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中級(jí)會(huì)員 | 第6年

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傳感器
測(cè)試系統(tǒng)
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激光光幕靶破片群測(cè)試系統(tǒng)的介紹

時(shí)間:2025/1/13閱讀:452
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  1. 激光光幕靶原理

    • 激光光幕靶是一種用于測(cè)量高速飛行物體(如破片群)參數(shù)的裝置。它主要基于光學(xué)原理工作。其基本構(gòu)造是由激光發(fā)射器和激光接收器組成。發(fā)射器發(fā)出的激光束形成一個(gè)光幕,當(dāng)破片群穿過這個(gè)光幕時(shí),會(huì)遮擋激光束。

    • 接收器會(huì)檢測(cè)到激光強(qiáng)度的變化,通過分析這種變化來獲取破片的相關(guān)信息。例如,根據(jù)激光被遮擋的時(shí)間間隔和光幕的尺寸,可以計(jì)算出破片的飛行速度。假設(shè)光幕的寬度為,破片穿過光幕的時(shí)間為,那么破片的速度

  2. 在破片群測(cè)試中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

    • 高精度測(cè)量:與傳統(tǒng)的測(cè)試方法相比,激光光幕靶能夠提供高精度的破片速度測(cè)量。因?yàn)榧す獾膫鞑ニ俣葮O快,而且光幕的位置和時(shí)間檢測(cè)可以達(dá)到很高的精度,所以能夠精確地計(jì)算出破片的速度,誤差范圍可以控制在較小的程度。

    • 非接觸式測(cè)量:激光光幕靶采用光學(xué)檢測(cè)方式,是一種非接觸式的測(cè)量手段。這對(duì)于破片群測(cè)試來說非常重要,因?yàn)榻佑|式測(cè)量可能會(huì)干擾破片的飛行狀態(tài),而非接觸式測(cè)量則不會(huì)對(duì)破片的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響,能夠真實(shí)地反映破片的飛行參數(shù)。

    • 多參數(shù)測(cè)量:除了速度測(cè)量外,激光光幕靶還可以用于測(cè)量破片的尺寸和數(shù)量。通過分析激光被遮擋的面積和次數(shù),可以大致推斷出破片的大小和穿過光幕的破片數(shù)量。例如,如果激光被大面積遮擋,且遮擋時(shí)間較長(zhǎng),可能意味著有較大尺寸的破片穿過光幕。

  3. 系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)

    • 激光光源穩(wěn)定性技術(shù):為了確保光幕的穩(wěn)定性和測(cè)量的準(zhǔn)確性,需要采用高穩(wěn)定性的激光光源。這涉及到激光二極管的溫度控制、電源穩(wěn)定性等方面的技術(shù)。例如,通過使用精密的溫度控制器來維持激光二極管的工作溫度,減少因溫度變化導(dǎo)致的激光波長(zhǎng)和功率波動(dòng)。

    • 信號(hào)處理技術(shù):由于破片穿過光幕時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)可能很微弱,并且會(huì)受到環(huán)境噪聲的干擾,因此需要先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)。如采用差分放大電路來增強(qiáng)有用信號(hào),利用數(shù)字濾波技術(shù)去除高頻和低頻噪聲,提高信號(hào)的信噪比。

    • 系統(tǒng)組成:一般包括激光發(fā)射單元、接收單元、信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)記錄單元。激光發(fā)射單元負(fù)責(zé)產(chǎn)生穩(wěn)定的激光束,形成光幕。接收單元用于接收穿過破片后的激光信號(hào),并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)處理單元對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理,提取出與破片參數(shù)相關(guān)的信號(hào)特征。數(shù)據(jù)記錄單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)將處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來,以便后續(xù)的分析。

    • 關(guān)鍵技術(shù)

  4. 應(yīng)用場(chǎng)景

    主要應(yīng)用于軍事火工品測(cè)試,如炮彈爆炸后破片群的參數(shù)測(cè)量。同時(shí)也用于防護(hù)裝備抗破片性能測(cè)試。在火工品測(cè)試中,可以準(zhǔn)確測(cè)量破片的速度、大小和數(shù)量分布,為火工品的殺傷力評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。在防護(hù)裝備測(cè)試中,可以模擬破片群攻擊,評(píng)估防護(hù)裝備的防護(hù)效果。



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