[实用新型]一种高加速度下物体位移速度计算机测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物体位移速度测量装置技术领域，尤其是指一种高加速度下物体位移速度计算机测量装置。 

背景技术

位移、速度的测量是一种成熟的技术，有多种方法可对这类物理量进行测量，各种新技术也不断应用于这一领域，但是对高加速度下测量物体的位移和速度将不是一般接触式测量所能解决的，比如当平均加速度达200g时，即使质量不是太大时惯性力也比较大，一般接触式传感器的受力会比匀速时大上千倍，这是一般的传感器难以承受的，因此，必须采用非接触的方法来测量如此大的加速度下的位移和速度，目前没有一款装置可以对高加速度下物体位移速度进行测量。 

因此，为克服上述技术的不足而设计出可以对高加速度下物体位移速度进行测量，进一步提高位移测量精度，同样速度的测量精度也会提高的一种高加速度下物体位移速度计算机测量装置，正是发明人所要解决的问题。 

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高加速度下物 体位移速度计算机测量装置，其结构简单，使用方便，操作简单，可以对高加速度下物体位移速度进行测量，进一步提高位移测量精度，同样速度的测量精度也会提高，有非常好的实用价值。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高加速度下物体位移速度计算机测量装置，其特征在于：装置包含爆炸启动器、爆炸驱动装置、光纤传感器、AD转换器、计算机、测试平台、采集触发信号线、输出脉冲线，所述爆炸启动器与爆炸驱动装置连接，爆炸驱动装置与测试平台连接，测试平台顶端设置有光纤传感器，光纤传感器通过输出脉冲线与AD转换器连接，AD转换器与计算机连接，计算机通过采集触发信号线与爆炸启动器连接。 

本实用新型于现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知： 

1、本实用新型采用光纤传感器对平动物体在高加速度下的位移和速度进行测量，利用这种方法测量由爆炸引起的物体的位移和速度，条纹宽度可更窄，即可进一步提高位移测量精度，同样速度的测量精度也会提高。 

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。 

附图说明：1-爆炸启动器；2-爆炸驱动装置；3-光纤传感器；4-AD转换器；5-计算机；6-测试平台；7-采集触发信号线；8-输出脉冲线。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅 读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。 

图1为本实用新型一种高加速度下物体位移速度计算机测量装置结构示意图，装置包含爆炸启动器1、爆炸驱动装置2、光纤传感器3、AD转换器4、计算机5、测试平台6、采集触发信号线7、输出脉冲线8，所述爆炸启动器1与爆炸驱动装置2连接，爆炸驱动装置2与测试平台6连接，测试平台6顶端设置有光纤传感器3，光纤传感器3通过输出脉冲线8与AD转换器4连接，AD转换器4与计算机5连接，计算机5通过采集触发信号线7与爆炸启动器1连接。 

本实用新型的工作原理是激光束照射在测试平台6上的物体表面上明暗不同的区域时反射光强也不同，由光敏元件可识别光强的差别。物体移动时光敏元件能识别区域明暗的变化，并输出相应的电信号。若在物体的平整表面制上明暗不同的等距条纹，发光光束和光敏元件位置不动，当条纹移入或移出光束时，反射光的光强明暗相间地变化，光敏元件识别光强的变化并转化输出一系列电压脉冲信号，脉冲的个数恰好是暗条纹的个数，明暗条纹的宽度之和乘以脉冲个数即为所测位移，测量误差最大为一个条纹的宽度。 

速度测量值的获取要复杂一些，若光束非常细，照射到条纹上的亮斑仅为一个几何点，则条纹宽度除以相应的脉冲的持续时间即为光束扫过一根条纹时的平均速度。实际上，光束照射到条纹上的圆形光斑有一定的直径，这一直径对速度测量是有影响的。 

本实用新型在使用时候，被测物体上预先制好表面漫反射的明暗条纹。采用发光和感光一体化的光纤传感器3探测物体的移动，由计算机5采集光纤传感器3输出的脉冲信号。静止的被测物体放置于测试平台6上，由一爆 炸驱动装置2使之开始平动，通过爆炸启动器1启动爆炸的同时发出一触发信号，通知计算机5开始进行数据采集。物体的最大移动距离在20cm以内，移动持续时间约50ms，前10ms内平均加速度约在200g左右。 

本实用新型采用光纤传感器3对平动物体在高加速度下的位移和速度进行测量，利用这种方法测量由爆炸引起的物体的位移和速度，条纹宽度可更窄，即可进一步提高位移测量精度，同样速度的测量精度也会提高。