一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)，包括PVC空心管、明膠體、應(yīng)變片、光源系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；每根PVC空心管的外表面上粘貼有兩片上下布置應(yīng)變片，每個(gè)應(yīng)變片的外端通過(guò)接線(xiàn)端子引出連接線(xiàn)；兩個(gè)以上的PVC空心管凝固在明膠體內(nèi)，所有PVC空心管在明膠體內(nèi)呈平行均布，且垂直于明膠體的底面，每根PVC空心管上的每個(gè)應(yīng)變片的連接線(xiàn)裸露在明膠體之外，且所有PVC空心管上安裝的應(yīng)變片安裝平面平行；每個(gè)應(yīng)變片通過(guò)連接線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端相連；圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)可靠性高、測(cè)試精度好，可廣泛用于測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，屬于測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的高速小目標(biāo)侵徹明膠的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)是在明膠體內(nèi)部放置一根PVC空心管作為模擬骨骼，在這根PVC空心管的外表面的中間位置，粘貼一片應(yīng)變片作為傳感器，測(cè)量高速小目標(biāo)侵徹明膠過(guò)程中，在明膠體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)變量變化的數(shù)據(jù)。但是，高速小目標(biāo)在侵徹明膠體的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)使粘貼于PVC空心管外表面的應(yīng)變片損壞而導(dǎo)致無(wú)法得到應(yīng)變量的數(shù)據(jù)；同時(shí)，傳統(tǒng)的高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，由于高速小目標(biāo)侵徹位置的分散性和缺少其它設(shè)備獲取的測(cè)試數(shù)據(jù)的補(bǔ)償，僅依靠一片應(yīng)變片獲取的測(cè)試數(shù)據(jù)往往不能準(zhǔn)確的反映出明膠體被侵徹位置的應(yīng)變量的變化數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了可靠的獲取高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量數(shù)據(jù)，并提高應(yīng)變量的測(cè)試精度，提出一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明的高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，包括PVC空心管、明膠體、應(yīng)變片、光源系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；
[0006]光源系統(tǒng)用于使明膠體處于透明狀態(tài)，有利于圖像采集系統(tǒng)獲取高速小目標(biāo)在明膠體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的清晰圖像；
[0007]圖像采集系統(tǒng)用來(lái)采集高速小目標(biāo)侵徹明膠體的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)；
[0008]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用來(lái)采集應(yīng)變片輸出的電阻值變化數(shù)據(jù)；
[0009]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將電阻值變化數(shù)據(jù)和瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)；
[0010]每根PVC空心管的外表面上粘貼有兩片上下布置的應(yīng)變片，兩片應(yīng)變片中心之間間隔大于50mm;每個(gè)應(yīng)變片的外端通過(guò)接線(xiàn)端子引出連接線(xiàn)；兩個(gè)以上粘貼有應(yīng)變片的PVC空心管凝固在形狀為立方體的明膠體內(nèi)，所有PVC空心管在明膠體內(nèi)呈平行均布，且垂直于明膠體的底面，每根PVC空心管上的每個(gè)應(yīng)變片的連接線(xiàn)裸露在明膠體之外，且所有PVC空心管上安裝的應(yīng)變片安裝平面平行；
[0011]每個(gè)應(yīng)變片裸露在明膠體外的連接線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端相連；
[0012]光源系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)分別設(shè)置在明膠體的左右兩側(cè)，且光源系統(tǒng)的照射方向和圖像采集系統(tǒng)的圖像采集方向均與PVC空心管垂直；
[0013]圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0014]工作過(guò)程
[0015]發(fā)射器的發(fā)射方向與明膠體內(nèi)的PVC空心管垂直，且正對(duì)每個(gè)PVC空心管上應(yīng)變片的安裝面，發(fā)射器發(fā)射高速小目標(biāo)，使其侵徹明膠體，使明膠體內(nèi)的PVC空心管產(chǎn)生應(yīng)變，PVC空心管上的應(yīng)變片向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出電阻值變化數(shù)據(jù)；同時(shí)圖像采集系統(tǒng)采集目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)分別將采集到的電阻值變化數(shù)據(jù)和目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將電阻值變化數(shù)據(jù)和目標(biāo)侵徹明膠體的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)。
[0016]有益效果:
[0017]1、本發(fā)明提出的一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，由于將應(yīng)變片分散粘貼于一個(gè)以上的不同位置的PVC空心管外表面，可以保證在測(cè)試過(guò)程中，某一片應(yīng)變片被損壞的情況下，仍然能夠獲得其它應(yīng)變片輸出的數(shù)據(jù)，增加了應(yīng)變量測(cè)試的可靠性；
[0018]2、本發(fā)明提出的一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，將應(yīng)變片分散粘貼于一個(gè)以上的不同位置的PVC空心管外表面，從而構(gòu)成了應(yīng)變片陣列；借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算，與傳統(tǒng)的單一的應(yīng)變片測(cè)試數(shù)據(jù)相比較，利用應(yīng)變片陣列的測(cè)試數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確的得出高速小目標(biāo)在不同侵徹位置對(duì)明膠體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)變量的變化數(shù)據(jù)，從而減小了高速小目標(biāo)侵徹位置的分散性對(duì)應(yīng)變量測(cè)試精度的影響；
[0019]3、本發(fā)明提出的一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)獨(dú)立的圖像采集系統(tǒng)獲取了高速小目標(biāo)在明膠體內(nèi)侵徹的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)，作為應(yīng)變片輸出數(shù)據(jù)的補(bǔ)償，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將應(yīng)變片輸出的電阻值變化數(shù)據(jù)和目標(biāo)侵徹明膠體的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)。通過(guò)與相同測(cè)試條件下的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)獲取的應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)相比較，新提出的高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)將應(yīng)變量測(cè)量的精度由原來(lái)的45%提高到15%。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖2是應(yīng)變片在PVC空心管外表面粘貼位置示意圖；
[0022]圖3是三根PVC空心管在明膠內(nèi)布局示意圖；
[0023]其中，1-發(fā)射器；2_高速小目標(biāo)；3_明膠體；4_PVC空心管；5_應(yīng)變片；6_光源系統(tǒng)；7_數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；8_圖像采集系統(tǒng)；9_數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；10_接線(xiàn)端子。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例
[0026]本發(fā)明的一種高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示，包括PVC空心管4、明膠體3、應(yīng)變片5、光源系統(tǒng)6、圖像采集系統(tǒng)8、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)9 ；
[0027]光源系統(tǒng)6用于使明膠體處于透明狀態(tài)，有利于圖像采集系統(tǒng)獲取清晰的圖像；
[0028]圖像采集系統(tǒng)8采用高速攝影機(jī)，用來(lái)采集目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)；
[0029]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7采用美國(guó)NI公司的PXIe數(shù)據(jù)采集卡，用來(lái)采集應(yīng)變片輸出的電阻值變化數(shù)據(jù)；
[0030]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)9為運(yùn)行數(shù)據(jù)處理程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將電阻值變化數(shù)據(jù)和瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)；
[0031 ] 如圖2所示，每根PVC空心管的外表面上粘貼有兩片上下布置應(yīng)變片，兩片應(yīng)變片中心之間間隔為IOOmm ;每個(gè)應(yīng)變片的外端通過(guò)接線(xiàn)端子10引出連接線(xiàn)；如圖3所示，將三根粘貼有應(yīng)變片的PVC空心管凝固在形狀為400mmX400mmX400mm的立方體明膠體內(nèi)，在明膠體內(nèi)呈三角形平行均布，以明膠體底面作為xy平面，三根PVC空心管在明膠體底面的投影點(diǎn)坐標(biāo)分別為(300，100，O)、(100，200，O)、(300, 300, O);每個(gè)應(yīng)變片的連接線(xiàn)裸露在明膠體之外，且所有PVC空心管上安裝的應(yīng)變片安裝平面平行；
[0032]每個(gè)應(yīng)變片裸露在明膠體外的連接線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端相連；
[0033]光源系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)分別設(shè)置在明膠體的左右兩側(cè)，且光源系統(tǒng)的照射方向和圖像采集的系統(tǒng)圖像采集方向均與PVC空心管垂直；光源系統(tǒng)用于使明膠體處于透明狀態(tài)，有利于圖像采集系統(tǒng)獲取清晰的圖像；
[0034]圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0035]工作過(guò)程
[0036]如圖1所示，發(fā)射器I的發(fā)射方向與明膠體3內(nèi)的PVC空心管4垂直，且正對(duì)每個(gè)PVC空心管上應(yīng)變片的安裝面，發(fā)射器I發(fā)射高速小目標(biāo)2，使其侵徹明膠體3，使明膠體內(nèi)的PVC空心管產(chǎn)生應(yīng)變，PVC空心管上的應(yīng)變片向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出電阻值變化數(shù)據(jù)；同時(shí)圖像采集系統(tǒng)采集目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)分別將采集到的電阻值變化數(shù)據(jù)和目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將電阻值變化數(shù)據(jù)和目標(biāo)侵徹明膠體的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.高速小目標(biāo)侵徹明膠體的應(yīng)變量測(cè)試系統(tǒng)，其特征是:包括PVC空心管、明膠體、應(yīng)變片、光源系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)； 圖像采集系統(tǒng)用來(lái)采集目標(biāo)侵徹明膠的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用來(lái)采集應(yīng)變片輸出的電阻值變化數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將電阻值變化數(shù)據(jù)和瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量變化數(shù)據(jù)； 每根PVC空心管的外表面上粘貼有兩片上下布置應(yīng)變片，兩片應(yīng)變片中心之間間隔大于50mm ;每個(gè)應(yīng)變片的外端通過(guò)接線(xiàn)端子引出連接線(xiàn)；兩個(gè)以上粘貼有應(yīng)變片的PVC空心管凝固在形狀為立方體的明膠體內(nèi)，所有PVC空心管在明膠體內(nèi)呈平行均布，且垂直于明膠體的底面，每根PVC空心管上的每個(gè)應(yīng)變片的連接線(xiàn)裸露在明膠體之外，且所有PVC空心管上安裝的應(yīng)變片安裝平面平行； 每個(gè)應(yīng)變片裸露在明膠體外的連接線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入端相連； 光源系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)分別設(shè)置在明膠體的兩側(cè)，且光源系統(tǒng)的照射方向和圖像采集的系統(tǒng)圖像采集方向均與PVC空心管平行； 圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出端連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G01B7/16GK104075654SQ201410145754
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】付巍, 王舒, 王浩圣, 鄭賓, 鄧均, 侯雁偉, 閆文敏, 魏偉 申請(qǐng)人:中北大學(xué), 中國(guó)兵器工業(yè)第二○八研究所