專利名稱：隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)及測試方法，屬電子測試儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于新式電熱化學(xué)火炮炮膛壓力的測試系統(tǒng)和測試方法。
二.
背景技術(shù)：
新式電熱化學(xué)炮工作時，電容器組通過脈沖成形網(wǎng)絡(luò)對電熱化學(xué)炮中的等離子體發(fā)生器放電，產(chǎn)生高溫等離子體，等離子體作用于藥室內(nèi)的推進(jìn)劑引起電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高壓氣體與等離子體共同驅(qū)動彈丸前進(jìn)。工作過程中，電熱化學(xué)炮體帶電，膛壓是高瞬態(tài)寬譜壓力，且存在強(qiáng)電磁干憂，這使得電熱炮的膛壓測量成為電熱化學(xué)炮測量技術(shù)中最重要的也是難度最大的關(guān)鍵技術(shù)，國內(nèi)南京理工大學(xué)瞬態(tài)物理國家重點(diǎn)實驗室使用Kistler6215壓電傳感器、電荷放大器(使用UPS電源給供電和市電隔離)及瞬態(tài)波形記錄儀，曾成功捕獲ETC炮的膛壓數(shù)據(jù)，但在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下曾多次損壞測試儀器。國外美國陸軍裝備部Katulka，G.L.等人在美國阿伯丁試驗基地，通過在數(shù)據(jù)線上安裝鐵氧體磁珠有效抑制了高頻噪聲，并采用金屬殼體對整個測試系統(tǒng)進(jìn)行屏蔽，成功獲取了30mm的電熱化學(xué)炮膛壓曲線。
在電磁發(fā)射武器技術(shù)的研制和試驗過程中，電磁點(diǎn)火、脈沖X光照相、火花陰影攝影等設(shè)備的使用，常涉及高壓脈沖大電流放電的干擾問題。由于電壓高、放電電流大，其干擾常使測試儀器無法正常工作，特別是儀器中的大規(guī)模集成電路，已采用亞微米工藝，更經(jīng)不起高電壓、大電流的沖擊，往往會引起絕緣層擊穿，導(dǎo)致測試儀器損壞，嚴(yán)重影響新式武器的研制進(jìn)程。因此研究解決在高壓脈沖大電流放電時產(chǎn)生的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場、強(qiáng)電磁場及強(qiáng)電磁波的環(huán)境下實現(xiàn)動態(tài)信息(電壓、電流、氣體壓力、溫度等)的獲取及實時傳輸方法與技術(shù)，十分必要，也迫切需要。由此可形成應(yīng)用于此領(lǐng)域的穩(wěn)定、可靠、精度高、頻帶寬、耐壓高的傳輸、記錄裝置或系統(tǒng)，為新式武器的研制提供有效的測試手段，是我們初衷的想法。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是向社會提供可實用于新式火炮炮膛壓力測試的方法和儀器，為新式火炮研制和國防事業(yè)做些貢獻(xiàn)。
本發(fā)明的技術(shù)思路是首先采用抗強(qiáng)電磁場的電磁屏蔽技術(shù)，確保測試儀器的實用性、可靠性和測試精度；其次采用高速度、低功耗、抗干擾光纖傳輸技術(shù)，確保測試信息的實時傳輸；結(jié)合測試與存儲技術(shù)，研究在電磁屏蔽下實時測試、實時存儲和實時光纖傳輸多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法，并設(shè)計制造了隔離型新式火炮炮膛壓力測試系統(tǒng)，這種新思路、新方法和新技術(shù)的實施收到了予期的效果。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容包括隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)和測試方法兩部分技術(shù)內(nèi)容。
關(guān)于隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括炮膛壓力的信息采集與處理部分、信息傳輸部分、信息接收部分。其中炮膛壓力的信息采集與處理部分是一個隔離型炮膛壓力測試裝置，該裝置由殼體及其內(nèi)的炮膛壓力的信息采集電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，信息采集電路包括信息采集的傳感器、放大電路及其輸出端，信息處理電路包括信息輸入電路、觸發(fā)電路、計數(shù)電路、存儲電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、控制電路、并串轉(zhuǎn)換電路、編碼電路等。輔助電路包括與計算機(jī)的接口電路、時基電路、基準(zhǔn)電路、數(shù)據(jù)控制總線、電源控制電路、電池和電源電路等。信息傳輸部分由光輸出與接口的電路、光纖傳輸纜線功能聯(lián)接組成，它們有電信息輸入端、電光轉(zhuǎn)換電路、光輸出端、接口電路及光纖傳輸纜線等功能聯(lián)接組成。炮膛壓力的信息接收部分是一個隔離型炮膛壓力測試接收裝置，該裝置由殼體與控制面板及其內(nèi)的炮膛壓力的信息接收電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，其中信息接收電路是光輸入與接口的電路，它包括光纖纜線、光輸入端、光電轉(zhuǎn)換電路、電信息輸出端等，信息處理電路包括電信息輸入端、串并轉(zhuǎn)換電路、解碼電路、鎖存電路、控制電路、D/A轉(zhuǎn)換電路等，信息輸出電路包括信息輸出端及其輸出纜線，輔助電路抱括晶振電路、時基電路、電源電路和供電源等。還包括組裝上述各部分電路的電子元件、器件、組件、部件、集成電路塊、電路板、聯(lián)接導(dǎo)線與纜線，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。技術(shù)特點(diǎn)在于該隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)是由多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體屏蔽保護(hù)下實時測試并存儲炮膛壓力信息的裝置、隔離型炮膛壓力測試接收裝置和聯(lián)接于兩裝置間的實時傳輸測試信息的隔離型光纖纜線，共同組成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。其中炮膛壓力信息實時測試機(jī)構(gòu)與實時壓力信息存儲機(jī)構(gòu)，由該系統(tǒng)中的炮膛壓力的信息采集部分、信息處理部分、信息輸出部分以及它們的輔助部分的各電路和控制軟件部分共同構(gòu)成，并協(xié)同工作實現(xiàn)炮膛壓力信息實時測試與實時存儲，在信息輸出部分各電路及光纖傳輸纜線的配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時超長距離傳輸，在信息接收部分、信息處理部分各電路的協(xié)同配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時接收與處理。
根椐以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，技術(shù)特點(diǎn)還有所述的多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體是三級封閉型屏蔽層結(jié)構(gòu)的，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，如用磁導(dǎo)率較高的30#鋼、鑄鐵等材料作屏蔽磁場層。第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層，如用電導(dǎo)率較高的紫銅等材料作屏蔽電場層。第三級是屏蔽電路模塊外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層，如用鉑膜合金等材料作復(fù)合屏蔽層。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)有a.所述的傳輸實時測試信息的光纖纜線是超長的隔離型高速低耗光纖傳輸纜線，纜線長度≥120m，當(dāng)然也可短些，如100m、或80m，光纖前端可與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端配套對接，以聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路，電光轉(zhuǎn)換電路由并串轉(zhuǎn)換的電光轉(zhuǎn)換器為主構(gòu)成，該電光轉(zhuǎn)換器的輸入端與編碼電路的輸出端聯(lián)接。其終端可與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端配套對接，以聯(lián)接接收裝置的光電轉(zhuǎn)換電路，光電轉(zhuǎn)換電路由串并轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換器為主構(gòu)成，該光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與解碼電路的輸入端聯(lián)接。b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的電路模塊全部用灌封膠灌封固化成電路體并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體中，電路模塊灌封膠全采用公知市售的灌封膠即可。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的炮膛壓力信息采集電路由信息采集傳感器、信息放大電路聯(lián)接組成，信息采集傳感器由壓電式壓力傳感器構(gòu)成，其輸出端聯(lián)接信息放大電路的輸入端；信息放大電路由集成電路塊運(yùn)算放大器為主構(gòu)成，其集成電路塊運(yùn)算放大器是個寬頻帶集成電路塊運(yùn)算放大器；b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之觸發(fā)電路包括觸發(fā)比較電路、多次重觸發(fā)電路，觸發(fā)比較電路的輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，觸發(fā)比較電路輸出端與多次重觸發(fā)電路的輸入端聯(lián)接，多次重觸發(fā)電路輸出端與控制電路聯(lián)接；c.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之控制電路由多路的多級門控電路組成，它們分別聯(lián)接并控制存儲電路、觸發(fā)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、并串轉(zhuǎn)換與編碼電路、數(shù)據(jù)總線的各控制端，它們還分別聯(lián)接并受控于觸發(fā)電路、電源控制電路、計算機(jī)的接口電路的控制輸出端；d.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之存儲電路由A組存儲電路、地址電路和B組存儲電路、地址電路功能聯(lián)接組成；e.所述的隔離型炮膛壓力接收裝置的信息處理電路之控制電路分別聯(lián)接并控制串并轉(zhuǎn)換與解碼電路、觸發(fā)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路的控制端。以上所述的各電路均可用公知技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)，也可用公知和商售的電子元器件組裝制作，只要能實現(xiàn)以上所述的各電路之功能的均可使用。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之時基電路由晶體振蕩電路和分頻電路組成，時基電路分別聯(lián)接并控制A/D轉(zhuǎn)換電路和A組存儲電路的控制端；b.所述的隔離型炮膛壓力接收裝置的輔助電路之時基電路是個48M的時基振蕩電路，它聯(lián)接并控制解碼電路、D/A轉(zhuǎn)換電路的控制端；c.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之與計算機(jī)聯(lián)接的接口電路是并行式接口電路，該電路分別聯(lián)接并控制B組存儲電路、控制電路的控制端；d.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之電源控制電路由開關(guān)電路或/和門控電路功能聯(lián)接組成，它們聯(lián)接并控制電池和多路電源電路；e.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之?dāng)?shù)據(jù)總線是WEF/信號控制數(shù)據(jù)總線，它由數(shù)據(jù)總線控制器的集成電路塊為主構(gòu)成；f.所述的炮膛壓力信息采集電路的壓電式壓力傳感器是靈敏度為1.48pc/unit的型石英晶體壓力傳感器；所述的炮膛壓力信息采集電路還設(shè)置有二階低通濾波器，它與集成電路塊運(yùn)算放大器輸出端聯(lián)接；g.所述的編碼電路由并串轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接編碼電路組成，編碼電路由編碼集成電路塊為主構(gòu)成，并串轉(zhuǎn)換電路由并串轉(zhuǎn)換的集成電路塊為主構(gòu)成；所述的解碼電路是有糾錯功能的解碼電路，糾錯功能由其內(nèi)可編程序完成；h.所述的A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換集成電路塊為主構(gòu)成，其輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，其輸出端與數(shù)據(jù)總線聯(lián)接；i.所述的D/A轉(zhuǎn)換電路由D/A轉(zhuǎn)換集成電路塊為主構(gòu)成，其輸入端與解碼電路輸出端聯(lián)接，其輸出端即是接收裝置的信息輸出端；j.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的存儲電路之A組存儲電路為先進(jìn)先出存儲電路，它由集成電路塊存儲器為主構(gòu)成，其地址電路由13位集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成；k.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的存儲電路之B組存儲電路由集成電路塊隨機(jī)存儲器為主構(gòu)成，其地址電路由19位集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成。以上所述的各電路均可用公知技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)，也可用公知和商售的電子元器件組裝制作，只要能實現(xiàn)以上所述的各電路之功能的均可使用。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的編碼電路是14位并行編碼的電路，它由并串轉(zhuǎn)換與編碼的集成電路塊為主構(gòu)成，如由集成電路塊74HC166、74HC74、74HC08等構(gòu)成的。b.所述的A組存儲電路由先進(jìn)先出集成電路塊存儲器構(gòu)成，如由存儲器HM6264、HC4040、CC4024等構(gòu)成的。c.所述的B組存儲電路的集成電路塊隨機(jī)存儲器構(gòu)成，如由存儲器EM628512等構(gòu)成的，其寫入端聯(lián)接A/D轉(zhuǎn)換電路控制端，而讀出端與計算機(jī)的接口電路一輸入端聯(lián)接。d.所述的分頻電路由1M和16M的兩個分頻電路組成，它由集成電路塊EX0316M構(gòu)成。e.所述的基準(zhǔn)電路是個供給運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器偏置供電的電路，它由集成電路塊為主構(gòu)成，如由集成電路塊ADR290構(gòu)成。以上各電路所述使用的集成電路塊都是公知市售的集成電路塊，也可用其它公知和商售的電子元器件、集成電路塊組裝制作，只要能實現(xiàn)以上所述的各電路之功能的均可使用。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，詳細(xì)技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的控制軟件部分主要由讀數(shù)程序、顯示程序、打印程序、數(shù)據(jù)處理程序等組成；b.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的軟件程序的主界面由工具攔、命令攔、狀態(tài)攔、繪畫攔等組成；c.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的軟件命令攔由各命令按紐組成，主要有采用讀數(shù)、讀取文件、定標(biāo)讀值、波形打印、靈敏度設(shè)置等組成。
關(guān)于隔離型炮膛壓力測試方法，是一種在高壓脈沖大電流放電產(chǎn)生的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場、強(qiáng)電磁場及強(qiáng)電磁波的環(huán)境下，采用一套新的炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，實時測試、實時存儲和實時傳輸新式火炮的炮膛壓力信息的實用方法，技術(shù)特點(diǎn)在于采用一套隔離型炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，以實現(xiàn)在電磁屏蔽下實時測試、實時存儲和實時傳輸炮膛壓力信息的多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法，這套隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)包括有設(shè)置在新式火炮產(chǎn)生強(qiáng)電磁場現(xiàn)場的隔離型炮膛壓力測試裝置，該測試裝置聯(lián)接有傳輸實時測試信息的光纖纜線，光纖纜線聯(lián)接有隔離型炮膛壓力信息接收裝置，共同組成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。其中隔離型炮膛壓力測試裝置是一個采用多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的裝置殼體并在電磁屏蔽殼體保護(hù)下實時測試并實時存儲炮膛壓力信息的裝置，其炮膛壓力信息實時測試機(jī)構(gòu)與實時壓力信息存儲機(jī)構(gòu)，由該系統(tǒng)中的炮膛壓力的信息采集部分、信息處理部分、信息輸出部分以及它們的輔助部分的各電路和控制軟件部分共同構(gòu)成，并協(xié)同工作實現(xiàn)炮膛壓力信息實時測試與實時存儲。傳輸實時測試信息的光纖纜線是高速低耗抗干擾的隔離型超長光纖傳輸纜線，在信息輸出部分各電路及光纖傳輸纜線的配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時超長距離傳輸。在隔離型炮膛壓力信息接收裝置信息接收部分、信息處理部分各電路的協(xié)同配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時接收、處理與記錄等。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試方法，技術(shù)特點(diǎn)還有所述的隔離型炮膛壓力測試裝置多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體是三級封閉型屏蔽層結(jié)構(gòu)的，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，如用磁導(dǎo)率較高的30#鋼、鑄鐵等材料作屏蔽磁場層。第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層，如用電導(dǎo)率較高的紫銅等材料作屏蔽電場層。第三級是屏蔽電路模塊外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層，如用鉑膜合金等材料作復(fù)合屏蔽層。
根據(jù)以上所述的隔離型炮膛壓力測試方法，技術(shù)特點(diǎn)還有a.所述的傳輸實時測試信息的光纖纜線是超長的隔離型高速低耗光纖傳輸纜線，纜線長度≥120m，當(dāng)然也可短些，如100m、或80m，光纖前端可與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端配套對接，以聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路，電光轉(zhuǎn)換電路由并串轉(zhuǎn)換的電光轉(zhuǎn)換器為主構(gòu)成，該電光轉(zhuǎn)換器的輸入端與編碼電路的輸出端聯(lián)接。其終端可與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端配套對接，以聯(lián)接接收裝置的光電轉(zhuǎn)換電路，光電轉(zhuǎn)換電路由串并轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換器為主構(gòu)成，該光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與解碼電路的輸入端聯(lián)接。b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的電路模塊全部用灌封膠灌封固化成電路體并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體中，電路模塊灌封膠全采用公知市售的灌封膠即可。
本發(fā)明的本發(fā)明的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)和測試方法優(yōu)點(diǎn)很多1.首先采用抗強(qiáng)電磁場的電磁屏蔽技術(shù)，隔離型炮膛壓力測試裝置采用三級電磁屏蔽層的外殼，確保測試系統(tǒng)的實用性、可靠性和測試精度；2.其次采用高速度、低功耗、抗干擾光纖傳輸技術(shù)，形成超長的隔離型高速低耗傳輸?shù)墓饫w纜線，確保測試信息的實時超長距離的傳輸；3.結(jié)合測試、存儲、接收技術(shù)，利用隔離型炮膛壓力測試接受裝置，實現(xiàn)電磁屏蔽下，在火炮現(xiàn)場炮膛壓力的實時測試、實時存儲、實時傳輸和實時接收的多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法，并研制出新測試儀器系統(tǒng)；4.這種新型的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)采用的測試方法先進(jìn)，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)合理，精密穩(wěn)定，可靠實用，是研制新式火炮武器所必須的測試儀器裝備，值得推廣使用。
四.


本發(fā)明的說明書附圖共有9幅圖1是隔離型炮膛壓力測試裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是隔離型炮膛壓力接收裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是隔離型炮膛壓力測試裝置實體結(jié)構(gòu)剖示圖；圖4是隔離型炮膛壓力測試裝置炮膛壓力信息放大電路原理圖；圖5是隔離型炮膛壓力測試裝置觸發(fā)比較電路原理圖；圖6是隔離型炮膛壓力測試裝置多次重觸發(fā)電路原理圖；圖7是隔離型炮膛壓力測試裝置控制電路原理圖；圖8是隔離型炮膛壓力測試裝置并串轉(zhuǎn)換及編碼電路原理圖；圖9是隔離型炮膛壓力測試裝置的軟件主程序框圖。
在各圖中1.壓電傳感器；2.信息放大電路；3.A/D轉(zhuǎn)換電路；4.緩沖電路；5.觸發(fā)電路；6.A組地址電路；7.A組存儲電路；8.B組地址電路；9.B組存儲電路；10.控制電路；11.計算機(jī)接口電路；12.并串轉(zhuǎn)換及編碼電路；13.電光轉(zhuǎn)換電路；14.光纖傳輸纜線輸出接口；15.光纖傳輸纜線；16.時基電路；17.計算機(jī)；18.測試裝置殼體；19.光纖傳輸纜線輸入接口；20.光電轉(zhuǎn)換電路；21.串并轉(zhuǎn)換及解碼電路；22.鎖存電路；23.D/A轉(zhuǎn)換電路；24.接收裝置輸出端；25.接收裝置時基電路；26.接收裝置控制電路；27.接收裝置殼體；28.連接座；29.連接套；30.電池蓋；31.測試裝置殼體的電磁屏蔽第一層；32.測試裝置殼體的電磁屏蔽第二層；33.電池模塊；34.測試裝置的電路模塊；35.測試裝置的電磁屏蔽第三層；36.膠皮墊；37.端蓋；38.輸出連接套；39.光纖隔離筒；40.隔離蓋；41.端帽；42.IC1的高量程(600Mpa)輸入端；43..IC1的低量程(350Mpa)輸入端；44.IC1的輸出端；45.IC1的基準(zhǔn)電位輸入端；46.IC2的地端及低電平端；47.IC2的觸發(fā)信號輸入端；48.IC2的比較信號輸入端；49.IC2的觸發(fā)輸出端；50.IC2的高電平端；51.IC2的自聯(lián)接端；52.IC3的觸發(fā)輸入端；53.IC4的地址輸入端；54.IC3的輸出端，也是IC5的控制輸入端；55.IC4的輸出端，兼IC5的一個輸入端；56.地端；57.IC5的觸發(fā)輸出端；58.IC5的觸發(fā)(負(fù))輸出端；59.IC5的清零端；60.IC6觸發(fā)輸入端；61.IC6的使能(接口)控制端；62.IC9的使能(接口)控制端；63.IC9的讀數(shù)輸入端；64.IC7的時基輸入端；65.IC8的時基輸入端；66.IC6輸出端，也是IC8的一輸入端；67.地端；68.IC10的使能(接口)控制端；69.IC7的輸出端，也是IC10的一輸入端；70.IC8的輸出端，也是IC11的一輸入端；71.IC9的輸出端，也是IC11的另一輸入端；72.地端；73.IC10的輸出端，也是IC12的輸入端；74.IC12的使能(接口)控制端；75.IC11的輸出端；76.IC12的輸出端，也是IC14的輸入端；77.IC13的讀數(shù)輸入端；78.IC13的輸出端，也是IC15的輸入端；79.IC15的使能(接口)控制端；80.IC14的(寫地址)輸出端，至先進(jìn)先出存儲器輸入端；81.IC15輸出端；82.IC16、IC17的的清零端；83.IC16、IC17的的置位輸入端，也是IC18的置位輸出端；84.地端；85.IC16、IC17的時基輸入端；86～93.IC16的八位并行數(shù)據(jù)輸入端；94.IC16的串行數(shù)據(jù)輸出端，即并串轉(zhuǎn)換電路輸出端；95.IC16的并串轉(zhuǎn)換輸入端，也是IC17的并串轉(zhuǎn)換輸出端；96～103.IC17的八位并行數(shù)據(jù)輸入端；104.地端；105、106.IC17的高電位輸入端；107.IC18的置位輸出端，也是IC19的置位輸入端；108.IC18的置位的輸入端，也是IC20的輸出端；109.IC18的時基輸入端；110.IC20的清零輸入端；111.IC19的輸出端，也是IC20一個輸入端；112、113.IC19的高電位輸入端；114.IC19的另一輸出端；115.IC19的時基輸入端；116.開始；117.讀數(shù)嗎？118.讀取數(shù)據(jù)；119.數(shù)據(jù)讀完；120.輸入信息存儲；121.顯示原始曲線；122.人機(jī)對話操作；123.退出程序嗎？124.結(jié)束；R1～R5均為電阻；C1～C5均為電容IC1～I(xiàn)C20均為集成電路塊。
五.具體實施方案本發(fā)明的非限定實施例如下實施例一.隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)及測試方法本例的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)由圖1～圖9聯(lián)合示出。該系統(tǒng)包括炮膛壓力的信息采集與處理部分、信息傳輸部分、信息接收部分。其中炮膛壓力的信息采集與處理部分是一個隔離型炮膛壓力測試裝置，該裝置由殼體18及其內(nèi)的炮膛壓力的信息采集電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，圖1所示的是隔離型炮膛壓力測試裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖，其中信息采集電路有信息采集的壓電傳感器1、信息放大電路2及其輸出端，信息處理電路包括信息輸入電路、A/D轉(zhuǎn)換電路3、緩沖電路4、觸發(fā)電路5、存儲電路6～9、控制電路10、并串轉(zhuǎn)換及編碼電路12、計數(shù)電路等，輔助電路包括計算機(jī)17、接口電路11、時基電路16、基準(zhǔn)電路、數(shù)據(jù)控制總線、電源控制電路、電池和電源電路等。信息輸出部分包括光輸出與接口的電路，它們是電信息輸入端、電光轉(zhuǎn)換電路13、光纖輸出端的接口電路14及光纖傳輸纜線15等功能聯(lián)接組成。炮膛壓力的信息接收部分是一個隔離型炮膛壓力測試接收裝置，該裝置由殼體27與控制面板及其內(nèi)的炮膛壓力的信息接收電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，圖2所示的是隔離型炮膛壓力測試接收裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖，其中信息接收電路是光輸入與接口的電路，它包括光纖纜線15、光輸入端或接口19、光電轉(zhuǎn)換電路20、電信息輸出端等，信息處理電路包括電信息輸入端、串并轉(zhuǎn)換電路與解碼電路21、鎖存電路22、接收裝置控制電路26、D/A轉(zhuǎn)換電路23等，信息輸出電路包括信息輸出端及其輸出纜線，輔助電路抱括接收裝置的晶振電路與時基電路25、電源電路和供電源等。還包括組裝上述各部分電路的電子元件、器件、組件、部件、集成電路塊、電路板、聯(lián)接導(dǎo)線與纜線，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。圖3則示出該例的隔離型炮膛壓力測試裝置實體結(jié)構(gòu)剖示圖，圖中有連接座28、連接套29、測試裝置殼體的第一層31——外筒、端蓋37、輸出連接套38、光纖隔離筒39、隔離蓋40、端帽41等都是30#鋼材料做的電磁屏蔽第一層。電池蓋30、測試裝置殼體的第二層32——內(nèi)筒，都是用紫銅做材料的電磁屏蔽第二層，電池模塊33、膠皮墊36，特別是測試裝置的電路模塊34都封裝在鉑膜合金材料做的電磁屏蔽第三層35中，電路模塊34全部用灌封膠灌封固化成電路體，并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體18中，電路模塊灌封膠全采用公知市售的灌封膠即可。為了抗強(qiáng)電磁場，該例的測試裝置設(shè)置了三級電磁屏蔽層構(gòu)成的殼體，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層31等，是用磁導(dǎo)率較高的30#鋼等材料作屏蔽磁場層。第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層32等，是用電導(dǎo)率較高的紫銅等材料作屏蔽電場層。第三級是屏蔽電路模塊34外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層35，是用鉑膜合金等材料作復(fù)合屏蔽層。在電磁屏蔽外殼保護(hù)下其內(nèi)的炮膛壓力信息實時測試機(jī)構(gòu)與實時壓力信息存儲機(jī)構(gòu)，由該系統(tǒng)中的炮膛壓力的信息采集部分、信息處理部分、信息輸出部分以及它們的輔助部分的各電路和控制軟件部分共同構(gòu)成并協(xié)同工作實現(xiàn)炮膛壓力信息實時測試與實時存儲，在信息輸出部分各電路及隔離型超長光纖傳輸纜線的配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時超長距離傳輸，在信息接收部分、信息處理部分各電路的協(xié)同配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時接收與處理。所述的隔離型光纖傳輸纜線15是超長的隔離型高速低耗傳輸?shù)墓饫w纜線，其長度須≥120m，當(dāng)然也可短些，如100m、或80m，光纖前端與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端14配套對接，前端聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路13，電光轉(zhuǎn)換電路13由并串轉(zhuǎn)換的電光轉(zhuǎn)換器為主構(gòu)成，電光轉(zhuǎn)換電路的輸入端與編碼電路12的輸出端聯(lián)接。光纖終端備有接口，與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端19配套對接一起。在圖3中還示出信息采集傳感器1的安裝情況，這個傳感器1由壓電式壓力傳感器構(gòu)成，它是靈敏度為1.48pc/unit的型石英晶體壓力傳感器，如是Kistler公司的6215壓電式壓力傳感器。而炮膛壓力信息采集電路由信息采集傳感器1和信息放大電路2聯(lián)接組成，其信息采集傳感器1的輸出端聯(lián)接信息放大電路2的輸入端。圖4示出信息放大電路2的結(jié)構(gòu)，它由IC1集成電路塊運(yùn)算放大器為主構(gòu)成，其集成電路塊運(yùn)算放大器是個寬頻帶集成電路塊運(yùn)算放大器OPA2340。信息采集電路還設(shè)置有二階低通濾波器(它由集成電路塊OPA2340構(gòu)成)，它與信息放大電路2輸出端聯(lián)接。圖5、圖6示出了觸發(fā)電路5，包括觸發(fā)比較電路、多次重觸發(fā)電路，觸發(fā)比較電路由集成電路塊MAX931為主構(gòu)成(結(jié)構(gòu)見圖5)，其輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，觸發(fā)比較電路輸出端與多次重觸發(fā)電路的輸入端聯(lián)接，多次重觸發(fā)電路由兩片74HC04和一片74HC74集成電路塊為主構(gòu)成(結(jié)構(gòu)見圖6)，該電路輸出端與控制電路10聯(lián)接?？刂齐娐?0由多路的多級門控電路組成，即由IC6、IC12、IC20(均是74HC08)，IC7、IC8、IC10、IC11(均是74HC00集成電路塊)，IC9、I15(均是74HC32集成電路塊)，IC13、IC14(均是74HC04集成電路塊)共同功能聯(lián)接而成，它示在圖7中，該電路分別聯(lián)接并控制存儲電路6～9、觸發(fā)電路5、A/D轉(zhuǎn)換電路3、并串轉(zhuǎn)換與編碼電路12、數(shù)據(jù)總線的各控制端，還分別聯(lián)接并受控于觸發(fā)電路5、電源控制電路、與計算機(jī)17的接口電路11的控制輸出端。存儲電路由A組存儲電路6、地址電路7和B組存儲電路8、地址電路9功能聯(lián)接組成。A組存儲電路6為先進(jìn)先出存儲電路，它由兩片HM6264、一片HC4040、一片CC4024集成電路塊存儲器為主構(gòu)成，其地址電路7由13位的集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成，可提供8kw存儲器的地址。B組存儲電路8由EM628512集成電路塊隨機(jī)存儲器為主構(gòu)成，存儲容量為512k×8，其寫入端聯(lián)接A/D轉(zhuǎn)換電路3的控制端，而讀出端與計算機(jī)17的接口電路11一輸入端聯(lián)接。其地址電路9由19位的集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成，可提供512kw存儲器的地址。A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換集成電路塊AD9243為主構(gòu)成，其輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，其輸出端與數(shù)據(jù)總線聯(lián)接。圖8所示的編碼電路12是一個14位并行編碼的電路，編碼電路12由并串轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接編碼電路組成，由并串轉(zhuǎn)換及編碼的集成電路塊為主構(gòu)成，如由集成電路塊74HC166、74HC74、74HC08等構(gòu)成。與計算機(jī)17聯(lián)接的接口電路11是并行式接口電路，該電路分別聯(lián)接并控制B組存儲電路8、控制電路10的控制端。時基電路16由晶體振蕩電路和分頻電路聯(lián)接組成，時基電路16分別聯(lián)接并控制A/D轉(zhuǎn)換電路3和A組存儲電路6的控制端，分頻電路由1M和16M的兩個分頻電路組成，它由集成電路塊EM0316M構(gòu)成。數(shù)據(jù)總線是WEF/信號控制數(shù)據(jù)總線，它由數(shù)據(jù)總線控制器的集成電路塊74HC244為主構(gòu)成。電源控制電路由開關(guān)電路或/和門控電路功能聯(lián)接組成，聯(lián)接并控制電池和多路電源電路，它由集成電路塊LP2985為主構(gòu)成。基準(zhǔn)電路供給運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器偏置供電的電路，它由集成電路塊ADR290為主構(gòu)成。隔離型炮膛壓力接收裝置的信息處理電路之控制電路26分別聯(lián)接并控制串并轉(zhuǎn)換與解碼電路21、觸發(fā)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路23的控制端。解碼電路21是有糾錯功能的解碼電路，它由集成電路塊EPM7064STC為主構(gòu)成，糾錯功能由其內(nèi)的可編程序完成。D/A轉(zhuǎn)換電路23由D/A轉(zhuǎn)換集成電路塊DA669為主構(gòu)成，其輸入端與解碼電路21輸出端聯(lián)接，其輸出端即是接收裝置的信息輸出端。隔離型炮膛壓力接收裝置的輔助電路之時基電路25是個48M的時基振蕩電路，它聯(lián)接并控制解碼電路21、D/A轉(zhuǎn)換電路23的控制端。其它未提及的電路都可用公知技術(shù)設(shè)計制作。還有，控制軟件部分主要由讀數(shù)程序、顯示程序、打印程序、數(shù)據(jù)處理程序等組成；圖9所示的是該隔離型炮膛壓力測試裝置的軟件主程序框圖，軟件主程序有開始116；讀數(shù)嗎117？讀取數(shù)據(jù)118；數(shù)據(jù)讀完119；輸入信息存儲120；顯示原始曲線121；人機(jī)對話操作122；退出程序嗎123？結(jié)束124等。以及軟件程序的主界面，它由工具攔、命令攔、狀態(tài)攔、繪畫攔等組成。軟件命令攔由各命令按紐組成，主要有采用讀數(shù)、讀取文件、定標(biāo)讀值、波形打印、靈敏度設(shè)置等組成。以上各電路所述使用的集成電路塊都是公知市售的集成電路塊，也可用其它公知和商售的電子元器件、集成電路塊組裝制作。所述的以上各電路和控制軟件部分均可用公知技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)，只要能實現(xiàn)以上所述的各電路之功能的均可使用。
本例的隔離型炮膛壓力測試方法，是一種在高壓脈沖大電流放電產(chǎn)生的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場、強(qiáng)電磁場及強(qiáng)電磁波的環(huán)境下，采用一套新的炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，實時測試、實時存儲和實時傳輸新式火炮的炮膛壓力信息的實用方法，采用一套隔離型炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)的實體結(jié)構(gòu)由圖1～圖9聯(lián)合示出，這套隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)包括有設(shè)置在新式火炮產(chǎn)生強(qiáng)電磁場現(xiàn)場的隔離型炮膛壓力測試裝置18，該測試裝置聯(lián)接有傳輸實時測試信息的光纖纜線15，光纖纜線聯(lián)接有隔離型炮膛壓力信息接收裝置27，共同組成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。其中隔離型炮膛壓力測試裝置是一個采用多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的裝置殼體并在電磁屏蔽殼體保護(hù)下實時測試并實時存儲炮膛壓力信息的裝置，隔離型炮膛壓力測試裝置多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體是三級封閉型屏蔽層結(jié)構(gòu)的，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，如用磁導(dǎo)率較高的30#鋼、鑄鐵等材料作屏蔽磁場層。第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層，如用電導(dǎo)率較高的紫銅等材料作屏蔽電場層。第三級是屏蔽電路模塊外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層，如用鉑膜合金等材料作復(fù)合屏蔽層。隔離型炮膛壓力測試裝置的電路模塊34全部用灌封膠灌封固化成電路體并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體中，以實現(xiàn)在電磁屏蔽下實時測試、實時存儲和實時傳輸炮膛壓力信息的多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法。其炮膛壓力信息實時測試機(jī)構(gòu)與實時壓力信息存儲機(jī)構(gòu)，由該系統(tǒng)中的炮膛壓力的信息采集部分、信息處理部分、信息輸出部分以及它們的輔助部分的各電路和控制軟件部分共同構(gòu)成，并協(xié)同工作實現(xiàn)炮膛壓力信息實時測試與實時存儲。傳輸實時測試信息的光纖纜線15是高速低耗抗干擾的隔離型超長光纖傳輸纜線，纜線長度≥120m，當(dāng)然也可短些，如100m、或80m，光纖前端可與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端配套對接，以聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路。其終端可與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端配套對接，以聯(lián)接接收裝置的光電轉(zhuǎn)換電路。在信息輸出部分各電路及光纖傳輸纜線的配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時超長距離傳輸。在隔離型炮膛壓力信息接收裝置信息接收部分、信息處理部分各電路的協(xié)同配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時接收、處理與記錄。其余未述的全同于本例隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)中所述的，不再多述。
實施例二.隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)和測試方法本例的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)由圖1～圖9聯(lián)合示出。該系統(tǒng)包括炮膛壓力的信息采集與處理部分、信息傳輸部分、信息接收部分。其中炮膛壓力的信息采集與處理部分是一個隔離型炮膛壓力測試裝置，圖1所示的是隔離型炮膛壓力測試裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖，圖3則示出該例的隔離型炮膛壓力測試裝置實體結(jié)構(gòu)剖示圖，該裝置包括殼體18及其內(nèi)組裝的炮膛壓力的信息采集電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件。炮膛壓力的信息接收部分是一個隔離型炮膛壓力測試接收裝置，圖2所示的是隔離型炮膛壓力測試接收裝置電路結(jié)構(gòu)方框圖，該裝置由殼體27與控制面板及其內(nèi)的炮膛壓力的信息接收電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成。圖4～圖8則聯(lián)合示出該例隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的一些電路的具體結(jié)構(gòu)，圖9所示的是該例隔離型炮膛壓力測試裝置的軟件主程序框圖。與實施例一不同的是1.該測試裝置殼體的第一層22——外筒等，是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，是用磁導(dǎo)率較高的鑄鐵等材料作屏蔽磁場層。2.信息放大電路2是個寬頻帶集成電路塊運(yùn)算放大器，由集成電路塊運(yùn)算放大器OPA340為主構(gòu)成。3.A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換集成電路塊AD9240為主構(gòu)成。其余未述的全同于實施例一中所述的，不再多述。
關(guān)于本例的隔離型炮膛壓力測試方法，也全同于實施例一中所述的，不再重述。
權(quán)利要求
1.一種隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括炮膛壓力的信息采集與處理部分、信息傳輸部分、信息接收部分，其中炮膛壓力的信息采集與處理部分是一個隔離型炮膛壓力測試裝置，該裝置由殼體及其內(nèi)的炮膛壓力的信息采集電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，信息傳輸部分由光輸出與接口的電路、光纖傳輸纜線、光輸入端與接口電路功能聯(lián)接組成，炮膛壓力的信息接收部分是一個隔離型炮膛壓力測試接收裝置，該裝置由殼體與控制面板及其內(nèi)的炮膛壓力的信息接收電路、信息處理電路、信息輸出電路以及它們的輔助電路和控制軟件功能聯(lián)接組成，還包括組裝上述各部分電路的電子元件、器件、組件、部件、集成電路塊、電路板、聯(lián)接導(dǎo)線與纜線，功能聯(lián)接組裝結(jié)構(gòu)成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于該隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)是由多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體屏蔽保護(hù)下實時測試并存儲炮膛壓力信息的裝置、隔離型炮膛壓力測試接收裝置和聯(lián)接于兩裝置間的實時傳輸測試信息的隔離型光纖纜線，共同組成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)。
2.根椐權(quán)利要求1所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于；所述的隔離型炮膛壓力測試裝置多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體是三級封閉型屏蔽層結(jié)構(gòu)的，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層，第三級是屏蔽電路模塊外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于a.所述的傳輸實時測試信息的光纖纜線是超長的隔離型高速傳輸光纖纜線，纜線長度≥120m，其前端可與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端配套對接，以聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路，其終端可與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端配套對接，以聯(lián)接接收裝置的光電轉(zhuǎn)換電路；b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的電路模塊全部用灌封膠灌封固化成電路體并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于a.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的炮膛壓力信息采集電路由信息采集傳感器、信息放大電路聯(lián)接組成，信息采集傳感器由壓電式壓力傳感器構(gòu)成，其輸出端聯(lián)接信息放大電路的輸入端；信息放大電路由集成電路塊運(yùn)算放大器為主構(gòu)成，其集成電路塊運(yùn)算放大器是個寬頻帶集成電路塊運(yùn)算放大器；b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之觸發(fā)電路包括觸發(fā)比較電路、多次重觸發(fā)電路，觸發(fā)比較電路的輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，觸發(fā)比較電路輸出端與多次重觸發(fā)電路的輸入端聯(lián)接，多次重觸發(fā)電路輸出端與控制電路聯(lián)接；c.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之控制電路由多路的多級門控電路組成，它們分別聯(lián)接并控制存儲電路、觸發(fā)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、并串轉(zhuǎn)換與編碼電路、數(shù)據(jù)總線的各控制端，它們還分別聯(lián)接并受控于觸發(fā)電路、電源控制電路、計算機(jī)的接口電路的控制輸出端；d.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的信息處理電路之存儲電路由A組存儲電路、地址電路和B組存儲電路、地址電路功能聯(lián)接組成；e.所述的隔離型炮膛壓力接收裝置的信息處理電路之控制電路分別聯(lián)接并控制串并轉(zhuǎn)換與解碼電路、觸發(fā)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路的控制端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于a.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之時基電路由晶體振蕩電路和分頻電路組成，時基電路分別聯(lián)接并控制A/D轉(zhuǎn)換電路和A組存儲電路的控制端；b.所述的隔離型炮膛壓力接收裝置的輔助電路之時基電路是個48M的時基振蕩電路，它聯(lián)接并控制解碼電路、D/A轉(zhuǎn)換電路的控制端；c.所述的與計算機(jī)聯(lián)接的輔助電路之接口電路是并行式接口電路，該電路分別聯(lián)接并控制B組存儲電路、控制電路的控制端；d.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之電源控制電路由開關(guān)電路或/和門控電路功能聯(lián)接組成，它們聯(lián)接并控制電池和多路電源電路；e.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之?dāng)?shù)據(jù)總線是WEF/信號控制數(shù)據(jù)總線，它由數(shù)據(jù)總線控制器的集成電路塊為主構(gòu)成；f.所述的炮膛壓力信息采集電路的壓電式壓力傳感器是靈敏度為1.48pc/unit的型石英晶體壓力傳感器；所述的炮膛壓力信息采集電路還設(shè)置有二階低通濾波器，它與集成電路塊運(yùn)算放大器輸出端聯(lián)接；g.所述的編碼電路由并串轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接編碼電路組成，編碼電路由編碼集成電路塊為主構(gòu)成，并串轉(zhuǎn)換電路由并串轉(zhuǎn)換的集成電路塊為主構(gòu)成；所述的解碼電路是有糾錯功能的解碼電路；h.所述的A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換集成電路塊為主構(gòu)成，其輸入端與二階低通濾波器輸出端聯(lián)接，其輸出端與數(shù)據(jù)總線聯(lián)接；i.所述的D/A轉(zhuǎn)換電路由D/A轉(zhuǎn)換集成電路塊為主構(gòu)成，其輸入端與解碼電路輸出端聯(lián)接，其輸出端即是接收裝置的信息輸出端；j.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的存儲電路之A組存儲電路為先進(jìn)先出存儲電路，它由集成電路塊存儲器為主構(gòu)成，其地址電路由13位集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成；k.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的存儲電路之B組存儲電路由集成電路塊隨機(jī)存儲器為主構(gòu)成，其地址電路由19位集成電路塊地址發(fā)生器為主構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于a.所述的編碼電路是14位并行編碼的電路，它由并串轉(zhuǎn)換與編碼的集成電路塊為主構(gòu)成；b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的A組存儲電路由先進(jìn)先出集成電路塊存儲器構(gòu)成；c.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的B組存儲電路由集成電路塊隨機(jī)存儲器構(gòu)成，其寫入端聯(lián)接A/D轉(zhuǎn)換電路控制端，而讀出端與計算機(jī)的接口電路的一輸入端聯(lián)接；d.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的時基電路由1M和16M的兩個分頻電路組成；e.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的輔助電路之基準(zhǔn)電路是個供給運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器偏置供電的電路，它由集成電路塊為主構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，特征在于a.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的控制軟件部分主要由讀數(shù)程序、顯示程序、打印程序、數(shù)據(jù)處理程序組成；b.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的軟件程序的主界面由工具攔、命令攔、狀態(tài)攔、繪畫攔組成；c.所述的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)的軟件命令攔由各命令按紐組成，主要有采用讀數(shù)、讀取文件、定標(biāo)讀值、波形打印、靈敏度設(shè)置組成。
8.一種隔離型炮膛壓力測試方法，是一種在高壓脈沖大電流放電產(chǎn)生的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場、強(qiáng)電磁場及強(qiáng)電磁波的環(huán)境下，采用一套新的炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，實時測試、實時存儲和實時傳輸新式火炮的炮膛壓力信息的實用方法，特征在于采用一套隔離型炮膛壓力測試儀器系統(tǒng)，以實現(xiàn)在電磁屏蔽下實時測試、實時存儲和實時傳輸炮膛壓力信息的多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法，這套隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)包括有設(shè)置在新式火炮產(chǎn)生強(qiáng)電磁場現(xiàn)場的隔離型炮膛壓力測試裝置，該測試裝置聯(lián)接有傳輸實時測試信息的光纖纜線，光纖纜線聯(lián)接有隔離型炮膛壓力信息接收裝置，共同組成隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)，其中隔離型炮膛壓力測試裝置是一個采用多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的裝置殼體并在電磁屏蔽殼體保護(hù)下實時測試并實時存儲炮膛壓力信息的裝置，傳輸實時測試信息的光纖纜線是高速低耗抗干擾的隔離型超長光纖傳輸纜線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離型炮膛壓力測試方法，特征在于所述的隔離型炮膛壓力測試裝置多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體是三級封閉型屏蔽層結(jié)構(gòu)的，其第一級是磁導(dǎo)率較高的屏蔽磁場層，第二級是電導(dǎo)率較高的屏蔽電場層，第三級是屏蔽電路模塊外圍的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率良好的復(fù)合屏蔽層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隔離型炮膛壓力測試方法，特征在于a.所述的傳輸實時測試信息的光纖纜線是超長的隔離型光纖傳輸纜線，纜線長度≥120m，其前端可與隔離型炮膛壓力測試裝置的光纖輸出端配套對接，以聯(lián)接測試裝置的電光轉(zhuǎn)換電路，其終端可與隔離型炮膛壓力測試接收裝置的光纖輸入端配套對接，以聯(lián)接接收裝置的光電轉(zhuǎn)換電路；b.所述的隔離型炮膛壓力測試裝置的電路模塊全部用灌封膠灌封固化成電路體并組裝在多級屏蔽層構(gòu)成抗強(qiáng)電磁場的殼體中。
全文摘要
本發(fā)明公開的隔離型炮膛壓力測試系統(tǒng)及測試方法，屬電子測試儀器技術(shù)領(lǐng)域，該測試系統(tǒng)包括一個隔離型炮膛壓力測試裝置，一個隔離型炮膛壓力測試接收裝置，和兩裝置間聯(lián)接的隔離型超長光纖傳輸纜線；首先測試裝置有抗強(qiáng)電磁場的電磁屏蔽外殼，確保在火炮現(xiàn)場實現(xiàn)對炮膛壓力信息實時測試與實時存儲；其次采用高速度、低功耗、抗干擾光纖傳輸技術(shù)，設(shè)置超長的隔離型高速低耗傳輸?shù)墓饫w纜線，確保測試信息的實時傳輸；在隔離型炮膛壓力信息接收裝置的協(xié)同配合下，同時實現(xiàn)炮膛壓力測試信息的實時接收、處理與記錄，實現(xiàn)在電磁屏蔽下炮膛壓力信息的實時測試、實時存儲、實時傳輸和實時接收等多技術(shù)相結(jié)合的新測試方法；該系統(tǒng)采用的測試方法先進(jìn)，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)合理，精密穩(wěn)定，可靠實用，是研制新式火炮武器所必須的測試儀器裝備，值得推廣使用。
文檔編號G08C23/04GK1609905SQ20041001259
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者祖靜, 裴東興, 謝潯, 李新娥 申請人:華北工學(xué)院