[发明专利]一种弹丸速度的激光测速系统及其方法

权利要求书

1.一种弹丸速度的激光测速系统，其特征在于：包括弹管(1)、设置在靠近弹管发射口的冲力触发感应装置(2)、设置在靠近弹管出射口的二级激光测速装置、设置在冲力触发感应装置(2)与二级激光测速装置之间的一级激光测速装置、测距仪(4)、计时单元(12)和处理单元(11)，所述测距仪(4)分别设置在所述冲力触发感应装置(2)与一级激光测速装置之间、一级激光测速装置与二级激光测速装置之间，所述计时单元(12)的信号输入端分别与冲力触发感应装置(2)的信号输出端、一级激光测速装置的信号输出端和二级激光测速装置的信号输出端连接，所述计时单元(12)的信号输出端与处理单元(11)的信号输入端连接，所述冲力触发感应装置(2)的信号输出端与一级激光测速装置和二级激光测速装置包含的激光激发模块的信号输入端连接；

所述二级激光测速装置包括激光激发模块(7)、第二分光镜(9)和第二光电转换模块(10)，所述激光激发模块(7)设置在弹管(1)上，且所述激光激发模块(7)的发射激光光线垂直于弹丸的飞行路径，所述第二光电转换模块(10)设置在与激光激发模块(7)相对的弹管壁体上，且所述第二光电转换模块(10)接收发射的激光光线；所述第二分光镜(9)设置在激光激发模块(7)的发射端，且所述第二分光镜(9)将发射光线分成两束相互垂直的出射光线，其中一束朝向第二光电转换模块(10)，且另一束朝向冲力触发感应装置(2)和一级激光测速装置；

所述一级激光测速装置包括第一分光镜(5)和第一光电转换模块(13)，所述第一分光镜(5)、第一光电转换模块(13)分别与第二分光镜(9)、第二光电转换模块(10)平行间距设置在弹管(1)上，且所述第一分光镜(5)设置在第二分光镜(9)分光后的出射光线路径上，且所述第一分光镜(5)将分光后的出射光线再次分成两束相互垂直的出射光线，其中一束朝向第一光电转换模块(13)，且另一束朝向冲力触发感应装置(2)；

所述冲力触发感应装置(2)包括插接板(23)、应变片(24)和应变触发片(22)，所述插接板(23)可拆卸的插设在弹管(1)内，所述插接板(23)上贯通开设有供弹丸(14)穿过的弹孔(21)，所述插接板(23)内开设有至少一侧开口的凹腔(27)，所述凹腔(27)垂直于弹丸(14)的飞行方向；所述应变片(24)和应变触发片(22)均设置在凹腔(27)内，所述应变触发片(22)与应变片(24)连接，至少所述应变触发片(22)上的部分区域伸入到弹孔(21)内，且所述弹丸(14)穿过弹孔(21)时触碰到应变触发片(22)并使应变片(24)发生应变信号；所述应变片(24)与计时单元(12)连接。

2.根据权利要求1所述的一种弹丸速度的激光测速系统，其特征在于：所述弹管(1)的壁体内部开设有通光孔(3)，所述通光孔(3)沿弹管(1)的长度方向设置，且所述通光孔(3)的两端分别与第二分光镜(9)、冲力触发感应装置(2)相对设置。

3.根据权利要求1所述的一种弹丸速度的激光测速系统，其特征在于：所述应变触发片(22)为薄纸片，且所述应变触发片(22)覆盖弹孔(21)设置，所述应变触发片(22)一侧与应变片(24)牵拉设置，且另一侧通过固定件(25)固定设置。

4.根据权利要求3所述的一种弹丸速度的激光测速系统，其特征在于：所述应变片(24)横设在凹腔(27)内的开口一侧，且所述应变片(24)与凹腔(27)的两内壁间隙设置，应变片(24)与凹腔的内壁构成两条缝隙(30)，所述应变触发片(22)的一侧可插入其中一条缝隙(30)，且另一侧弯折后插入另一条缝隙(30)中。

5.根据权利要求1所述的一种弹丸速度的激光测速系统，其特征在于：所述插接板(23)朝向二级激光测速装置一侧的壁体上开设有透光孔(230)，所述透光孔(230)连通凹腔(27)。

6.一种利用权利要求1所述的激光测速系统测量弹丸速度的方法，其特征在于：将冲力触发感应装置靠近弹管发射口设置，将二级激光测速装置靠近弹管出射口设置，在冲力触发感应装置与二级激光测速装置之间设置一级激光测速装置，通过激光激发模块发射激光，并且发射光线经过第一分光镜、第二分光镜进行分光，使激光光线通过各个光路；并通过测距仪分别测量一级激光测速装置与二级激光测速装置的间距、冲力触发感应装置的间距；

弹丸发射后先通过冲力触发感应装置，并同时触发计时单元开始计时，之后弹丸依次通过一级激光测速装置、二级激光测速装置，并依次使计时单元分步计时，获得三个时间值及时间间隔；通过处理单元根据时间间隔及测距仪测量的间距进行数据处理，计算加速度及速度。