[发明专利]一种高速空气炮弹丸的发射速度捕捉仪及其方法

说明书

技术领域

本发明属于测速领域，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。

背景技术

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。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明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，本发明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；