專(zhuān)利名稱(chēng)：超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置，屬于軍事防御技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用水霧來(lái) 抵御光電偵察及制導(dǎo)武器的防偵察監(jiān)視和防精確打擊的隱形防護(hù)技術(shù)，具體涉及一種針對(duì) 超高壓水霧遮蔽干擾性能進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用超高壓水射流形成水霧實(shí)施目標(biāo)隱形防護(hù)是一種新型光電對(duì)抗無(wú)源干擾技 術(shù)，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)利用超高壓水射流形成水霧實(shí)施目標(biāo)隱形防護(hù)的成熟技術(shù)和文獻(xiàn)報(bào)道。評(píng)價(jià)超高壓水射流水霧對(duì)紅外、激光、可見(jiàn)光等光電信號(hào)遮蔽、干擾效果的關(guān)鍵指 標(biāo)需要通過(guò)一定的光電對(duì)抗設(shè)備和測(cè)試裝置進(jìn)行定量的測(cè)試評(píng)價(jià)。由于超高壓水霧遮蔽干 擾性能測(cè)試涉及到超高壓旋轉(zhuǎn)噴頭等特種裝置、大氣環(huán)境模擬、多種光電探測(cè)儀器設(shè)備以 及數(shù)據(jù)處理和控制技術(shù)，因此國(guó)內(nèi)尚無(wú)類(lèi)似的試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明針對(duì)上述情況，發(fā)明了一種針對(duì)超高壓水霧遮蔽、干擾可見(jiàn)光、激光、熱成 像、紅外偵察等光電信號(hào)的性能測(cè)試和指標(biāo)分析評(píng)價(jià)的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)水霧遮蔽干擾性能進(jìn)行定量測(cè)試和分析評(píng)價(jià)的超 高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。該超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)可模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境 指標(biāo)，針對(duì)超高壓水射流水霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見(jiàn)光、激光、熱成像、 紅外輻射等偵察方式的遮蔽干擾性能指標(biāo)測(cè)試，并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出超高壓水霧的濃 度、粒徑大小及粒徑分布對(duì)各種偵察手段的影響程度和規(guī)律。本發(fā)明的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、可見(jiàn)光輻 射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè)單元、1. 06微米近紅外激光衰減探 測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕 裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳 感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀等。水霧箱是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過(guò)管路與設(shè)置在水霧箱中的 一組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧。在水霧箱的側(cè)面開(kāi)設(shè)有五對(duì)探 測(cè)窗，在每一對(duì)探測(cè)窗外依次對(duì)應(yīng)布置有可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、 紅外熱成像探測(cè)單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè) 單元，可同時(shí)或分別對(duì)超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測(cè)試分析，所有探測(cè)單元均與數(shù)據(jù) 采集分析控制子系統(tǒng)相連。在水霧箱的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道，并在通道內(nèi)設(shè)置有通氣隔 柵，以使氣流在水霧箱中的流向盡可能一致。通過(guò)開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口處的軸流風(fēng) 機(jī)，并通過(guò)控制通風(fēng)量來(lái)模擬不同的風(fēng)速大小，可在不同風(fēng)速的工況下進(jìn)行測(cè)試。將通風(fēng)量 調(diào)節(jié)至最大時(shí)，可將水霧箱中的水霧迅速排盡，以進(jìn)行下一項(xiàng)的測(cè)試。在水霧箱的下方設(shè)置有放水閥。為使水霧試驗(yàn)系統(tǒng)能夠在不同的大氣環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)，在水霧箱中設(shè)置有空 氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置，上述裝置分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)相連，配合軸流風(fēng)機(jī)的作用以模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境參數(shù)，從而獲得 超高壓水霧在不同大氣環(huán)境條件下的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)。水霧箱中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、粒徑 濃度傳感器、粒徑分布儀，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量 試驗(yàn)過(guò)程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度以及水霧的粒度分布 等指標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè) 單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元所獲得的指 標(biāo)同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)?？梢?jiàn)光輻射度探測(cè)單元由可見(jiàn)光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成，紅外光譜衰減 探測(cè)單元由紅外光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組成、紅外熱成像探測(cè)單元由紅外熱成像儀 和直徑20厘米的高溫面輻射源組成、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元由1. 06微米泵浦 激光和激光功率計(jì)組成、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光探測(cè)單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率 計(jì)組成，所有探測(cè)單元的檢測(cè)過(guò)程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)主要是對(duì)于水霧試驗(yàn)過(guò)程中的各種探測(cè)單元的相關(guān)數(shù) 據(jù)進(jìn)行采集和分析，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)超高壓水霧在不同的參數(shù)條件下的遮蔽性能給出綜 合評(píng)價(jià)。此外，數(shù)據(jù)采集分析控制系統(tǒng)還可根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目的具體需要，控制水霧箱中空氣的 加熱或冷卻、加濕或除濕、加壓或減壓、增加或減小氣流速度，同時(shí)還可以控制噴霧時(shí)間的 長(zhǎng)短等ο本發(fā)明的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置，其優(yōu)點(diǎn)及功效在于該裝置可根據(jù)測(cè)試的要 求，在水霧試驗(yàn)箱中模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境指標(biāo)，針對(duì)超高壓水射流水 霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見(jiàn)光、激光、熱成像、紅外輻射等偵察方式的遮蔽 干擾性能指標(biāo)測(cè)試，并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出超高壓水霧的濃度大小、粒徑大小及粒徑分布 情況對(duì)各種偵察手段的影響程度和規(guī)律，對(duì)與最大限度的發(fā)揮超高壓水霧的遮蔽干擾效能 具有重要意義。


圖1所示為本發(fā)明超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為水霧箱主視圖。其中、1_可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、2-紅外光譜衰減探測(cè)單元、3-紅外熱成像探測(cè) 單元、4-數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、5-1. 06近紅外激光衰減探測(cè)單元、6-10. 6遠(yuǎn)紅外激光 衰減探測(cè)單元、7-空氣加熱裝置、8-空氣冷卻裝置、9-加濕裝置、10-除濕裝置、11-軸流風(fēng) 機(jī)、12-超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、13-溫度傳感器、14-壓力傳感器、15-濕度傳感器、16-風(fēng) 速傳感器、17-粒徑濃度傳感器、18-粒徑分布儀、19-水霧箱、20-探測(cè)窗、21-隔柵22-進(jìn)風(fēng) 口、23-出風(fēng)口、24-放水閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1、2所示，超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置包括水霧箱19、數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)4、可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元1、紅外光譜衰減探測(cè)單元2、紅外熱成像探測(cè)單元3、1. 06近 紅外激光衰減探測(cè)單元5、10. 6遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元6、空氣加熱裝置7、空氣冷卻裝置 8、加濕裝置9、除濕裝置10、軸流風(fēng)機(jī)11、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭12、溫度傳感器13、壓力 傳感器14、濕度傳感器15、風(fēng)速傳感器16、粒徑濃度傳感器17、粒徑分布儀18等。水霧箱19是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過(guò)管路與設(shè)置在水霧箱 中的一組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭12相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧。在水霧箱19的寬度方 向的側(cè)面開(kāi)設(shè)有五對(duì)探測(cè)窗20，在每一對(duì)探測(cè)窗外分別對(duì)應(yīng)布置有可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元 1、紅外光譜衰減探測(cè)單元2、紅外熱成像探測(cè)單元3、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元5、 10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元6，可同時(shí)或分別對(duì)超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測(cè) 試分析，所有探測(cè)單元均與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4相連。其中，可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元 由可見(jiàn)光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成，紅外光譜衰減探測(cè)單元由紅外光譜輻射計(jì)和標(biāo) 準(zhǔn)黑體輻射源組成、紅外熱成像探測(cè)單元由紅外熱成像儀和直徑20厘米的高溫面輻射源 組成、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元由1. 06微米泵浦激光和激光功率計(jì)組成、10. 6微 米遠(yuǎn)紅外激光探測(cè)單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率計(jì)組成，所有探測(cè)單元的檢測(cè)過(guò) 程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。如圖1所示，在水霧箱19的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道， 并在通道內(nèi)上設(shè)置有通氣隔柵21，以使氣流在水霧箱中的流動(dòng)方向盡可能一致。通過(guò)開(kāi)啟 或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口 22、出風(fēng)口 23處的軸流風(fēng)機(jī)11，并通過(guò)控制通風(fēng)量來(lái)模擬不同的風(fēng)速大小， 可在不同風(fēng)速的工況下進(jìn)行測(cè)試。將通風(fēng)量調(diào)節(jié)至最大時(shí)，可將水霧箱中的水霧迅速排盡， 以進(jìn)行下一項(xiàng)的測(cè)試。在水霧箱的下方設(shè)置有放水閥對(duì)。為使水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置能夠在不同的大氣環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)，在水霧箱中設(shè)置 有空氣加熱裝置7、空氣冷卻裝置8、加濕裝置9、除濕裝置10，上述裝置分別與數(shù)據(jù)采集分 析控制子系統(tǒng)4相連，配合軸流風(fēng)機(jī)11的作用以模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán) 境參數(shù)，從而獲得超高壓水霧在不同大氣環(huán)境條件下的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)。水霧箱19中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器13、壓力傳感器14、濕度傳感器15、風(fēng)速傳 感器16、粒徑濃度傳感器17、粒徑分布儀18，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4相連， 用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度 以及水霧的粒度分布等指標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元1、紅外光譜衰減探測(cè) 單元2、紅外熱成像探測(cè)單元3、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元5、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光 衰減探測(cè)單元6所獲得的指標(biāo)同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4。數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，對(duì)水霧在不同的參數(shù)條件下 的遮蔽性能給出綜合評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)采集分析控制系統(tǒng)4還可根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目的需要，控制水霧 箱加熱或冷卻、加濕或除濕、加壓或減壓、增加或減小風(fēng)速，以及噴霧時(shí)間的長(zhǎng)短等。該超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置工作及控制過(guò)程如下通過(guò)數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng) 預(yù)先設(shè)定水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速等試驗(yàn)初始條件，由溫度傳感器、壓力傳感器、 濕度傳感器、風(fēng)速傳感器將水霧箱中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)分析比對(duì)，并發(fā)出相應(yīng)指令，使空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置對(duì)水霧箱 進(jìn)行加熱或冷卻、加濕或除濕，通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)對(duì)水霧箱中的氣流速度及氣壓大小進(jìn)行控制 和調(diào)節(jié)，直到各項(xiàng)指標(biāo)都符合預(yù)先設(shè)定的試驗(yàn)初始條件；開(kāi)啟超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭產(chǎn) 生超高壓水霧，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的噴霧時(shí)間后，停止噴霧；通過(guò)可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外 光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè)單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元以及10. 6微 米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元對(duì)相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并將數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)，輸出綜合性試驗(yàn)報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子 系統(tǒng)、可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè)單元、1. 06微米近 紅外激光衰減探測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝 置、加濕裝置、除濕裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕 度傳感器、風(fēng)速傳感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀；水霧箱是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過(guò)管路與設(shè)置在水霧箱中的一 組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧；在水霧箱的側(cè)面開(kāi)設(shè)有五對(duì)探測(cè) 窗，在每一對(duì)探測(cè)窗外依次對(duì)應(yīng)布置有可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅 外熱成像探測(cè)單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單 元，可同時(shí)或分別對(duì)超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測(cè)試分析，所有探測(cè)單元均與數(shù)據(jù)采 集分析控制子系統(tǒng)相連；在水霧箱的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道，并在通道內(nèi)設(shè)置有通氣隔柵，在 水霧箱的下方設(shè)置有放水閥；在水霧箱中設(shè)置有空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置，上述裝置分別 與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連；水霧箱中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、粒徑濃度 傳感器、粒徑分布儀，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量試驗(yàn) 過(guò)程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度以及水霧的粒度分布等指 標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè)單 元、1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元所獲得的指標(biāo) 同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的可見(jiàn)光輻射度探 測(cè)單元由可見(jiàn)光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成；紅外光譜衰減探測(cè)單元由紅外光譜輻射 計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組成；紅外熱成像探測(cè)單元由紅外熱成像儀和直徑20厘米的高溫面 輻射源組成；1. 06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元由1. 06微米泵浦激光和激光功率計(jì)組成； 10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光探測(cè)單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率計(jì)組成；所有探測(cè)單元 的檢測(cè)過(guò)程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、可見(jiàn)光輻射度探測(cè)單元、紅外光譜衰減探測(cè)單元、紅外熱成像探測(cè)單元、1.06微米近紅外激光衰減探測(cè)單元、10.6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測(cè)單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀。該裝置可根據(jù)測(cè)試的要求，在水霧試驗(yàn)箱中模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境指標(biāo)，針對(duì)超高壓水射流水霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見(jiàn)光、激光、熱成像、紅外輻射等偵察方式的遮蔽干擾性能指標(biāo)測(cè)試，并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01N15/00GK102121893SQ20101057774
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者殷耀敏, 王玄玉, 章頌齡, 趙遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍防化指揮工程學(xué)院, 南京太空高壓清洗設(shè)備有限公司, 杭州太空高壓射流科技股份有限公司