[其他]电子测压蛋

说明书

本方案属于火炮膛压测试技术领域。

火炮发射时膛内压力参数的测试，是研究火炮膛内火药燃烧规律，探索提高火炮威力，改进和完善火炮系统的重要依据，也是火炮交验时的主要技术性能指标之一。而目前火炮膛内压力测试所用的是铜柱或铜球测压蛋，此测压蛋由于铜柱或铜球本身的质量惯性和活塞侧壁的摩擦力作用，造成测量不准确，并且只能近似记录膛压的最大值，所以不能满足火炮系统膛内压力参数的测试需要。引线式电测虽比上述测压蛋效果好，但需在炮身或药筒上加工传感器安装孔。这样就破坏了火炮的整体结构，特别是在火炮交验时难以采用。本方案是一种电子测压蛋，解决了上述缺陷。

本方案的目的是提供一种微型电子测压蛋，装入膛内，能实时记录火炮发射过程中膛内压力的变化规律。

按照本方案的目的，该解决方案具有如下特征：将传感器制做在壳体上；把信号放大器、采样A／D转换器、触发电路、时钟控制器、存储器、予置电路、地址发生器集成缩微成一个电路模块，并装上接口和电池用胶封为一体，加上隔热绝缘层装入壳体里，用盖封闭，即全部为一整体。测压时，将其放入膛内，即可完成膛压测试。

下列附图有助于详细阐述。

图1是电子测压蛋的结构示意图。

图2是电子测压蛋的电路框图。

根据图1所示，包括壳体〔1〕、传感器〔2〕、隔热绝缘层〔3〕、电路模块〔4〕、接口〔5〕、电池〔6〕。壳体〔1〕为一抗高压的耐热材料制成，如用炮钢，壳体的两端为螺纹盖〔7、8〕，传感器〔2〕制做在壳体的螺纹盖〔7〕上。电路模块〔4〕是把信号放大器、采样A／D转换器、触发电路、时钟控制器、存储器、予置电路、地址发生器集成缩微成的一个电路模块，引线与传感器相接。并把电路模块与接口〔5〕和电池〔6〕连接，用环氧树脂胶封为一体。为避免电路模块、接口和电池在膛内高温中损坏，并在壳体里加了一层隔热绝缘层〔3〕、其材料可用发泡橡胶材料，将胶为一体的电路模块、接口和电池、连同螺纹盖〔7〕装上壳体、用螺纹盖〔8〕封闭。

图2是电子测压蛋的电路框图。传感器〔2〕受到发射时火药气体的压力作用，产生一个与压力成正比例的电量，该电量是一个微弱的信号。将此信号送到信号放大器〔9〕，信号放大器，将电量转换成电压并进行放大，使其满足一定的幅度，并把输出的信号，一路送采样A／D转换器〔10〕，进行模数转换，另一路送触发电路〔11〕。A／D在时钟控制器〔12〕的作用下，进行模数转换，并将转换结果直接送到存储器〔13〕，所用存储器为RAM，存储器的地址由地址发生器〔15〕产生，〔15〕为一个二进制计数器。在测试信号到来之前存储器是边擦边写而循环进行。当触

发信号到来时，使得触发电路的触发器改变状态，予置电路〔14〕开始工作，待记录“总容量减予置点数”个点后，予置电路给时钟控制器提供一信号，时钟控制器立即控制停止A／D转换和存储写入，并自动处于低功耗保持状态。接口〔5〕与存储器连接，用于在计算机控制下读出数据。电池〔6〕为电路所需电源。

本方案采用微型电池和压电式或压阻式压力传感器，将压力信号转变成电信号，经过高速采样A／D转换，进行数字存储记忆。由于采用了数字记录，测试信号的分辨率和精确度高。高速A／D转换和存储器采用自动触发，且予置点可调，因此能够完整地记录火炮发射时膛内压力的变化数据。并自带与微机连接的接口，存储记忆下的膛压数据由计算机直接调读，迅速准确地进行绘制压力曲线、频谱分析一系列数据处理。

本方案用于火炮系统膛内压力测试，具有体积小，操作使用方便，并可多次重复使用。且对于研究膛内火药燃烧规律、探索提高火炮威力，改进和完善火炮系统是一种理想的测压装置。

本方案还可用于测试弹底压力、发动机汽缸压力、坦克液压系统的压力变化规律，也可扩展应用于膛内温度测试。