[实用新型]爆炸光信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及火工品检测技术领域，尤其涉及一种用于采集爆炸产生的光信号的装置。

背景技术

在火工品检测技术领域，将火工品从输入端接受规定的外部能量刺激到燃烧或爆炸所需的时间叫做火工品的作用时间。火工品的作用时间是考察火工品特性和功能的一个重要方面。当火工品的作用时间较长时，可以采用人工计时或者专用仪器进行测时，而作用时间较短(例如毫秒或者微秒量级)时，就必须使用专用测时仪器进行测量。

在对火工品作用时间进行测量时，需要获得I靶信号和II靶信号。其中，I靶信号是在对火工品施加外界能量的同时获得的，II靶信号是利用火工品作用过程中产生的物理化学效应，比如光、声、热、振动、压力波、电离现象、破坏效应等，通过从模拟量到数字量的转换而获得的。对于电火工品而言，I靶信号为电信号，在起爆电火工品的同时给出即可，而II靶信号的获取可采用探针法、靶线法、声电法、光电法等。其中，探针法利用火工品爆炸的电离作用以及爆炸产物中的导电离子使互相分离的两根探针导通来获取II靶信号。靶线法利用环绕在火工品上的漆包铜线的由导通到断开的状态变化来获取II靶信号。声电法将爆炸产生的声音转换为电信号来获取II靶信号。光电法利用光电转换元件对爆炸产生的强光的敏感，将光信号转换为电信号来获取II靶信号。

在南京理工大学学生冯西平的硕士学位论文《火工品作用时间与SCB发火能量测试方法的研究》中，给出了一种采用光电法测量火工品延期时间的方法。为避免将自然光误认为II靶信号而影响测量的准确性，可采用阈值设定方式调节信号处理的预设阈值，使得自然光通过光电转换元件产生的电信号的幅度在预设阈值以下，从而不能产生II靶信号。与此同时，只有爆炸产生的强光才可能转换产生大于预设阈值的电信号，从而产生II靶信号。但这种阈值设定方式的缺陷在于：

1.阈值调整电路的设计参数，需要进行针对性调整，以适应不同光强背景下的应用。

2.不同光强背景下，例如在黑暗环境和强光照环境，其背景光产生的静态电平不同，从而与产生II靶信号的阈值的幅度差值存在较大的差异，使在不同背景下的抗噪性能各不相同，测量一致性极差。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种能够消除杂散光对信号采集的影响的爆炸光信号采集装置，旨在消除该装置在使用时的环境限制，并提高测量准确度的一致性。

本实用新型采用以下技术方案实现上述技术目的：

本实用新型的爆炸光信号采集装置包含箱体、光信号传输模块、和光信号处理模块.光信号处理模块进一步包含电源、光电转换器和信号调理模块.其中，光电转换器一端通向光信号传输模块，接收爆炸光信号；一端连接电源；其余一端连接信号调理模块.

尤其是，信号调理模块可进一步包含放大电路、滤波电路和比较电路。其中，放大电路和比较电路各有一端连接到电源。光电转换器输出到信号调理模块的电信号经由放大电路和滤波电路，输出到比较电路。比较电路的其余一端通向光信号处理模块外部，构成光信号处理模块的信号输出端，将处理后的信号输出。

上述技术方案在现有技术的基础上，利用杂散光不会在短时间内发生急剧变化、而火工品爆炸会导致光强急剧变化的特点，在信号调理模块中放入滤波电路，从而，进入光信号传输模块的杂散光信号转换为的电信号将被滤波电路滤除，不会对爆炸光信号采集构成影响。

进一步地，信号处理模块中插入可隔离直流电的高通滤波器，从而，只有光电转换器输出的突变信号才能进入比较电路，而平稳恒定的信号将被高通滤波器滤除。这就确保了杂散光对爆炸光信号的采集不构成影响，从而可以准确测得待测试样爆炸的时刻。

上述滤波电路可由一个电容和一个电阻构成。电容的一端构成滤波电路的输入端，另一端与电阻共同构成滤波电路的输出端，电阻的另一端直接接地。这种滤波电路实现了高通滤波的功能，且电路实现简单易行，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型光信号采集装置的构成示意图；

图2为本实用新型中光信号处理模块的构成示意图；

图3为本实用新型中对电信号先进行放大再进行滤波的实施示意图；

图4为本实用新型中对电信号先进行滤波再进行放大的实施示意图；

图5为本实用新型中滤波电路的构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。