红外测速光幕靶改进及测量精度分析
光幕靶测速系统的优势
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光幕靶测速系统的优势李晋利摘要:光幕靶是速度测试中常用的区截装置,因其操作简便、测量精度高、稳定可靠等优点,但在大口径弹丸测速上由于强烈的冲击波和振动造成严重的光切割,使得光幕靶未能得到有效的使用。
本文主要就如何排除这些干扰因素,使光幕靶适用于大口径弹丸内弹道初速测速进行了分析,提出了光幕靶应用于大口径弹丸测速的方法,论述了光幕靶测速系统的优势。
主题词:光幕靶、振动、光栅、光幕、计算机、采集板光幕靶是一种以光电转换技术为核心的探测弹丸到达空间指定位置时刻的仪器,两台光幕靶与一台测时仪器配合,用来测试弹丸的飞行速度,光幕靶由于采用光电转换原理,属于非接触测量,测量精度优于其他原理的测量仪器,国内最早出现的光幕靶是在20世纪80年代,经过三十多年的发展,光幕靶已逐步替代钢板靶、网靶以及线圈靶实现弹丸速度的测量,尤其是小口径弹测试中得到了很好的应用,但在大口径弹、亚音速弹的应用上还存在障碍。
一、区截法测速原理内弹道测速方法一般采用的是平均法测速,而平均法最典型又是区截法测速,它是在发射管前方设置两个测速靶,配合相应的测时仪器进行速度测试。
弹丸发射时,当弹丸经过第一个靶时产生一个信号,该信号传输给测时仪器,测时仪器开始计时,当弹丸经过第二个靶时,产生第二个信号,该信号传输给测时仪器,测时仪器停止计时。
根据弹丸经过两靶的时间和两靶之间的距离,用距离除以时间就是弹丸经过两靶的平均速度二、区截装置的分类当前内弹道测速主要使用的区截装置有:钢板靶、网靶、箔靶、线圈靶、天幕靶、光幕靶等等,各有各的特点。
钢板靶是一块钢板上面装有两个惯性断路器,弹丸打到钢板上钢板摆动,惯性断路器断开,状态改变,它只能使用在小口径弹上;网靶是一个靶框上面绕有镀银铜丝,当弹丸经过时打断铜丝,铜丝由导通变为断开,状态改变,缺点是靶的松紧度带来隐形靶距误差,不能使用真引信,需人工缠绕靶线;箔靶是一个中间是绝缘纸两面是铝箔的铝箔纸,当金属弹丸穿过靶纸后靠弹丸的金属部分接通了两面铝箔,铝箔由断开状态变为导通状态,状态改变,缺点也是不能使用真引信,另外当弹丸接触它时,发生使铝箔和绝缘层受力、拉伸和破裂过程,存在着靶距误差,所以箔靶只能用于小口径弹丸;线圈靶是一个绕有漆包线的线圈,当带磁性的弹丸经过线圈时会产生感生电流,以此作为特征信号计算速度,缺点是只能用于可磁化弹丸;天幕靶是带有镜头和狭缝的光电管,接受自然光,当其视场内有弹丸经过时,光电管上电流发生变化,以其变化作为特征信号计算速度,缺点是受外界光线影响明显;光幕靶与天幕靶类似只是将自然光改为人工光源,可避免受制于外界光线。
基于红外光幕靶的曳光弹测试技术研究的开题报告
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基于红外光幕靶的曳光弹测试技术研究的开题报告一、研究背景和意义曳光弹是一种能在空中产生明亮光芒的弹药,常用于对空射击、机动目标打击等任务中。
在测试曳光弹性能时,需要在弹道轨迹中确定其航迹、高度、速度等参数,这对于优化弹药设计和提高命中率是至关重要的。
传统的测试方法采用烟雾弹、摄像机等设备捕获曳光弹的轨迹,但存在不稳定、易受环境影响等缺陷。
而基于红外光幕靶的测试技术具有响应速度快、精度高、适应性强等优点,因此成为研究的热点之一。
本研究旨在基于红外光幕靶进行曳光弹测试技术的研究,以提高测试精度和可靠性,为曳光弹设计、制造和实战提供技术支持。
二、研究内容和方法1. 红外光幕靶的原理和特点:介绍红外光幕靶的工作原理和结构特点,分析其在曳光弹测试中的优势和应用范围。
2. 曳光弹测试装置设计:根据红外光幕靶的特点和曳光弹的运动规律,设计曳光弹测试装置,包括曳光弹发射装置、靶场布置、光电测试设备等。
3. 曳光弹测试方法研究:基于红外光幕靶的测试方法需要结合光电测量技术,分析测试过程中需要测量的参数、数据处理方法等,并进行实验验证,确定测试方法的可行性和精度。
4. 曳光弹测试结果分析:通过对测试结果的分析和比较,评估基于红外光幕靶的曳光弹测试技术的可靠性和优越性,为曳光弹的设计、制造和实战提供技术支持。
三、研究进度安排1. 阶段一(1-2个月):对曳光弹和红外光幕靶技术进行理论研究,明确研究方向和目标。
2. 阶段二(2-4个月):设计曳光弹测试装置,包括曳光弹发射装置、靶场布置、光电测试设备等。
3. 阶段三(4-6个月):研究基于红外光幕靶的曳光弹测试方法,包括测试参数、数据处理方法等,进行实验验证。
4. 阶段四(6-8个月):分析和比较测试结果,评估基于红外光幕靶的曳光弹测试技术的可靠性和优越性,撰写论文或报告。
四、研究预期成果1. 建立基于红外光幕靶的曳光弹测试技术,提高测试精度和可靠性。
2. 确定曳光弹测试方法的测试参数和数据处理方法,为曳光弹设计和制造提供技术支持。
光幕靶测试系统测量不确定度分析
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2 测 量 不 确 定 度 分 析
激光 光 幕靶 测试 系统 采用 间接测量 弹丸 速
度 的计算 公 式 为 :
一
() 集 仪 采 集 时 间 精 度 为 2 s 以 4 2采 5n ( 0
第 2卷 9
20 0 9年
第5 期
9月
核电子学与探测技术
Nu la lcrnc c r eto i e E s& Deet nTeh oo y tci c n lg o
Vo 9 No 5 L2 .
s p 2 0 e. 0 9
光 幕 靶 测试 系统 测 量 不 确 定 度 分 析
收稿 日期 :0 90 —0 20 —33
作者简介 : 唐孝容 ( 9 5 ) 女 , 1 7 一 , 硕士研 究生 , 研 , 助 主 据集 — 堡 — 数采 r叫 祥 形 嘉 葬 崭
图 1 系统测试框 图
激 光
误 差组成 。
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f
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() 电接 收器 的技 术参 数 可知 : 电接 收 1光 光 管 延迟 时 间 1 0n , 、 两 个 靶板 均采 用相 同 0 s前 后 延 迟 时 间 的光 电接 收管 , 据相 关 武 器 研 制 的 根
图 2 系统测试示 意图
经验 , 在延迟时间相同的条件下 , 测试结果 的判
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() 1
MB采集速度计算) 即最大时间误差为 2 s , 5n ;
() 3 电缆 长 度 引起 的 时 间误 差 为 5n / sm,
由公 式 () 以看 出 , 成测 量误差 的 因素 1可 造 有 两 个 : 块 光 幕靶 之 间 的距 离 L 和弹丸 穿越 两
提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法
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提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法王 凡,孙文丰,李晓青(信息产业部电子第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150001)摘 要:在应用中容易受阳光和照明光线等杂散光线的干扰。
采用跟踪动态电平的平均值电路、适当的光学及机械结构、单片机解决这一问题,使光电型红外传感器在非接触转速测量中的抗扰能力和测量准确度都会有明显提高。
在调速系统和机械振动位移系统中将有着广泛的应用。
关键词:光电型红外传感器;转速;测量准确度中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2002)11-0042-03Method of improving the measurement accuracy of photoelectricinfrared rotation speed sensorWAN G Fan,SUN Wen2feng,L I Xiao2qing(The49th R esearch institute of E lectronics,Ministry of information industry,H arbin150001,China)Abstract:Photoelectric infrared sensors are ob jects to the interference of sunlight and illumination light.Adop2 ting average circuit,optical and mechanical structure and the singe chip processor,the problem is resolved,Theca2 pability of anti2interference and measurement accuracy are improved obviously in non2contact rotation speed mea2 surement.The methods will have com prehensive use in s peed governor and mechanical vibration dis placement system.K ey w ords:photoelectric infrared sensor;rotation s peed;measurement accuracy0 引 言转速测量的方法是利用交流或直流测速发电机,与被测旋转体同轴安装,测速发电机的输出电压经整流滤波,由电位器滑动点传出信号,这种方法属于接触式直接转速测量,存在着易受电磁干扰和体积大、安装结构复杂等缺点。
影响红外测温系统精度的主要因素及解决方法浅析
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除此以外,我们在实际检测时,发现风力状况也影响到测温的精度,为此,我们查阅了一些相关资料,发现瑞典国家电力局早已为此经过了多次实验并定义了下面的公式作为风力影响的修正:
T01=T02 × (V1/V2)=T02 ×√V1/V2
T01―――在风速V1下的过热温度
大气窗区在大气辐射和遥感探测方面都具有重要意义,例如可见光窗区使我们能得到太阳的光和热,用于可见光摄影;红外窗区被广泛地用作热成像遥感,常用的卫星云图就利用红外窗区进行“拍摄”;气象雷达和卫星通信的波长都选在射电窗区。为了发展卫星遥感技术,大气窗区衰减机制和透过率的研究具有很大的重要性。
二氧化碳对红外线吸收波段为多少呢?
许多文献著作中都有物理常数表,但由于ε是随测量条件不同而变化的,因而在使用这些数据前必须检查测量条件,包括材料的材质,材料的温度,表面的状况等。值得一提的是,在检测外壁上涂有除腐涂层的容器时,一定要注意涂层是否有脱落,减薄,不均等现象,因为测点位置的错误很可能导致错误的温度数据,所以在现场要灵活运用,综合分析。
T02―――在风速V2下的过热测度
该公式适用于室外的强制对流(风正面吹向物体)条件。例如:风速V1=4m/s时测得过热温度为T01=10℃,那么在风速V2=1m/s的条件下,过热温度T02可得为:
T02=10×√4/1=20℃
2.4热像仪的稳定性
红外窗区 在红外波段,大气中的主要吸收成分是水汽、二氧化碳和臭氧,其中尤以水汽为最重要。水汽在1.1、1.4、1.9、2.7、6.3 微米附近和13微米以上有一系列吸收带。二氧化碳的吸收带中心位于2.7、4.3和14.7微米附近。 臭氧的吸收带中心位于4.7、9.6和4.1微米附近(见大气吸收光谱)。这些吸收带间的空隙形成一些红外窗区,如1.05、1.25、1.65、2.3、3.8、4.0微米附近,但最主要的红外窗区是8~13微米波段,它比较宽,而且除9.6微米臭氧吸收带外,别无其他强烈的吸收。红外窗区中的常用激光发射波长有1.06微米(钇铝石榴石激光和钕玻璃激光)和10.6微米(二氧化碳激光),都是透过率很好的波段。在红外波段,大气分子和气溶胶的散射衰减比可见光窗区要小得多。
提高红外测温准确性的方法
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.提高红外测温准确性的方法在现场进行设备红外检测和故障诊断时,往往受到一系列主客观因素的限制,以致影响检测故障的准确性和诊断的可靠性。
因此,为了提高故障检测与诊断效果,除了正确运用分析处理方法以外,还必须对影响检测结果的各种因素,有充分的估计和预想。
采取相应的对策和技术方法,使各种不利因素的影响降低到最小程度。
1.1测温准确性设备故障红外诊断最核心的问题,是要求准确地获得被测设备的温度分布或故障相关部位温度值与温升值。
这个温度信息不仅是判断设备有无故障的依据,也是判断故障属性、位置、严重程度的客观依据。
因此,对被测设备故障相关部位温度的计算与合理修正,将是提高检测设备表面温度准确性的关键环节。
然而在现场进行设备红外检测时,由于检测条件和环境的影响变化,可能导致同一设备因检测条件不同,而得到不同的结果。
因此,为了提高红外检测的准确度,必须对现场检测过程中或对检测结果的分析处理中,采取相应的对策与措施或选择良好的检测条件,或对检测现场结果进行合理的修正。
如作业人员的组织培训,计划的制定,受检对象的选择,检测仪器的准备,检测位置的选择或设定等等。
1.2运行状态的影响与对策电气设备故障无论是电流效应引起的发热故障(导电回路故障),发热功率与负荷电流值的平方成正比。
电压效应引起的发热故障(绝缘介质故障),发热功率与运行电压的平方成正比。
因此,设备的工作电压和负荷电流的大小,将直接影响到红外检测与故障诊断的效果。
泄漏电流的增大,能造成高压设备部分电压不均匀。
如果没有加载运行或者负荷很低,则会使设备故障发热不明显,即使存在较严重的故障,也不可能因特征性热异常的形式暴露出来。
只有当设备在额定电压下运行,而且负荷越大时,发热及温升才越严重,故障点的特征性热异常也暴露得越明显。
因此在进行红外检测时,为了能够取得可靠的检测效果,要尽量保证设备在额定电压和满负荷下运行,即使不能做到连续满负荷运行,也应编制一个运行方案,以便在检测前和检测过程中,能让设备满负荷运行一段时间(如4~6h),使设备故障部位有足够的发热时间,并保证其表面达到稳定温升。
提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法
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提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法包括以下几个方面:
1. 光学和机械结构优化:采用适当的光学和机械结构,可以降低杂散光线对传感器的干扰,提高传感器的抗干扰能力。
例如,可以采用多层光学涂层和精密机械制造技术,使得传感器表面尽量保持光滑和完整,减少光线反射和折射的影响。
2. 跟踪动态电平的平均值电路:采用跟踪动态电平的平均值电路,可以有效降低杂散光线对传感器测量的干扰。
这种电路可以实时监测传感器输出信号的动态电平,当遇到杂散光线时,自动降低传感器的输出信号强度,减少干扰对测量准确度的影响。
3. 适当的算法优化:采用适当的算法优化,可以提高传感器的测量准确度。
例如,可以采用基于模糊算法的优化方案,通过对传感器测量结果进行模糊分析,可以有效排除干扰因素,提高测量准确度。
4. 优化响应频率:优化传感器的响应频率,可以提高传感器的测量准确度。
例如,可以采用高速采样电路和数字信号处理技术,使得传感器可以快速响应信号变化,减少测量误差。
总结起来,提高光电型红外转速传感器测量准确度需要从光学和机械结构、电路算法等多个方面进行优化。
通过合理的设计和实际应用,可以提高传感器的抗干扰能力和测量准确度,满足各种应用场景的需求。
如何提高红外测温仪测量的准确性研究
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如何提高红外测温仪测量的准确性研究发布时间:2022-05-12T01:29:18.661Z 来源:《中国电业与能源》2022年3期作者:马骏,秦涛,邹燕习涛[导读] 本文主要对影响红外测量仪测量准确性的因素进行分析,包括对环境、距离以及发射率等方面进行深入研究,同时也介绍了其构成以及自身使用的特点。
马骏,秦涛,邹燕习涛襄阳市公共检验检测中心,湖北襄阳 441100摘要:本文主要对影响红外测量仪测量准确性的因素进行分析,包括对环境、距离以及发射率等方面进行深入研究,同时也介绍了其构成以及自身使用的特点。
本文在对红外测温仪测量准确性的研究方面,通过采用实际的实验进行模拟分析,最终根据实验数据表明。
对测温结果进行更正的方法在下文进行详细介绍。
对于改善测温数据的准确性,通过数据更正、确保环境温度、改善物理状态这三个方面进行分析。
关键词:测量;因素;准确性;红外测温仪随着我国科技技术的不断发展,在产品生产、产品质量检测和控制,以及设备故障排查与修理等各个方面,都会广泛应用到红外测温仪。
一、红外测温的原理红外测温根据不同的角度去观察可以发现该方法在使用的过程中执行的原理也是各不相同。
该检测方法依据黑体辐射定律进行分析发现,该原理可以不接触物体进行监测,极大程度方便了监测的步骤。
通过将热电偶和热电阻进行结合生成的探测器可以对物体的某一点进行测试。
根据绝对零度的物质都会放射出辐射这一基础性原理且辐射能量的大小和物质的波长、温度有密切相关的联系,之后结合测试的数据以及相关公式进行计算就可以得到相关的辐射值。
二、红外测温的构成与特点在组成红外测温的器件中主要包括的元件有光学系统、信号处理、信号输出显示器、光学探测组件等多个方面组成了红外测温仪,红外测温仪具有以下四种特点:(1)具有非接触性,与被检测的物体不发生任何的接触,就不会被测物体的温度状态产生影响。
(2)测量范围较广:在对需要进行探测的物体进行探测时,通过该探测器可以很快的得到探测的结果,主要原因就在于该探测器具有极为广泛的探测范围,在零下几十摄氏度到上千摄氏度范围区间内都可以有效且精准的探测到检测物品的辐射指数,但该检测器在具有广泛的探测范围的优点的同时也有不可忽略的缺点,该检测器在进行探测时,探测到的数据由于外界的影响不够精确,且各个测温仪对同一物品进行探测的过程中会出现不同的探测结果,影响其探测结果的主要因素还包括测温仪的探测范围,不同的测温仪具有不同的测量范围,需要根据实际情况进行挑选最合适的测温仪以保证测试得到的结果足够的精确,通过实践结果发现,当需要测量的物品温度变化范围越宽,测温的准确性将会有所降低,当物品的温度变化越低即测温范围越窄,其信号分辨率越高,所测量的准确性更高。
红外测速光幕靶改进及测量精度分析
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图 3 红 外光 幕靶 结 构 及 固 定 方 式
Fi. Th tu t r n ie d fifa e ih c e n g3 e sr c u e a d f d mo e o r rd l ts re x n g26 0 来自西安工
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第 3 卷 O
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图 1 光 幕 靶 结构 示 意 图
F g 1 Th t u t r ig a o ih c e n t r e i. e sr c u e da r m fl ts r e a g t g
*
收 稿 日期 :0 91—7 20 —20
基金资助 : 国家 自然 科 学 基 金 (0 7 0 5 6920 ) 作者简介 : 高芬 ( 9 0)女 , 安 工 业 大 学 讲 师 , 1 8一 , 西 西安 交 通 大 学 博 士 研 究 生 , 要 研 究 方 向是 靶 场 光 电测 试 技 术 、 学 非 球 面 检 测 技 主 光 术 等 . mal afn 18 13 cm. E— i :goe8 2@ 6 .o
标射击 效果 的主要 特 征参数 , 是枪 、 、 的生产 也 药 弹 厂家在 产 品检验 中主要 测量 的技 术指 标 _. 1 常规 测 j 量弹丸 飞行 速度 的装 置有 网靶 、 圈靶 、 线 天幕靶 、 光 幕靶等 , 测试 均基 于定 距测 时 的区截 原理 . 目前 , 在 室 内靶道 测试 中 , GK一0 2型 红外 测 速光 幕 靶 因 X 20 其 结构 简 单 、 操作 简 便 、 能 稳定 、 性 成本 低 廉 、 以 可 测 试各种 材 质及各 种 口径 弹丸等 特点 , 在兵 器测 速 领 域 获 得 了 广 泛 使 用 , 由此 发 展 了 四 光 幕 交 并 汇[ 、 光幕交 汇 ] 外光 电立 靶 等 弹丸 密集 度 ]六 红
光电立靶测试系统及精度分析
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统 中的测试仪分 别记 录棚 膻的 色 时间 ,而光幕 1 行 和 4之问 的靶距 、 光幕 2相 对光幕 l 的爽角 以及光 鞯 _ 3棚对光 鞯 4的爽角均 为 已知 , 可求出该 弹 便
的 大小 还 与 弹 着 点 A 的横 坐标 z 有 关 ,当 增 Ⅱ 大, 时间 t也增 大 , . 反之 ,。 t减小 , 也减 小 ; 同理 , t
是 光幕 l 3间 的飞行 时问 , 、 由于 p角 的存 在 , 间 t 时 与 纵 坐标 Y有关 ,当时 间 t增 大 ,纵 坐 标 也 增
பைடு நூலகம்
2 光 幕 靶 的结 构 设 计
光 幕 靶 主 要 由 发 射 装 置 和 接 收 装 置 两 部 分 组
成 。发 射 装置 的作 用是 要形 成 朝一定 方 向发 光 的线
光 源 , 收 装 置接 收 发射 装 置 的光能 量 。发射 装 置 接 与接 收 装置 间 形成 厚 度 均 匀 的光 幕 , 当有 物体 垂 直
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瞳 2 测量原理简 围
维普资讯
图 2中 , C 为 射击 弹 道 线 , 铅垂 平 面 B D C 前 CO
为光 幕 l ,后铅 垂 平 面 E G 为光 幕 4 FH ,倾 斜平 面 OF B G为 光 幕 2 倾 斜 平 面 O F , E D为 光 幕 3 光 幕 1 , 与光 幕 2的 夹角 为 O, t光幕 3与光 幕 4的夹角 为 p 。
丸 着 靶 的 坐 标 ( 平 和 铅 垂 ) 匕行 速 度 水 和
大靶面探测光幕灵敏度分析与修正
![大靶面探测光幕灵敏度分析与修正](https://img.taocdn.com/s3/m/c9b6aeb780eb6294dc886c0c.png)
收 稿 日 期 修 订 日 期 :2018-01-05;
:2018-02-15
基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 (61471289) ; 陕 西 省 自 然 科 学 基 础 研 究 计 划 项 目 (2015JM5189) ;
0617004-1
第6期
红外与激光工程
第 47 卷
0引言
弹丸飞行速度是武器研制和生产过程中必测参 数,是衡量身管武器性能的基础指标[1-2]。 光幕探测 传感器具有灵敏度高、响应速度快、操作简便、试验 成本低等优势,应用广泛[3]。 近年来,随着国内靶场 的安全化改造, 部分室外靶道逐步移到室内进行测 试, 原有在室外以天空为背景光源的天幕靶无法在 室内直接使用。 现有光幕靶存在测试靶面有限(一般 不大于 1m×1m), 无法满足脱壳弹等特种弹丸的测 试需求 。 [4-5] 为了解决室内大靶面测速的需求,近年 来, 有研究者提出了镜头式光幕探测传感器配合人 工光源实现 10 m×10 m 的大靶面探测光幕工程实现 方案[6]。 在该方案中使用 LED 拼接成 L 形的光源配 合高灵敏度的镜头式光幕探测器实现了大面积探 测,但随着靶面的增大,光源到接收装置之间的距离 增大,探测器件上接收的光通量减少,导致探测光幕 灵敏度减弱、分布不均匀,从而使得探测精度降低。
陕 西 省 教 育 厅 重 点 实 验 室 科 研 计 划 项 目 (16JS041)
作者简 介:袁 云(1991-),女 ,硕士生 ,主要 从事 光电 测试与 信号 处理 方面 的研究 。 Email:yunyuan_91@
通讯作者:田会(1980-),男,副教授,博士,主要从事兵器外弹道参数光电测试与信号处理方面的研究。 Email:tianh80@
一种改进型红外光幕靶测速系统
![一种改进型红外光幕靶测速系统](https://img.taocdn.com/s3/m/4c2d2ded680203d8cf2f242b.png)
现代电子技术 Modern Electronics Technique
174 DOI:10.16652/j.issn.1004⁃373x.2018.08.043
Apr. 2018 Vol. 41 No. 8
一种改进型红外光幕靶测速系统
王红宇 1,孟立凡 1,黄广炎 2,刘春美 3,王 博 2
减弱干扰光线的影响,同时进行信号处理电路的设计,搭建完整的红外光幕测速系统,并进行了弹丸速度测试试验。试验测
速范围是 200~1 500 m/s,通过与高速摄影、丝网断靶测速数据进行对比,证明改进型红外光幕靶测速系统测速相对误差小
于 1%。
关键词:光幕靶;干扰光线;狭缝结构;光电二极管封装;微弱光电信号处理;弹丸速度测试
在光幕测速系统中,对变化的微弱光信号的提取与 处理是关键。而在对弱电信号进行放大时,系统本身固 有噪声也会被放大,特别是试验场地中太阳光照带来的 背景噪声,严重影响光幕测速系统的测试性能。
Keywords:light⁃screen target;interference light;slit structure;photodiode encapsulation;weak photoelectric signal pro⁃ cessing;projectile velocity measurement
0引言
在武器系统毁伤性度测试的研究,主要 是非接触式测试[1],如:线圈靶[2]、天幕靶[3]、光幕靶 。 [4] 其 中 线 圈 靶 测 试 靶 面 较 小 、天 幕 靶 受 测 试 条 件 影 响 较 大 , 而 光 幕 靶 具 有 测 试 靶 面 较 大 、测 试 精 度 高 、对 测 试 环 境 要 求 低 、可 重 复 测 试 的 特 点 ,因 此 光 幕 靶 在 测 试 靶 场 被 广泛应用 。 [5]
华夏红外光幕测速靶
![华夏红外光幕测速靶](https://img.taocdn.com/s3/m/0c881ad3fbb069dc5022aaea998fcc22bdd1435e.png)
华夏红外光幕测速靶
魏明明
【期刊名称】《西安工业大学学报》
【年(卷),期】2008(28)3
【总页数】1页(P280-280)
【关键词】红外光幕;测速靶;靶场测试;弹丸速度;精确测量;触发装置;非接触式;光幕靶
【作者】魏明明
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TJ06;TU857
【相关文献】
1.HXHWCS 华夏红外光幕测速靶 [J], 苗静
2.一种红外光幕测速系统的设计与应用 [J], 左兆陆;郑宾;甘潦;邓勇;白福明
3.一种改进型红外光幕靶测速系统 [J], 王红宇;孟立凡;黄广炎;刘春美;王博
4.基于FPGA的测速光幕靶信号滤波处理 [J], 于可心;张光伟;杨超;向阳
5.红外光幕靶测速系统和精度分析 [J], 刘群华;施浣芳;阎秉先;韩峰;蔡荣立
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影响红外成像仪检测准确性的因素分析与对策
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影响红外成像仪检测准确性的因素分析与对策发表时间:2019-03-28T11:00:23.357Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:袁淇昌王植[导读] 摘要:红外热成像技术在电力系统中日益发挥着越来越重要的作用,利用红外成像技术生产的红外热成像仪,其不接触、不停运、可大面积快速扫描,测试简单、智能化高,精确度准,数据便于分析等优点,已逐渐得到电力系统等专业人员的充分肯定。
(东莞供电局广东东莞 523000)摘要:红外热成像技术在电力系统中日益发挥着越来越重要的作用,利用红外成像技术生产的红外热成像仪,其不接触、不停运、可大面积快速扫描,测试简单、智能化高,精确度准,数据便于分析等优点,已逐渐得到电力系统等专业人员的充分肯定。
然而在实际测量中,红外热成像受各种因素的影响而降低检测准确性。
本文将以实际案例分析影响红外成像仪检测准确性的具体因素并提出相应的解决对策以提高红外成像仪在电力系统中检测准确性。
关键词:红外成像仪;准确性;影响因素;对策1引言红外热成像具有远距离、不接触、不触体,不受电磁干扰、准确、快速、直观等特点。
可见,在电气设备即时表面温度测量上,红外成像是一种快速有效的方法。
但要精确测量,防止误判、错判缺陷,必须清楚影响红外成像检测准确性的各种因素。
在实际测量中,红外成像效果受到仪器本身、环境、距离等多方面的影响。
因此,在电气设备红外诊断中,了解影响测量准确性的因素并采取相应的对策以确保红外成像仪精确测量。
2发射率的影响与对策2.1影响发射率是一个描述被测物体相对于黑体辐射能力大小的物理量,一切物体的发射率都在大于0和小于1的范围内,其值的大小与物体的材料、形状、表面粗糙度、凹凸度、氧化程度、颜色、厚度等有关[1]。
红外成像仪是通过设备表面红外辐射功率来获得设备温度信息的。
在红外成像仪接受目标红外辐射功率相同的情况下,因设备表面发射率不同,将得到不同将的大量不同的温度测量结果。
提升红外线测温技术精准度与稳定性的方法研究
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提升红外线测温技术精准度与稳定性的方法研究红外线测温技术在现代工业、医疗、环境监测等领域具有广泛应用。
然而,为了保证测温结果的准确性和稳定性,我们需要采取一系列方法来提升红外线测温技术的精准度和稳定性。
首先,优化仪器设备是提升红外线测温技术精准度和稳定性的关键。
合理选择高质量的红外线测温仪器和设备,如红外线测温仪、热像仪等,具备高分辨率和高精度的特点。
确保设备的稳定性和可靠性,如使用镜头、滤光片等配件来降低误差。
定期对仪器进行校准和维护,保持设备的工作状态良好。
其次,正确的测量操作能够提高红外线测温技术的精准度和稳定性。
在测温过程中,应遵循操作规程和标准操作程序。
首先,正确选择测量距离和测量角度,以确保红外线能够正确瞄准目标物体。
其次,应考虑目标物体的表面特性和环境条件对测温结果的影响。
如果目标物体具有反射或吸收红外线的特性,需要进行相应的修正计算。
此外,应注意环境温度、湿度和遮挡物等因素对测温结果的影响,并采取相应的措施进行修正。
第三,对于特殊目标物体或特殊环境条件下的红外线测温,我们可以采取一些增强技术。
例如,对于低发射率的目标物体,可以使用辐射率修正技术,根据目标物体的材料和表面特性进行修正计算。
对于目标物体表面存在突出或凹陷的情况,可以进行几何形状修正,以消除形状对测温结果的影响。
此外,在高温、低温或复杂环境中,可以使用多点校准和自适应算法来提高测温结果的精确度和稳定性。
第四,数据处理和分析也是提升红外线测温技术精准度和稳定性的重要步骤。
在采集到红外线测温数据后,应对数据进行滤波和平滑处理,以去除异常值和噪声。
同时,可以应用统计分析方法,如平均值、标准差等,对多次测量数据进行处理,以提高得到结果的准确性和可信度。
此外,还可以使用数据模型和算法进行更深入的分析,以揭示数据背后的规律和趋势。
最后,持续学习和积累经验是提升红外线测温技术精准度和稳定性的关键。
随着技术的不断发展和应用的不断扩展,我们应不断关注最新的研究成果和技术进展,学习并应用最新的方法和技术。
红外线测温仪改进方案
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红外线测温仪改进方案红外线测温仪是一种用于无接触测温的设备,具有测温快捷、准确、安全等优点,广泛应用于医疗、工业、安防等领域。
然而,在实际使用中,红外线测温仪也存在一些问题和局限性,为了改进红外线测温仪的性能和功能,可以采取以下方案。
首先,改进红外线测温仪的准确性。
当前红外线测温仪在测量过程中可能受到环境因素、被测物体表面反射率等影响,导致测温误差较大。
因此,可以增加设备的自动校准功能,通过对环境温度、湿度等参数进行实时监测和修正,提高测温的准确性。
其次,改进红外线测温仪的测量范围和距离。
当前红外线测温仪的测量范围和测量距离相对有限。
为了满足不同场景下的测温需求,可以对红外线测温仪进行改进,增加测量范围和测量距离。
例如,可以增加设备的光学系统和信号处理能力,提高测量的灵敏度和分辨率,同时增加测量距离的延伸。
再次,改进红外线测温仪的人机交互界面。
当前红外线测温仪的操作界面较为简单,用户体验不够友好。
为了提高用户的操作便利性和使用体验,可以对红外线测温仪进行界面改进。
比如,增加设备的触摸屏显示功能,提供更丰富的操作选项和测温数据展示,同时增加设备的声光提示功能,提醒用户测量情况和结果。
最后,改进红外线测温仪的多功能性。
当前红外线测温仪主要用于测量物体表面温度,限制了其应用场景和功能。
为了增加红外线测温仪的多功能性,可以在设备中增加其他传感器和功能模块,实现更多的测量和监测功能。
比如,可以增加湿度传感器、压力传感器等,实现对物体湿度、压力等参数的测量,进一步拓展红外线测温仪的应用领域。
综上所述,通过对红外线测温仪的准确性、测量范围和距离、人机交互界面以及多功能性进行改进,可以提高红外线测温仪的性能和功能,满足不同领域和场景的测温需求。
红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案
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红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案第一篇:红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案红外成像仪:红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案随着红外技术的不断发展,红外成像仪在日常检测中时常使用到。
同时使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进,传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变,能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定运行的前提,红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况的有力保证,可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电,为提高供电可靠率做出了贡献策针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。
由于这种技术无需对所测设备停电,即可准确发现安全隐患,所以更要充分利用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段,夯实变电设备“状态检修”基础,确保运行的可控、在控、预控。
一目前在使用中所存在的问题:目前在使用中所存在的问题:重设备,轻人员,培训工作不到位。
(1)重设备,轻人员,培训工作不到位目前,红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组,极大提高了生产一线的技术装备水平,然而,好的检测设备必须得到正确和规范的应用,才可能发挥其最好的性能,不能只重视检测设备的配置,而忽略了对人员进行必要的培训,目前对红外成像仪方面培训的主要方式还是以产品说明书为主,没有专业的培训教材和权威的培训师资,虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训,但由于运行人员倒班的原因,造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训,同时,昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧,没有经过专业培训,在使用红外线成像器材时就不可避免要出现:保养不当、充电电池报废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象,既造成了经济损失,也影响了测温工作的正常开展。
对策:(1)建立完善的红外成像检测制度,对红外检测工作的准备、对策风险预控、规范、安全注意事项等进行详细的规定。
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红外测速光幕靶改进及测量精度分析*
高 芬 , 安 莹 , 倪晋平 , 马时亮
(西安工业大学 光电工程学院 , 西安 710032)
摘 要 : 为提高 XGK-2002 型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度 , 提出采用双辅助 激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案 .在现有红外测速光幕靶工作原理及结构 基础上 , 对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨 , 分析了其影响 .提出了在光幕靶两端分 别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案 , 并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量 精度进行了分析 .结果表明 , 改进后的光幕靶可快速 、直观的实现光源和接收的对准 , 测试精度 及安装可靠性提高 , 改进后测速精度可达到 1 ‰. 关键词 : 弹丸速度测量 ;红外光幕靶 ;激光对准 ;测速精度 中图号 : T J012 .3 文献标志码 : A
6 mm .激光器 1 采用透射瞄准方式 , 激光器 2 采 用反射瞄准方式 .
由式(1)可知测速相对误差计算公式为
ΔV V
=
ΔS S
+
Δt t
(2)
可见 , 测速相对误差由测距和测时 两部分误
差组成 .
3 .2 .1 测距误差
对光幕 靶测距 误差 通常 从以 下 四个 方面 考 虑[ 6] :弹 道不 垂 直 于测 试 光 幕引 起 的靶 距 误 差
对有效靶面为 1 m ×1 m , 靶距为 2 m , 采用一 体化靶架的改进型光幕靶进行精度分析 .
端分别固定一红光点状半导体激光器 , 激光器光斑 直径为 1 m m , 阵列光源上端狭缝光阑 3 中心延长 线上设置一字刻线 , 阵列光源下端狭缝光阑 3 的中 心延 长线上 设置一 圆形反 射镜, 有效 口径为
度不是米的整数倍时 , 取接近的较大的整数倍 .设
采用 5 m 长度钢卷尺测量靶距 S , 则按照 Ⅰ 级精
度 , 计算得靶距为2 m 的示值误差为 0 .3 mm , Ⅱ 级
精度示值误差为 0 .7 mm . ②环境温度引起的靶距误差[ 9] ΔS 22
钢尺鉴定时的标准温度为 15 ℃, 而使用温度
差 .由于实际光幕是不可见的 , 仅依靠光幕靶本身
机械结构很难保证光源和接收对准 , 实际调试中常 出现光幕靶部分区域无探测信号或光幕面上下对 称位置信号幅值差异很大等情况 .为此本文在对现 有 XGK-2002 型红外测速幕靶光源 、接收对准中存 在的问题进行深入分析的基础上 , 提出采用辅助激 光器实现对准的光幕靶改进方案 , 在光幕靶两端分 别设置一点状激光器实现对准 , 以提高光幕靶测试 精度 , 并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测 速精度进行了分析 .
第 3 期 高 芬等 :红外 测速光幕靶改进及测量精度分析
207
图 4 几种光源和接收对不准情况
Fig .4 Seve ral kinds o f dislocatio n betw een lig ht so urce a nd receive r
3 改进及测量精度分析
ΔS1 、靶距测量误差 ΔS2 、两靶光幕不平行引起的靶
距误差 ΔS3 、光幕厚度不均匀性带来的靶距测量误
差 ΔS4 .而通过上节的分析可知 , 实际上单个光幕 对准引入的测距误差 ΔS5 对测速误差有非常大的
影响 , 必须考虑 .
图 5 改进系统示意图 Fig .5 Schema tic of impro ved sy stem
弹丸速度和立靶密集度是衡量武器系统对目 标射击效果的主要特征参数 , 也是枪 、药 、弹的生产 厂家在产品检验中主要测量的技术指标[ 1] .常规测 量弹丸飞行速度的装置有网靶 、线圈靶 、天幕靶 、光 幕靶等 , 测试均基于定距测时的区截原理 .目前 , 在 室内靶道测试中 , XGK-2002 型红外测速光幕靶因 其结构简单 、操作简便 、性能稳定 、成本低廉 、可以 测试各种材质及各种口径弹丸等特点 , 在兵器测速 领域获得了广泛使用 , 并由此发展了四光幕交 汇[ 2-3] 、六光幕交汇[ 4-5] 红外光电立靶等弹丸密集度 测试系统 .
DO I :10.16185/j .jxa .2010.03.012 第 30 卷第 3 期 西 安 工 业 大 学 学 报 Vo l.30 No .3 2010 年 06 月 Jo urnal o f Xi' an Technolo gical U nive rsity Jun.2010
现有 XGK-2002 型红外测速光幕靶采用一字 线阵列的红外发光二极管作为光源 , 一字线阵列的 红外光电二极管作为接收 , 光源和接收分别固定于 靶架两侧 , 构成具有一定有效靶面的探测光幕 .该 结构中单个光幕的光源和接收在阵列长度上是否
精确对准将直接影响光幕靶的测速精度及可靠性 . 若对不准 , 光幕靶实际测量精度与仅考虑两光幕不 平行引入的误差的理论精度[ 6] 间将存在较大的误
一种是分离型 , 如图 3(a)所示 , 光源和接收采 用悬臂的结构分别固定于铝型材或铝合金矩形管 材所制成的靶架的两侧 , 通过固定连接块与靶架相 连 .该结构常用于 1 m ×1 m 的大靶面光幕靶 .另 一种是一体化型 , 如图 3(b)所示 , 光源装置与接收 装置两端通过螺钉与上下连杆固定为一体 , 构成单 个光幕靶整体 , 通过在靶架上设置固定连接块及锁 紧装置 , 用 4 个固定连接块及锁紧装置将单个光幕 靶固定至靶架构成单个 测试光幕 , 该结构常用于 330 mm ×400 mm , 或 500 mm ×500 mm 的小靶面 光幕靶 .
由于实际光幕是不可见的 , 现有光幕靶调试中 光源和接收是否对准只能依靠示波器监测靶面内 各点信号输出的大小决定 .测试结果表明 , 依靠光 幕靶本身结构很难保证光源和接收对准 , 实际调试 中常出现光幕靶部分区域无探测信号或光幕面上 下对称位置信号幅值差异很大的情况 , 其调试过程 需反复调整再测试 , 逐步逼近理想位置 .该调试过 程复杂 、耗时且精度不高 , 且使用一段时间后由于 靶架变形或安装地点变化光源和接收需重新对准 , 现有结构的不足给用户方的使用带来很大困难 , 为 此本文提出采用辅助半导体激光器实现对准的光 幕靶改进方案 .
1)弹道不 垂直于测 试光幕 引起的 靶距误 差 ΔS 1
ΔS1 主要由飞行弹丸弹道与光幕不垂直角度 γ1 的大小决定 , 对于靶距 S =2 m , 设飞行夹角 γ1 不大于 1°, 则 ΔS1 =S/ co sγ1 -S =0 .3 mm
2)靶距测量误差 ΔS 2 两靶间的距离通常采用钢卷尺测量 , 靶距测量 误差 ΔS2 主要由所用钢卷尺的本身的示值误差 、环 境温度变化 、操作读数误差等综合决定 . ①钢尺示值误差引起的靶距测量误差 ΔS21 可依据国标 QBT 2443-1999 的规定计算 .该规 定指出钢卷尺自零点端起到任意线纹的示值误差
一般在 -10 ℃ ~ 40 ℃范围内 , 钢尺的线膨胀系数 为 α=-11 ×10-6 .因此环境温度的变化将引起钢
* 收稿日期 :2009-12-07 基金资助 :国家自然科学基金(60972005) 作者简介 :高芬(1980-), 女 , 西安工业大学讲师 , 西安交通大学博士研究生 , 主要研究 方向是靶 场光电测 试技术 、光 学非球面 检测技 术等 .E-mai l :gaofen8128 @163 .com .
机械装调时首先需对两激光器进行调试 , 使得 激光光束经光阑 2 垂直出射 , 激光光束中心与光阑 1 、2 组成的光幕对称中心重合 , 激光器调试好后即 可用于对准 .
对准前先用吊重锤的方法初略调整接收装置 , 使得光幕与水平面基本垂直 , 再打开激光对准系统 进行对准 .首先打开激光器 1 , 调节光源装置上端 平移部件 , 使得激光中心对准光源上端一字刻线 , 其次打开激光器 2 , 调节下端平移部件 , 使得激光
图 3 红外光幕靶结构及固定方式 Fig .3 The structure and fixed mode of infrared lig ht screen
2 光源和接收对准中存在的问题
如图 3(a)中所示光幕靶 , 由于光源 装置和接 收装置分别固定于型材靶架两侧 , 该结构中阵列光 源和阵列接收是否精确对准将直接引起光幕靶的 测速精度及可靠性 .从图 1 可知 , 要使光源和接收 对准即要使得窄长狭缝光阑 1 , 2 , 3 的对称中心共 面 .通过分析可知 , 光源和接收可分解为如下三种 对不准的情况 :①光源和接收平行但不共面 , 即光 源相对接收存在沿 Z 方向的平移 Δ;②光源和接收 相对倾斜 , 即光源相对接收存在绕 X 轴的转动 ;③ 光源和接收相对偏转, 即光源相对接收存在绕 Y 的旋转 , 具体如图 4 所示 .实际光源和接收的对准 可能为上面三种情况中一种或几种情况的组合 , 这 将导致相同弹丸过靶面时 , 靶面内输出信号大小不 一致或部分区域无信号 , 直接影响测试性能 .图 3 (b)中采用上下连杆将光源和接收固定为一整体 , 一定程度改善了光源和接收对不准的情况 , 但实际 调试中发现 , 对称区域输出信号幅值仍可能相差一 半.
用 .如图 2 所示 , 将两套光幕靶平行放置于预定的 弹道上 , 当弹丸穿过第一个光幕时会遮挡一部分光
线 , 引起接收装置光电器件上的光通量发生变化而
产生微弱变化的光电流信号 , 经过后续电路处理 ,
启动计时系统开始计时 , 当弹丸穿过第二个光幕时
停止计时 , 由计时 系统给出弹丸飞 过 S , 则弹丸在此距
离 S 内的平均速度为
V =S/ T
(1)
图 2 光 幕靶测速示意图 Fig .2 T he schematic o f velo city mea surement
基于上述原理的 XGK-2002 型红外光幕靶依 据光源装置和接收装置固定方式的不同可分为两 种结构形式如图 3 所示 .