專利名稱:引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一套引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)，特別是一種既能檢測各型引燃類火工品的發(fā)火可靠性，又能定量化檢測引燃類火工品輸出可靠性的檢測系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)
引燃類火工品是彈藥發(fā)火序列的第一級作用器件，其輸出能量的大小和變化形態(tài)對整體彈藥的彈道性能有十分重要的影響，因此，需要對引燃類火工品的輸出性能進行準確檢測和評估。長期以來，采用聲響判斷法和Ρ-t曲線最大壓力法來判斷引燃類火工品的點火能力存在一定不足，只是定性分析。采用配彈法來檢驗引燃類火工品點火能力存在兩方面的困難，一方面僅能從配彈方面檢驗其適配性而不能進行具體的各項參量分析，對解決質(zhì)量問題和產(chǎn)品改進沒有針對性，另一方面，試驗組織規(guī)模大，耗費高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所解決的技術(shù)問題是，克服以上引燃類火工品性能檢測手段的不足， 解決定量化綜合評估引燃類火工品點火能力問題，提供一種引燃類火工品輸出性能定量化檢測系統(tǒng)，對表征引燃類火工品輸出性能的輸出壓力、溫度與作用時間等特征參量進行測試，準確獲得這些參量值。
本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案為本實用新型引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)包括擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器、底座、火工品作用壓力-溫度測試儀；所述擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器裝配在底座上，密閉爆發(fā)器位于擊發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的溫度傳感器裝配在底座上位于密閉爆發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的壓力傳感器裝配在密閉爆發(fā)器上，所述溫度傳感器、密閉爆發(fā)器和擊發(fā)器的中軸線對正。
本實用新型所述密閉爆發(fā)器包括爆發(fā)器支柱、爆發(fā)器支座、爆發(fā)器套、爆發(fā)器透蓋、爆發(fā)器端蓋、試品端蓋、透紅外耐壓玻璃片、紫銅密封墊；所述爆發(fā)器支柱下端與爆發(fā)器支座底部轉(zhuǎn)軸連接，爆發(fā)器支柱的上部通過一可插拔的銷軸與爆發(fā)器支座的上部連接；爆發(fā)器支柱位于爆發(fā)器套側(cè)面中間正下方，與爆發(fā)器套固定連接在一起；爆發(fā)器套一端與試品端蓋通過螺紋連接在一起，試品端蓋的另一端安裝有被測試火工品，試品端蓋其軸線與爆發(fā)器套的軸線同軸；爆發(fā)器套另一端依次配設(shè)有爆發(fā)器透蓋、透光耐壓玻璃片和爆發(fā)器端蓋爆發(fā)器透蓋右端與爆發(fā)器套通過螺紋連接，爆發(fā)器透蓋左端與爆發(fā)器端蓋通過螺紋連接，透光耐壓玻璃片緊壓在爆發(fā)器透蓋和爆發(fā)器端蓋之間；在爆發(fā)器透蓋與爆發(fā)器套相連的一端內(nèi)設(shè)有一凹腔，在凹腔內(nèi)設(shè)有一圓錐形防護罩，在圓錐形防護罩的錐角處開有一能夠阻擋住火工品作用產(chǎn)物的殘渣不噴射到玻璃片上，并且能夠保證一定強度的光線透過的通孔；爆發(fā)器端蓋、爆發(fā)器透蓋、圓錐形罩的軸線設(shè)置要一致；在爆發(fā)器套的側(cè)面上，開有用于安裝壓力傳感器的測壓孔，壓力傳感器端面與爆發(fā)器套內(nèi)腔側(cè)面平齊；在各個部件的螺紋連接處設(shè)置有起密封作用的密封墊。所述密閉爆發(fā)器中圓錐形防護罩上開設(shè)的通孔其直徑設(shè)置為2mm 4mm。[0006]所述擊發(fā)器包括擊發(fā)器支座、擊發(fā)器套、擊針部件、擊發(fā)器端蓋、撥動扳手、擊發(fā)扳手；所述擊發(fā)器支座通過導(dǎo)軌裝配在引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)的底座上，并配設(shè)有調(diào)整擊發(fā)器支座位置從而能調(diào)整擊針端部相對于火工品端面的間隙的螺旋調(diào)整機構(gòu)；所述擊發(fā)器套安裝在擊發(fā)器支座上設(shè)置為可拆卸連接，擊發(fā)器套能更換為絕緣材質(zhì)的，與絕緣材質(zhì)的擊發(fā)器套配套的擊發(fā)器端蓋上設(shè)有通孔，在絕緣材質(zhì)的擊發(fā)器套內(nèi)裝配銅制擊針， 銅制擊針的一端連接有電發(fā)火導(dǎo)線，另一端接觸火工品中心，構(gòu)成電發(fā)火回路；所述擊發(fā)器是擊針能產(chǎn)生擊發(fā)動作，具有規(guī)定擊發(fā)能量的機械裝置。擊發(fā)能量應(yīng)能滿足擊發(fā)各種撞擊式火工品規(guī)定的擊發(fā)能量。并能與電火工品構(gòu)成發(fā)火回路，滿足電火工品發(fā)火要求。它是整套測試系統(tǒng)的重要組成部分。有兩方面的作用(1).按照規(guī)定的標準擊發(fā)能量對被測火工品施予作用，考核火工品的發(fā)火可靠性；( .為下一步的火工品輸出能量測試和作用可靠性檢測提供標準輸入能量，是整套測試系統(tǒng)啟動的基礎(chǔ)。
所述火工品作用壓力一溫度測試儀包括溫度傳感器、壓力傳感器、放大電路、第一、第二采樣保持放大器、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機系統(tǒng)、火工品爆發(fā)檢測電路和恒流源電路；所述溫度傳感器的輸出端依次經(jīng)放大電路、第一采樣保持放大器接所述多路模擬開關(guān)的一個輸入端；所述壓力傳感器的輸出端接第二采樣保持放大器的輸入端，所述第二采樣保持放大器的輸出端分別接多路模擬開關(guān)和火工品爆發(fā)檢測電路的相應(yīng)輸入端； 所述多路模擬開關(guān)的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述單片機系統(tǒng)與A/D轉(zhuǎn)換器雙向連接，所述火工品爆發(fā)檢測電路的輸出端接所述單片機系統(tǒng)的相應(yīng)輸入端；所述單片機系統(tǒng)的輸出端接所述恒流源電路的輸入端，所述恒流源電路的輸出端接被測火工品的發(fā)火回路的輸入端。所述火工品作用壓力一溫度測試儀還包括上位機，所述上位機與所述單片機系統(tǒng)雙向連接。。
火工品作用壓力-溫度測試儀是引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它的原理是設(shè)置火工品輸出能量測試試驗的試驗參數(shù)；在試驗時，將傳感器的輸出端與測試儀相應(yīng)的輸入端連接；儀器自動檢測火工品爆發(fā)并啟動數(shù)據(jù)采集；檢測到火工品爆發(fā)，即按規(guī)定的采樣時間間隔，采集規(guī)定時間內(nèi)火工品爆發(fā)所產(chǎn)生的壓力和溫度信號量值；保存這些信號值，進行必要的數(shù)據(jù)處理，得到所測的實際量值；顯示測試結(jié)果值，并能與上位機通信，將這些設(shè)置和測試值傳送到上位機。所述上位機內(nèi)設(shè)置有火工品性能測試數(shù)據(jù)通信程序和數(shù)據(jù)處理程序。其中通信程序的功能是在上位機與火工品作用壓力-溫度測試儀所述單片機系統(tǒng)通信時，接收測試儀傳送來的火工品測試結(jié)果數(shù)據(jù)，以文本文件形式保存在計算機內(nèi)。選定測試數(shù)據(jù)的文本文件，可顯示火工品爆發(fā)所產(chǎn)生的壓力和溫度隨時間的變化曲線。其中數(shù)據(jù)處理程序的功能是用來對保存到計算機內(nèi)的測試數(shù)據(jù)進行自動處理，獲得數(shù)據(jù)曲線圖，對曲線特征參數(shù)進行提取和查找，進行誤差分析，存儲計算結(jié)果。并能通過對試驗中測得的多組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算分析后，得出正確的結(jié)論。滿足了火工品輸出性能定量化測試的要求，為綜合衡量火工品的性能提供了測控條件，達到了工程實用化的要求。
本實用新型的有益效果如下
本實用新型中所設(shè)計的密閉爆發(fā)器，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、裝配工藝性好。能夠為引燃類火工品作用提供一個密閉的環(huán)境空間。爆發(fā)器側(cè)面安裝有壓力傳感器，能夠測量火工品作用產(chǎn)物的壓力。在爆發(fā)器一端具有透光性良好的可透視窗口，便于紅外溫度傳感器感光測試。并且安裝有圓錐形防護罩，既能保護玻璃片不被底火殘渣所污染，影響透光性，又能使光線能順利通過錐角處的孔，被傳感器所接收。能夠滿足引燃類火工品輸出性能定量化綜合測試的要求。
本實用新型中所設(shè)計的火工品性能試驗用擊發(fā)器，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配工藝性好，擊發(fā)器套等部件設(shè)置為可拆卸結(jié)構(gòu)，便于更換，操作簡便。對于撞擊式火工品，通過更換不同剛度的彈簧，能夠為各種類型撞擊式火工品提供規(guī)定的標準擊發(fā)能量，考核火工品的發(fā)火可靠性；對于電發(fā)火火工品，只需更換銅制擊針、絕緣材質(zhì)擊發(fā)器套和帶孔的擊發(fā)器端蓋部件，就能與電火工品構(gòu)成發(fā)火回路，滿足電火工品發(fā)火電流和安全電流試驗的要求。本實用新型能夠通過設(shè)置的螺旋調(diào)整機構(gòu)使擊發(fā)器左右移動，方便的調(diào)整擊針端部與火工品端面的間隙。本實用新型實現(xiàn)了底火火工品性能試驗擊發(fā)器的通用化，簡化了火工品性能試驗的操作程序。
本實用新型中所設(shè)計的火工品作用壓力-溫度測試儀克服了現(xiàn)有火工品輸出性能測試儀器測試參量單一的缺點，提供一種能滿足同時測試輸出壓力和溫度兩個參量的要求，具有高速采集數(shù)據(jù)、自動處理數(shù)據(jù)、儲存數(shù)據(jù)的功能，能夠直接得到輸出壓力和溫度的實測值，并且能夠提供兩路精確的穩(wěn)恒電流，以便對電火工品進行安全電流和發(fā)火電流測
試ο
而本實用新型所提供的整套測試系統(tǒng)，則成功解決了引燃類火工品輸出能量定量化測試的問題，綜合檢測能力強，可以實現(xiàn)對火工品發(fā)火可靠性、作用可靠性和安全性進行綜合檢測?？梢詫Ω鞣N型號引燃類火工品進行質(zhì)量檢測，具有檢測對象廣的特點。通過動態(tài)測試火工品作用過程的壓力、溫度和時間特征參量，定量化考核了火工品的作用可靠性， 通過對測試數(shù)據(jù)的分析，可以更加準確的掌握火工品的質(zhì)量信息，實現(xiàn)了定量化測評。測控技術(shù)先進，集成化程度高，實現(xiàn)了爆燃苛刻環(huán)境下的多參量，高精度數(shù)據(jù)采集和處理。操作性好、方便實用、適用范圍寬，既可以滿足部隊對裝備彈藥底火進行質(zhì)量監(jiān)測，也能滿足研究單位對在研產(chǎn)品進行量化分析。


圖1為本實用新型中底座、密閉爆發(fā)器、擊發(fā)器以及溫度傳感器和壓力傳感器的裝配示意圖，
圖2為本實用新型中所述密閉爆發(fā)器總裝示意圖，
圖3為本實用新型所述爆發(fā)器支座結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4為本實用新型所述爆發(fā)器套的左視示意圖，
圖5為本實用新型所述爆發(fā)器透蓋的剖面示意圖，
圖6為本實用新型所述爆發(fā)器透蓋的左視示意圖，
圖7為本實用新型所述試品端蓋的剖面示意圖，
圖8為本實用新型所述試品端蓋的右視示意圖，
圖9為本實用新型中擊發(fā)器總裝示意圖，
圖10為本實用新型中擊發(fā)器底座結(jié)構(gòu)示意圖，
圖11為本實用新型中擊發(fā)器支座結(jié)構(gòu)示意圖，
圖12為圖IlA-A向剖視圖，[0026]圖13為本實用新型中擊發(fā)器套的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖14為本實用新型中擊發(fā)器端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖15為本實用新型中擊針部件的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖16為本實用新型中撥動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖17為本實用新型中擊發(fā)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖18為本實用新型中火工品作用壓力-溫度測試儀的原理框圖，
圖19為本實用新型中火工品作用壓力-溫度測試儀的電路原理圖(除恒流源電路外)；
圖20為本實用新型中火工品作用壓力-溫度測試儀的恒流源電路的電路原理圖，
圖21為本實用新型中火工品作用壓力-溫度測試儀中上位機中通信程序流程圖，
圖22為本實用新型中火工品作用壓力-溫度測試儀中上位機中數(shù)據(jù)處理程序流程圖。
具體實施方式
如附圖1-20所示的實施例可知，本實施例包括擊發(fā)器4、密閉爆發(fā)器2、底座5、火工品作用壓力-溫度測試儀；所述擊發(fā)器4、密閉爆發(fā)器2裝配在底座5上，密閉爆發(fā)器2位于擊發(fā)器4的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的溫度傳感器1裝配在底座5上位于密閉爆發(fā)器2的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的壓力傳感器3裝配在密閉爆發(fā)器2上，所述溫度傳感器1、密閉爆發(fā)器2和擊發(fā)器4的中軸線對正。
如附圖2至8所示，本實施例所設(shè)計的密閉爆發(fā)器采用特種鋼材料，由爆發(fā)器支座 al、爆發(fā)器支柱a7、爆發(fā)器套a3、爆發(fā)器透蓋a2、爆發(fā)器端蓋alO、試品端蓋a5、耐壓透光玻璃片all、紫銅密封墊和泄壓塞等組成。
由附圖2、3可知，爆發(fā)器支座al裝配在所述底座5上，爆發(fā)器支座al的底板上有高低兩個支架，高支架上開有上下兩個孔，低支架上開有一個孔。圓柱形爆發(fā)器套a3的內(nèi)徑35. 68mm,外徑80mm。在爆發(fā)器套a3側(cè)面中間部位，焊接有一長方體形爆發(fā)器支柱a7，支柱上、下開有兩個孔。安裝時，把支柱a7的兩個孔與支座al上對應(yīng)位置的孔對正，其中，下部的孔用螺釘和螺母連接在一起，上部的兩個孔可以用錐形銷a6卡住。卸下錐形銷爆發(fā)器套可繞水平軸轉(zhuǎn)動，以便裝卸火工品。爆發(fā)器套a3的一端通過螺紋與試品端蓋a5連接，另一端通過螺紋與爆發(fā)器透蓋a2連接，可透視窗口用于紅外溫度傳感器感光測試。
由附圖2、4可知，在爆發(fā)器套a3側(cè)面上開有一測壓孔a4，通過螺紋與壓力傳感器 3連接，在螺紋連接處墊上紫銅墊圈起密封作用。在爆發(fā)器套a3側(cè)面與測壓孔a4垂直的位置，開有一個泄壓孔a9，可以通過螺紋與泄壓塞聯(lián)接。爆發(fā)器套右端下方有一個M3螺孔 a8，用來接電火工品發(fā)火回路的一條導(dǎo)線。
由附圖5、6可知，爆發(fā)器透蓋a2中心為一通孔，透蓋兩端各有一空腔?？拷l(fā)器套一端的空腔內(nèi)安裝圓錐形防護罩al2，其錐角處圓孔直徑為2mm 4mm。另一端空腔內(nèi)放置透光耐壓玻璃片all，并把爆發(fā)器端蓋alO通過螺紋擰入空腔壓緊玻璃片all。爆發(fā)器端蓋為一中心帶孔的圓柱形零件。安裝時，爆發(fā)器端蓋alO、爆發(fā)器透蓋a2、圓錐形防護罩 al2的軸線要與爆發(fā)器套a3軸線一致。
由附圖7、8可知，試品端蓋a5中心為一通孔，可以安裝旋入式火工品和壓入式火工品，安裝時，其軸線與爆發(fā)器套軸線一致。
如附圖9所示，本實施例所設(shè)計的擊發(fā)器主要由擊發(fā)器支座1^2、擊發(fā)器套b4、定位銷沾、擊針MK擊發(fā)彈簧、擊發(fā)器端蓋b7、擊發(fā)扳手b3、撥動扳手b8、調(diào)整螺旋桿b9構(gòu)成。
如圖10所示擊發(fā)器底座bl，為鋼材料制成的長方體形，左右兩邊有導(dǎo)軌，爆發(fā)器支座可以沿導(dǎo)軌左右移動。在底座的右端上方，焊接有一支架，支架為倒“V”字形，頂端加工為圓弧狀。在支架的中心靠近頂端處，有一螺孔，如圖9所示的調(diào)整旋桿b9可從該孔中穿過，與擊發(fā)器支座連接。螺孔和調(diào)整旋桿有螺紋，旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋桿，可使調(diào)整旋桿左右移動， 從而使擊發(fā)器支座左右移動，調(diào)整擊針端面與火工品端面的間隙。
如圖11、12所示支座為整個擊發(fā)器的本體。上方有一圓孔blO，可把擊發(fā)器套從前端放入圓孔里并固定。在支座頂部有一缺口 bl2，可與擊發(fā)器套上的缺口配合，插入定位銷來定位。在支座體內(nèi)部，有撥動機構(gòu)和擊發(fā)機構(gòu)。在圓孔下方，有一缺口槽bll，為撥動子提供轉(zhuǎn)動空間，以及便于安裝撥動子。
如圖13所示擊發(fā)器套為一圓筒形。左端蓋中心有錐形的擊針孔bl3。在圓筒左端下方，開有一個長方形缺口 b 14，撥動子通過該缺口可以撥動擊針。對于電發(fā)火火工品，擊發(fā)器套用尼龍材料制成，以保持絕緣。擊發(fā)器套上有一缺口，與支座頂部的缺口配合，插入定位銷來定位。
如圖14所示的所述擊發(fā)器端蓋b7通過螺紋連接在如圖13所示擊發(fā)器套的右端， 可以固定如圖15所示裝配擊發(fā)器套內(nèi)部的擊針彈簧bl6、擊針bl5、bl7擊針蓋。同時其還可以將擊發(fā)器套和擊發(fā)器支座夾緊固定。
如圖15所示為本實施例擊針部件，其由擊針bl5、擊針彈簧bl6和擊針蓋bl7組成，擊針彈簧bl6頂在擊針bl5后，在彈簧右端固定擊針蓋bl7，安裝時，把擊針部件整體放入擊發(fā)器套筒內(nèi)。對于電火工品，需要采用銅制擊針。
如圖16、圖17可知，在本實施例支座內(nèi)部有縱向槽和橫孔，安裝有撥動機構(gòu)和擊發(fā)機構(gòu)。撥動機構(gòu)由軸承1^20、連接軸1^21、撥動子軸1^22、撥動子1^23、彈簧bl8、撥動卡銷 bl9組成。在撥動子軸上有一卡槽。撥動子位于擊發(fā)器套下方的缺口內(nèi)。通過順時針扳動撥動扳手，帶動連接軸、撥動子軸和撥動子轉(zhuǎn)動，撥動子可撥動擊針，使擊針后移和擊發(fā)彈簧壓縮。擊發(fā)彈簧壓縮到規(guī)定位移后，撥動卡銷bl9在彈簧bl8作用下上移，卡在撥動子軸的卡槽內(nèi)定位，處于擊發(fā)狀態(tài)。扳動擊發(fā)扳手，經(jīng)杠桿軸bM帶動杠桿1^25，使杠桿駐體1^6 帶動卡銷下降，脫開撥動子軸的卡槽，擊針在擊發(fā)彈簧的作用下，向前迅速移動，產(chǎn)生擊發(fā)動作。
由圖1以及圖18-圖20所示的實施例可知，本實施例包括溫度傳感器、壓力傳感器、放大電路、第一、第二采樣保持放大器、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機系統(tǒng)、火工品爆發(fā)檢測電路和恒流源電路；所述溫度傳感器的輸出端依次經(jīng)放大電路、第一采樣保持放大器接所述多路模擬開關(guān)的一個輸入端；所述壓力傳感器的輸出端接第二采樣保持放大器的輸入端，所述第二采樣保持放大器的輸出端分別接多路模擬開關(guān)和火工品爆發(fā)檢測電路的相應(yīng)輸入端；所述多路模擬開關(guān)的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述單片機系統(tǒng)與A/D 轉(zhuǎn)換器雙向連接，所述火工品爆發(fā)檢測電路的輸出端接所述單片機系統(tǒng)的相應(yīng)輸入端；所述單片機系統(tǒng)的輸出端接所述恒流源電路的輸入端，所述恒流源電路的輸出端接被測火工品的發(fā)火回路的輸入端。
7[0050]本實施例還包括上位機，所述上位機與所述單片機系統(tǒng)雙向連接。
所述放大電路由運算放大器A1-A2及其外圍元件電阻R1-R2，電容C1-C2、插座Jl組成，所述插座Jl與所述溫度傳感器的輸出端相連接，所述溫度傳感器的型號為 SCIT-ISDF，所述運算放大器Al的輸入端3腳接所述插座Jl的Siout端，所述運算放大器 Al的輸出端1腳接其輸入端2腳，電阻Rl接在所述插座Jl的Siout端與SGND端之間； 所述運算放大器A2的輸入端5腳接所述插座Jl的Geout端，所述電阻R2接在插座Jl的 Geout端與SGND端之間，所述運算放大器A2的輸出端7腳接其輸入端6腳；所述Siout端和Geout端及SGND端分別為溫度傳感器的兩個輸出端及接地端；
所述第一采樣保持放大器由采樣保持模塊U1-U2及其外圍元件電位器RP1-RP2、 電容C3-C4組成；所述采樣保持模塊Ul的輸入端2腳接所述運算放大器Al的輸出端1腳， 所述電位器RPl接在采樣保持模塊Ul的3腳與5腳之間，電位器RPl的動臂接采樣保持模塊Ul的4腳；所述采樣保持模塊U2的輸入端2腳接所述運算放大器A2的輸出端7腳，電位器RP2接在采樣保持模塊U2的3腳與5腳之間，電位器RP2的動臂接采樣保持模塊U2 的4腳。
所述第二采樣保持放大器由采樣保持模塊U3及其外圍元件電位器RP3、電容C5和插座J2組成；所述插座J2與所述壓力傳感器的輸出端相連接，所述壓力傳感器的型號為 CYG1401HFT ；
所述采樣保持模塊U3的輸入端2腳接所述插座J2的Pout端，電位器RP3接在所述采樣保持模塊U3的3腳與5腳之間，電位器RP3的動臂接采樣保持模塊U3的4腳；所述 Pout端為所述壓力傳感器的輸出端。
所述多路模擬開關(guān)由多路模擬開關(guān)模塊U4及其外圍元件電容C6-C7組成，所述多路模擬開關(guān)模塊U4的輸入端5-7腳分別接所述采樣保持模塊U4、U2、U3的輸出端8腳；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的5腳和14腳分別接AGND端和DGND端，并且AGND端和DGND端相連接。
所述A/D轉(zhuǎn)換器由A/D轉(zhuǎn)換模塊U5及其外圍元件電位器RP4-RP5、電阻R3-R5、電容C8-C11組成；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的輸入端1腳經(jīng)電阻R3接所述多路模擬開關(guān)模塊U4 的輸出端8腳；
電位器RP4與電位器RP5并聯(lián)后接在A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的27腳與5腳之間，電位器RP5的動臂經(jīng)電阻R4接A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的輸入端1腳，電位器RP4的動臂經(jīng)電阻R5接 A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的3腳。
所述單片機系統(tǒng)由單片機TO及其外圍元件晶體Y1、排阻RN、電阻R6、電容 C12-C15、與非門U11-1-U11-2、地址驛器Ull及其外圍元件電容C16、地址鎖存器U7及其外圍元件電容C17、數(shù)據(jù)存儲器U8及其外圍元件電容C18-C19、與門U9-1、液晶顯示器U12及其外圍元件或非門U10-1-U10-2、與非門U9-2、晶體管Q1、電阻R7、電位器RP6、鍵盤輸入接口模塊U13及其外圍元件電容C20組成；所述單片機TO的輸入端口 P00-P07通過總線與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊U5的輸出端口 D0-D7相連接。
所述火工品爆發(fā)檢測電路由電壓比較器A3及其外圍元件電阻R7-R9、電容C21組成；電阻R7與電阻R8串聯(lián)后接在+5V與AGND端之間，電阻R7與電阻R8的節(jié)點接電壓比較器A3的輸入端2腳，電壓比較器A3的輸入端3腳接所述采樣保持模塊U3的輸出端8腳，電壓比較器A3的輸出端1腳接所述單片機TO的13腳；所述AGND端為所述測試儀的模擬電路的接地端。
所述恒流源電路由50mA恒流源、4A恒流源、電源指示電路和插座J3組成；50mA恒流源由恒流器件HLl及其外圍元件光耦G01、與門U14-1、電阻RlO和電位器RP7組成，光耦 GOl的2腳依次經(jīng)電阻R10、與門U14-1接所述單片機U6的Pl. 1 口，光耦GOl的5腳經(jīng)插座J3接恒流器件HLl的C極，光耦GOl的4腳接DGND端，所述DGND端為所述測試儀的數(shù)字電路的接地端，恒流器件HLl的輸出端A極經(jīng)插座J3接所述發(fā)火回路DHL的輸入端2腳， 電位器RP7接在恒流器件HLl的G極與C極之間；
4A恒流電源由恒流器件HL2及其外圍元件三端穩(wěn)壓器U15、場效應(yīng)管Q2、電位器 RP8、電阻R11-R13、與門U14-2、光耦G02組成，光耦G02的2腳依次經(jīng)電阻R11、與門U14-2 接所述單片機U6的Pl. 2 口，光耦G02的5腳接+24V，光耦G02的4腳經(jīng)插座J3接電阻R12 與電阻R13的節(jié)點，電阻R12與電阻R13串聯(lián)后接在場效應(yīng)管Q2的G極與DGND端之間，恒流器件HL2的3腳接三端穩(wěn)壓器U15的1腳，恒流器件HL2的輸出端4腳接場效應(yīng)管Q2的 S極，場效應(yīng)管Q2的D極經(jīng)插座J3接所述發(fā)火回路GHL的輸入端2腳，所述發(fā)火回路DHL 的1腳接+24V，三端穩(wěn)壓器U15的3腳接+24V，其2腳接DGND端，電位器RP8接在恒流器件HL2的1腳與2腳之間；
所述電源指示電路由發(fā)光二極管LEDl和電阻R14組成，發(fā)光二極管LEDl與電阻 R14串聯(lián)后接在+24V與DGND端之間。
本實施例的工作原理如下
由于火工品爆發(fā)后產(chǎn)物的發(fā)射率不確定，另外產(chǎn)生大量的煙霧和凝固相粒子，所以采用比色式(雙波段)紅外測溫傳感器，其溫度是由兩個獨立的波長帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的，因此當(dāng)被測目標很小，不充滿物鏡視場，測量通路上存在煙霧、塵埃等阻擋，對輻射能量有衰減時，都不對測量結(jié)果產(chǎn)生重大影響。用比色式紅外測溫技術(shù)，其優(yōu)點是響應(yīng)速度快，測量范圍寬，測量溫度接近實際值；不需要知道物質(zhì)的發(fā)射率，抗煙霧、水蒸氣和灰塵能力強，測溫不受紅外窗口玻璃影響，能瞄準、測量小目標，測量不受距離系數(shù)限制。比色測溫是根據(jù)同一被測物體在兩個波長下的單色輻射亮度之比隨溫度變化的特性作為測溫原理的。根據(jù)對火工品輸出溫度的理論估算，采用Si和Ge雙色光電傳感器進行溫度測試，具體型號是SCIT-1SDF型比色高速非線性紅外溫度傳感器。
所述壓力傳感器的型號為CYG1401HFT。該耐高溫高頻動態(tài)壓力傳感器是利用硅壓阻效應(yīng)原理設(shè)計，其敏感元件直徑僅2mm，力敏硅應(yīng)變片的寬度僅為0. 01mm，它有高達數(shù)百千赫茲量的固有頻率和快速低至亞微秒的上升時間。
如圖1所示，所述溫度傳感器1安裝在密閉爆發(fā)器2的左側(cè)，所述壓力傳感器3安裝在密閉爆發(fā)器2的上側(cè)面上。
所述火工品爆發(fā)檢測電路，電壓比較器A3是一種高速精密電壓比較器，電壓基準設(shè)置為0. 125V，當(dāng)密閉爆發(fā)器2內(nèi)壓力小于0. 5MPa時，壓力傳感器3輸出小于0. 125V，A3 的7腳輸出為高電平。當(dāng)密閉爆發(fā)器2內(nèi)壓力大于0. 5MPa時，壓力傳感器3的輸出大于 0. 125V，A3的7腳輸出為低電平。檢測單片機U6的P3. 3的電平，就可以判斷火工品是否爆發(fā)，作為啟動數(shù)據(jù)采集開始信號。
圖20為所述恒流源電路的電路原理圖，采用高精密恒流源器件，兩個恒流源分別用單片機U6的Pl. 1和Pl. 2控制。當(dāng)Pl. 1=0時，50mA恒流源的恒流器件HLl導(dǎo)通，Pl. 1=1 時，HLl截止。當(dāng)Pl. 2=0時，4A恒流源的恒流器件HL2導(dǎo)通，Pl. 2=1時，HL2截止。為了避免大電流的開關(guān)對單片機電路影響，用光電耦合器GOl把功率電路與其他電路隔離開來， 兼作HLl的開關(guān)。HLl的最大向前電流IF=IOOmA,集電極-發(fā)射極最大漏電流ΙΟΟηΑ，最大開通延遲時間0. 35 μ s，最大關(guān)斷延遲時間55 μ S。用場效應(yīng)晶體管Q2實現(xiàn)對HL2的開關(guān)， 場效應(yīng)晶體管Q2的特點是“低壓、大電流”，“內(nèi)接源-漏二極管”，“適于做高能脈沖電路”。 通態(tài)漏極電流最小允許27Α，靜態(tài)漏-源導(dǎo)通電阻最大0. 085 Ω，漏-源漏電流最大ΙΟΟηΑ。 開通延遲時間最大30ns，關(guān)斷延遲時間最大80ns，源-漏擊穿電壓100V。
對于電火工品，本測試儀采用兩路恒流源，一個是電火工品安全電流檢測，給電火工品施加50mA電流1分鐘不應(yīng)發(fā)火。一個是電火工品發(fā)火電流檢測，施加4A發(fā)火電流aiis 內(nèi)應(yīng)發(fā)火。本測試儀采用的精密恒流源器件，在低溫漂、低噪聲問題上取得重大進展，電流溫度系數(shù)低。
對于撞擊式火工品，擊發(fā)采用人工擊發(fā)方式，單片機與火工品擊發(fā)沒有電信號聯(lián)系，因而需設(shè)計火工品爆發(fā)檢測電路，作為啟動定時A/D轉(zhuǎn)換的信號。
在本測試儀與上位計算機之間設(shè)計數(shù)據(jù)通訊線路，可以把試驗數(shù)據(jù)傳送到上位計算機，既能保存大量數(shù)據(jù)，又能顯示試驗數(shù)據(jù)與時間關(guān)系曲線。
在本實施例中，單片機TO選用美國ATMEL公司生產(chǎn)的單片機AT89C55WD/24PI。運算放大器A1、A2的型號為MAX478EPA。采樣保持模塊的型號為AD585AQ。A/D轉(zhuǎn)換模塊的型號為ADS7805D。多路模擬開關(guān)的型號為MAX308CPE。
如附圖21所示本實施例中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用RS232串行通訊方法，計算機程序用 VB6. 0編寫。單片機系統(tǒng)與上位機遵照下列通信協(xié)議波特率=9600 ；校驗方式無；數(shù)據(jù)位數(shù)8;結(jié)束位1。
通信步驟為①.先將通信電纜接好，將測試儀和上位機連接起來，然后開上位機和測試儀。
②.執(zhí)行上位機“火工品輸出性能測試數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)”軟件，使上位機處于接收等待狀態(tài)；
③.執(zhí)行測試儀通信程序，測試儀首先向上位機發(fā)送一個ASCII碼，上位機接收到后，立即將該代碼傳回給測試儀，測試儀接收到上位機反饋的正確代碼，證明系統(tǒng)處于正確連接狀態(tài)，然后向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)；如接收到上位機發(fā)回的代碼不正確，則向上位機發(fā)送一個“e”作為通知信號。
④.單擊上位機通信軟件“接收數(shù)據(jù)”按鈕，使系統(tǒng)處于“等候發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)”。
⑤.在測試儀等候操作命令狀態(tài)下按“通信”鍵，按照LCD屏幕提示選擇要傳送的數(shù)據(jù)，選定后按“確認”鍵，LCD屏幕顯示測試儀正在傳送數(shù)據(jù)。
⑥.上位機接收完畢測試儀傳送的數(shù)據(jù)后，底火發(fā)火性能測試數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)把 “原始接收數(shù)據(jù)”文件整理為“整理結(jié)果數(shù)據(jù)”文件，然后單擊“保存數(shù)據(jù)”按鈕，系統(tǒng)根據(jù)“整理結(jié)果數(shù)據(jù)，，文件進一步把每發(fā)底火試驗數(shù)據(jù)保存為“DH+試驗日期+實測序號+. TXT"的文本文件和“DH+試驗日期+實測序號+. bmp”的位圖格式的圖形文件。文本文件可供數(shù)據(jù)處理與分析程序使用，以便進一步分析試驗數(shù)據(jù)，圖形文件可看到所測數(shù)據(jù)變化趨勢。
⑦.單擊“退出”按鈕可以退出“火工品輸出性能測試數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)”。[0081]如附圖22所示本實施例中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用matlab的面向?qū)ο螈荌編程，系統(tǒng)由圖形界面部分和運算代碼兩部分組成，用戶通過操作圖形界面，進行數(shù)據(jù)文件的讀取和處理，并實現(xiàn)結(jié)果的存儲。本系統(tǒng)在matlabe.O以上環(huán)境運行，程序的運行目錄需要在 matlab的工作目錄之下。該系統(tǒng)包括以下幾個功能模塊
一、原始數(shù)據(jù)處理與圖形構(gòu)建對采集到的基于時間序列的壓力和溫度數(shù)據(jù)，進行圖形重現(xiàn)，進行函數(shù)擬合，進行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的提取和查找，根據(jù)需要對提取壓力和溫度的變化情況、極值和對時間的積分進行運算。直接利用matlab的作圖功能，將采集到的數(shù)據(jù)進行圖形重建。根據(jù)顯示和程序運算的需要，對特點區(qū)間明顯的時間區(qū)間進行單獨的圖形重現(xiàn)。 將同一組不同編號的結(jié)果存儲在同一個文件中。
二、結(jié)果分析結(jié)果分析的功能主要是提供對同一組樣品的測試結(jié)果進行分析，并且具備將分析處理結(jié)果存盤的功能。
三、統(tǒng)計結(jié)果功能是將組運算結(jié)果進行概率估算和分析，為判斷提供依據(jù)。
四、系統(tǒng)結(jié)果功能是對測試結(jié)果進行分析，得到最終的判斷結(jié)論。
權(quán)利要求
1.一種引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)，其特征在于所述引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)包括擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器、底座、火工品作用壓力-溫度測試儀；所述擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器裝配在底座上，密閉爆發(fā)器位于擊發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的溫度傳感器裝配在底座上位于密閉爆發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的壓力傳感器裝配在密閉爆發(fā)器上，所述溫度傳感器、密閉爆發(fā)器和擊發(fā)器的中軸線對正。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)，其特征在于所述密閉爆發(fā)器包括爆發(fā)器支柱、爆發(fā)器支座、爆發(fā)器套、爆發(fā)器透蓋、爆發(fā)器端蓋、試品端蓋、透紅外耐壓玻璃片、紫銅密封墊；所述爆發(fā)器支柱下端與爆發(fā)器支座底部轉(zhuǎn)軸連接，爆發(fā)器支柱的上部通過一可插拔的銷軸與爆發(fā)器支座的上部連接；爆發(fā)器支柱位于爆發(fā)器套側(cè)面中間正下方，與爆發(fā)器套固定連接在一起；爆發(fā)器套一端與試品端蓋通過螺紋連接在一起，試品端蓋的另一端安裝有被測試火工品，試品端蓋其軸線與爆發(fā)器套的軸線同軸；爆發(fā)器套另一端依次配設(shè)有爆發(fā)器透蓋、透光耐壓玻璃片和爆發(fā)器端蓋爆發(fā)器透蓋右端與爆發(fā)器套通過螺紋連接，爆發(fā)器透蓋左端與爆發(fā)器端蓋通過螺紋連接，透光耐壓玻璃片緊壓在爆發(fā)器透蓋和爆發(fā)器端蓋之間；在爆發(fā)器透蓋與爆發(fā)器套相連的一端內(nèi)設(shè)有一凹腔，在凹腔內(nèi)設(shè)有一圓錐形防護罩，在圓錐形防護罩的錐角處開有一能夠阻擋住火工品作用產(chǎn)物的殘渣不噴射到玻璃片上，并且能夠保證一定強度的光線透過的通孔；爆發(fā)器端蓋、爆發(fā)器透蓋、圓錐形罩的軸線設(shè)置要一致；在爆發(fā)器套的側(cè)面上，開有用于安裝壓力傳感器的測壓孔，壓力傳感器端面與爆發(fā)器套內(nèi)腔側(cè)面平齊；在各個部件的螺紋連接處設(shè)置有起密封作用的密封墊；所述擊發(fā)器包括擊發(fā)器支座、擊發(fā)器套、擊針部件、擊發(fā)器端蓋、撥動扳手、擊發(fā)扳手； 所述擊發(fā)器支座通過導(dǎo)軌裝配在引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)的底座上，并配設(shè)有調(diào)整擊發(fā)器支座位置從而能調(diào)整擊針端部相對于火工品端面的間隙的螺旋調(diào)整機構(gòu)；所述擊發(fā)器套安裝在擊發(fā)器支座上設(shè)置為可拆卸連接，擊發(fā)器套能更換為絕緣材質(zhì)的，與絕緣材質(zhì)的擊發(fā)器套配套的擊發(fā)器端蓋上設(shè)有通孔，在絕緣材質(zhì)的擊發(fā)器套內(nèi)裝配銅制擊針，銅制擊針的一端連接有電發(fā)火導(dǎo)線，另一端接觸火工品中心，構(gòu)成電發(fā)火回路；所述火工品作用壓力一溫度測試儀包括溫度傳感器、壓力傳感器、放大電路、第一、第二采樣保持放大器、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機系統(tǒng)、火工品爆發(fā)檢測電路和恒流源電路；所述溫度傳感器的輸出端依次經(jīng)放大電路、第一采樣保持放大器接所述多路模擬開關(guān)的一個輸入端；所述壓力傳感器的輸出端接第二采樣保持放大器的輸入端，所述第二采樣保持放大器的輸出端分別接多路模擬開關(guān)和火工品爆發(fā)檢測電路的相應(yīng)輸入端；所述多路模擬開關(guān)的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述單片機系統(tǒng)與A/D轉(zhuǎn)換器雙向連接，所述火工品爆發(fā)檢測電路的輸出端接所述單片機系統(tǒng)的相應(yīng)輸入端；所述單片機系統(tǒng)的輸出端接所述恒流源電路的輸入端，所述恒流源電路的輸出端接被測火工品的發(fā)火回路的輸入端；所述火工品作用壓力一溫度測試儀還包括上位機，所述上位機與所述單片機系統(tǒng)雙向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)，其特征在于所述密閉爆發(fā)器中圓錐形防護罩上開設(shè)的通孔其直徑設(shè)置為2mm 4mm。
專利摘要
本實用新型涉及一種引燃類火工品輸出性能檢測系統(tǒng)。其包括擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器、底座、火工品作用壓力-溫度測試儀；所述擊發(fā)器、密閉爆發(fā)器裝配在底座上，密閉爆發(fā)器位于擊發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的溫度傳感器裝配在底座上位于密閉爆發(fā)器的左側(cè)，所述火工品作用壓力-溫度測試中的壓力傳感器裝配在密閉爆發(fā)器上，所述溫度傳感器、密閉爆發(fā)器和擊發(fā)器的中軸線對正。本實用新型能夠?qū)Ρ碚饕碱惢鸸て份敵瞿芰康妮敵鰤毫Α囟群妥饔脮r間進行定量化測試，解決定量化評估引燃類火工品點火能力的問題。達到了對引燃類火工品性能進行定量化綜合測試，全面衡量其輸出能力的目的。
文檔編號F42B35/00GKCN202018246SQ201120058764
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月9日
發(fā)明者姜志保, 常宗旭, 曹佩韋, 柳維旗, 蘇振中, 蔣新廣 申請人:中國人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan