[发明专利]高过载下推进剂药柱应变和位移一体化测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及高过载测试技术领域，具体为一种可测试推进剂药柱应变和过载位移的一体化结构装置。

背景技术

高过载测量技术主要应用于引信(即利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置)的性能试验中，药柱应变和位移测量的试验实施是通过小型炮弹试射完成的。

发明内容

本发明为了解决小型炮弹发射瞬间产生的高过载环境下推进剂药柱在此环境中的过载位移和接触应力测量问题，同时解决了高过载环境下传统应变电测系统应用于装药应变检测过程中呈现出的数据捕获率低、非线性误差大等问题，提供了一种传感器与壳体一体化的应变和位移测量装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：

高过载下推进剂药柱应变和位移一体化测量装置，包括炮弹、钢壳(1)、采集存储装置(5)、PSD位置传感器(9)、红外激光灯(12)、应变片(16)；钢壳(1)前端中部安装采集存储装置(5)；钢壳(1)外圆周具有PSD位置传感器走线槽(11)、PSD位置传感器安装孔(10)、红外激光灯走线槽(14)、红外激光灯安装孔(13)、应变片走线槽(17)、应变片安装槽面(18)；钢壳(1)底部具有药柱腔(38)；PSD位置传感器(9)、红外激光灯(12)、应变片(16)分别安装在PSD位置传感器安装孔(10)、红外激光灯安装孔(13)、应变片安装槽面(18)中；

采集存储装置(5)的信号线从钢壳端部出线孔(6)穿出后，通过铺设在钢壳(1)表面的PSD位置传感器走线槽(11)的信号引线与PSD位置传感器(9)连接；通过铺设在红外激光灯走线槽(14)内的信号引线和红外激光灯安装孔(13)上的红外激光灯(12)连接；通过铺设在应变片走线槽(17)内的信号引线和应变片安装槽面(18)上的应变片(16)相焊接；

炮弹包括前壳体(36)和后壳体(37)，将炮弹药柱从钢壳(1)底部药柱腔(38)装入，炮弹的前壳体(36)和后壳体(37)分别与钢壳(1)的前后端螺纹相连接将钢壳(1)整体套在炮弹中，组成一体化的试验弹，试验弹发射时，药柱的过载位移经PSD位置传感器(9)被采集存储装置(5)采集并存储；药柱与钢壳(1)接触产生的接触应力经应变片(16)将其应变信号转换为电压信号而被采集存储装置(5)采集并存储；位移和应变信号经上位机软件处理后显示出。

所述的一体化测量装置，所述采集存储装置(5)包括内壳顶盖(19)、尼龙压盖(20)、内壳体(21)和固定条(22)。

所述的一体化测量装置，钢壳(1)整体外部轮廓为圆柱形，放置采集存储装置的一端为圆台形，圆台形内部设有止转槽(33)，内壳体(21)插入止转槽后止转；圆台外表面两端设有走线槽；圆台下端刻有上下两段间隔的螺纹，上螺纹(23)为正牙螺纹，与炮弹前壳体(36)固定；下螺纹(24)为反牙螺纹，同尾端螺纹一起与炮弹后壳体(37)固定。

所述的一体化测量装置，采集存储装置(5)与钢壳(1)底部接触部位放置缓冲铝垫(7)和缓冲毛毡(8)；与钢壳(1)的前端盖(2)接触位置放置缓冲铝垫(3)和缓冲毛毡(4)，毛毡之间有大量的气隙，缓冲毛毡部位相当于一个密闭的气腔，高过载时对空气的压缩会产生一种反作用力作用在存储采集装置中；同时缓冲铝垫底面均布有的凸起，给存储采集装置一个反作用力，这两种反作用力使得存储采集装置相对于钢壳的位移越来越小，从而构成了一种缓冲防护作用，保证了采集存储装置的正常工作。

所述的一体化测量装置，钢壳(1)表面的走线槽为蛇形走线槽。

所述的一体化测量装置，PSD位置传感器(9)和红外激光灯(12)分装在钢壳前端顶部的两端，红外激光灯点亮后，高过载环境未发生时，药柱将红外光挡住而使PSD位置传感器输出零位；当高过载环境发生时，药柱长度收缩而使红外激光灯的灯光照射于PSD位置传感器(9)的受光面而产生电流信号，经采集存储装置(5)采集后存储起来；同时，高过载环境发生时，药柱外径扩大而与钢壳接触产生应力，在此应力作用下，钢壳中部的应变片安装槽面(18)产生一定的应变，应变片(16)在此应变作用下产生应变电压信号，也经采集存储装置(5)采集后存储起来；存储的PSD信号和应变信号经过上位机显示出相应的数值。