音速彈丸來說,彈丸的速度低于沖擊波的傳播速度,沖擊波的波陣面先于彈丸到達靶面產生觸發信號,如果將第一個觸發信號作為測試的最終觸發信號,就會給測試帶來很大的誤差。在高精度的測試中需要解決這些干擾對測試產生的影響,以提高測試的準確性和精度。

                       目前國內的光幕靶主要有三種形式:

                       1、中科院自動化所提出的光柵及光電二極管陣列測試法,其示意圖見圖一。圖中1為防護擋板,2為光源和光柵,3為光幕靶框架,4是光電二極管陣列,5為激光光束.


                  光幕靶介紹1.jpg



                          2、西安工業學院提出的光纖編碼立靶,其示意圖見圖二。將扇形天幕用光導纖維分成若干個小扇形,每組光纖的端面為一矩形 ,通過鏡頭成像 ,形成一個小扇形天幕。若干個矩形端面在鏡頭像面處排列成線陣 ,就構成了具有較大角度的扇形天幕 。每組光纖的另一端與一個光電敏感面相接。這樣 ,彈丸過扇形不同區域時 ,會有不同的光電管信號反應出來,兩臺天幕靶正交布置 ,可將兩天幕的重迭視場分割成若干小塊 ,這樣就可判定彈丸穿越此平面時的坐標。


                  光幕靶介紹2.jpg



                          3、激光二極管陣列和光電二極管陣列構成的光幕靶。其示意圖見圖三。圖中1為激光二極管陣列,3為光電管陣列,4是光幕靶框架,2為激光光束陣列。

                          當彈丸穿越光幕靶時,遮擋激光光束陣列從而在光敏管處產生脈沖信號。

                  光幕靶介紹3.jpg


                  在分析現有光幕靶測量速度的基礎上,本公司開發了性能優越的激光光幕靶測速系統。


                  一個典型的1000X1000 mm2的光幕靶示意圖如下圖四:


                  光幕靶介紹4.jpg

                  圖四:光幕靶示意

                  激光測速光幕靶測試原理如圖五:


                  光幕靶介紹5.jpg


                  圖五、測試原理

                  二、系統的區別于其他公司現有產品的獨特之處

                  1、采用獨特的技術形成連續的激光光源組成光幕墻,從而使光幕靶的空間分辨率與光源無關,所以很容易使空間分辨率達到5mm以下,只須根據用戶需求設定即可;

                  2、運用數字處理電路有效的解決了信號干擾問題;

                  3、采用特殊設計的計時電路,保證計時的精度,既能測單發的速度,也能測連發的速度;

                  4、在很多套測速系統實踐經驗的基礎上, 完善地解決了初速的測試精度問題等;

                  5、在用戶需求較為嚴格的情況下,可以監測每一只激光接收管的信號,從而在光幕靶上形成間距最小為4mm的坐標系統,可以獲得非常詳細的實驗數據,如彈片數量、彈著點、彈道等;

                  激光光幕靶由激光二極管陣列(光源)、光電接收陣列、光電信號預處理電路、計時及測速、上位微機處理軟件系統構成。


                  三、技術指標

                  1.適用彈種:  各種材質彈丸

                  2.適用彈徑:  φ5——φ200 mm

                  3.最大射頻    <9000發/分鐘

                  4.最大連續測量數  ≤10發(超過10發,須連接微機讀取數據)

                  5.光幕靶有效視場:  200 × X mm2 (可根據要求定做)

                  6.測速范圍:      10m/s——3000m/s

                  7.環境條件: -25℃ —— 65℃

                  相對濕度≤75%,風速≤ 6 m/s

                  8.速度測量誤差: < 0.05 %

                  9.電源  :  220V AC,功耗 < 20W


                  四、具體實現

                      我們提供如圖5所示的兩對發射-接收盒(共計4個盒子),客戶根據自己場地、測量需求制作支架,將4個盒子安裝到支架上,聯好線纜,即可構成一套完整的測速系統。



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