專利名稱：一種拋射體初速度的測定裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種初速度的測定裝置和方法，具體地說，涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體初速度的測定方法和一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的拋射體初速度的測定方法。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)享有2003年5月28日提交的瑞士專利申請(qǐng)?zhí)?003 0961/03的優(yōu)先權(quán)。
一種拋射體的初速度在射擊學(xué)中一般以V0表示，也稱為V0速度。這是從一管狀武器中發(fā)射的拋射體經(jīng)槍管彈道離開該武器的槍管時(shí)的速度。
在本說明書的范圍內(nèi)，術(shù)語“武器槍管”應(yīng)理解為包含大炮和火箭發(fā)射管子。術(shù)語“拋射體”應(yīng)理解為可由一武器槍管射出的所有發(fā)射物諸如彈道拋射體與至少部分自身推進(jìn)的拋射體。彈道拋射體應(yīng)理解為諸如一般經(jīng)撞擊引爆的炮彈以及在飛行中引爆的可定位和/或編程的炮彈。所述拋射體可以是自旋穩(wěn)定和/或翼穩(wěn)定，它們可以用作，例如，尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈引導(dǎo)多個(gè)子彈的子母彈或具有一核心與外殼的演習(xí)炮彈。
此外，飛行的持續(xù)時(shí)間、射擊距離和撞擊點(diǎn)的位置是V0速度的函數(shù)。然而，對(duì)初速度V0的準(zhǔn)確認(rèn)知對(duì)于可編程的拋射體特別重要，因?yàn)橐_(dá)到武器要求效果把一程序碼傳輸至一拋射體的時(shí)點(diǎn)是初速度V0的函數(shù)。初速度V0也是裝藥量和溫度的函數(shù)。
如果已知所有有關(guān)武器和/或武器槍管和待發(fā)射的拋射體的數(shù)據(jù)，便可用計(jì)算機(jī)計(jì)算一理論上的初速度V0(theor)。實(shí)際上，所述初速度V0往往偏離所述理論上計(jì)算的初速度V0(theor)，其中因?yàn)槲淦骱?或武器槍管和拋射體并不與計(jì)算所基于的數(shù)據(jù)精確相對(duì)應(yīng)。特別是由于武器槍管的磨損而使所述V0速度減低。因此，必需在每一次射擊中測量實(shí)際的初速度，以便可能修正武器槍管相對(duì)于待打擊目標(biāo)的方位角和射角和/或編程拋射體或至少恰當(dāng)?shù)刈粉櫟膾伾潴w。
眾所周知，測定所述實(shí)際的V0速度有不同的裝置和方法。V0速度的測定常常基于一種阻擋原理。這樣一種V0測量已在EP-0 108 979-A1中公開。在這種情況下，采用兩個(gè)線圈，使兩者位于一已知的共同距離，并在武器槍管出口截面后面觀察飛行方向。這樣兩個(gè)線圈和/或它們的共同距離形成一測量基線。該線圈通常位于至少近似地與該武器的槍管的縱軸同軸和線圈的內(nèi)徑則稍微大于所述武器槍管的口徑。一電源施加在所述線圈上，以致于每一線圈產(chǎn)生一磁場并在該拋射體通過時(shí)讀出感應(yīng)電壓。當(dāng)拋射體通過該線圈區(qū)域時(shí)，磁場被干擾和所述可讀出的電壓則為該拋射體相對(duì)該線圈的位置的函數(shù)。
這種已知的雙線圈V0測定裝置具有以下一些缺點(diǎn)，其中最重要的缺點(diǎn)簡述如下。該裝置由于配置兩線圈，故而重量較重和體積大。因?yàn)榕渲脙蓚€(gè)線圈，分析信道對(duì)每一線圈又是必需的，所以額外的裝置的費(fèi)用較大。此外，該裝置一定要有特定的長度以便精確測量V0，因?yàn)榫€圈的距離是由待射擊的拋射體的長度確定。因此，如果由一武器槍管待射擊是長的拋射體，例如，次口徑炮彈，所述線圈要互相分開更遠(yuǎn)，所述第二線圈更要特別遠(yuǎn)離該武器槍管的槍口。該線圈在任何情況下均容易受到損壞并且所述線圈離開該武器的槍管越遠(yuǎn)則該線圈損壞的危險(xiǎn)性越大。如果有人想要射擊次口徑的彈藥，復(fù)雜的推定措施必須采取以防止所述線圈在射擊后立刻由實(shí)際拋射體脫落受到軟殼組件損壞。如果只需射擊短的拋射體，這樣就不一定需要長的測量基線和所述線圈可位于相互相距較少的距離。然而，在這種情況下，出現(xiàn)的危險(xiǎn)是線圈區(qū)域因電磁效應(yīng)而互相影響并由此阻礙精確測量V0或使所述測量需要更復(fù)雜的儀器。
GB-2200215公開了一種V0的測量裝置，其中只采用一個(gè)線圈而不用兩個(gè)線圈。所述線圈直接配置在槍口截面前面。因此，它圍繞和/或在該武器槍管上并施加一電流在其上，以使一磁場出現(xiàn)在所述線圈區(qū)域。如上述雙線圈裝置中所述，當(dāng)拋射體通過線圈時(shí)，讀出一隨時(shí)間變化的感應(yīng)電壓。采用這樣的單線圈裝置，其可避免一些雙線圈的缺點(diǎn)，特別是它的較大的尺寸和重量、幾乎排除損壞的危險(xiǎn)、防止多線圈的相互影響和只需要一分析信道。然而，這樣的裝置也具有缺點(diǎn)，即該拋射體通過的磁場時(shí)受到武器槍管的干擾。此外，現(xiàn)代武器中的武器槍管可出現(xiàn)高達(dá)600℃。在武器槍管的配置中不可能采用具有最好用銅制作的繞組線圈，因?yàn)槠渲豢稍谧罡呒s250℃下使用。所述配置的另一缺點(diǎn)是線圈的磁場受所述武器槍管干擾和抑制。這樣的配置使敏感度降低。感應(yīng)電壓具有一較少的振幅和這樣“小”的信號(hào)的分析是不精確的。
此外，JP-05 164 760公開了一種也只用單線圈的V0測量裝置。該線圈照常是同軸地安置在該武器的槍管，但它是位于武器槍管本身中，當(dāng)朝著該武器槍管的縱軸方向看時(shí)，該線圈靠近該拋射體的出口的截面。該線圈的內(nèi)徑大于該武器槍管的內(nèi)徑，以致于該武器槍管的連續(xù)的圓柱內(nèi)面在所述線圈的位置上間斷一空隙。待射擊的拋射體的圓周有一鐵磁環(huán)。該空隙和/或該鐵磁環(huán)的軸向長度形成該測量基線。測量所述線圈的磁場變化的曲線。當(dāng)所述鐵磁環(huán)通過該線圈的區(qū)域和/或該空隙時(shí)，短路產(chǎn)生磁路，磁場強(qiáng)度增加和因此可檢測到一脈沖狀的電流變化。由于該測量基線和/或該鐵磁環(huán)在軸向只有一小尺寸，所述脈沖狀變化很短暫。使這種V0的測量裝置結(jié)合在槍管上和用其進(jìn)行測量的方法只可在采用特定拋射體，特別是具有鐵磁環(huán)的拋射體實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種V0的測量裝置和方法并采用其可避免眾所周知的單線圈與雙線圈的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，其目的可通過以權(quán)利要求1為特征的裝置和以權(quán)利要求15為特征的方法實(shí)現(xiàn)。最佳的改進(jìn)和有利的組件則由具體的從屬權(quán)利要求限定。
所述新裝置與上述眾所周知的雙線圈裝置的最明顯不同特征是只需單線圈。在并不形成阻擋的該新裝置中，只有單線圈的信號(hào)可采用，所以新方法也用于分析該線圈提供的數(shù)據(jù)。
該線圈并不緊貼在所述武器槍管的外面，但在朝向拋射體的移動(dòng)方向看處于武器槍管的截面后面。那里的溫度這樣低，以致于可采用銅繞組的線圈。該線圈配置在槍口截面后面還有一優(yōu)點(diǎn)是磁場不受槍管影響。因此，相應(yīng)信號(hào)的頻率較小并獲得更好的分析結(jié)果。
只有單線圈的新裝置大大短于已知的雙線圈裝置，相應(yīng)也較輕。與有關(guān)的技術(shù)比較，可以減少其他裝置的費(fèi)用，因?yàn)橹恍枰治鲆环治鲂诺?。由于線圈并不必處于離所述武器槍管槍口較大的距離，可大大減少線圈受到損壞的危險(xiǎn)。
所述新方法不需在該裝置上設(shè)置測量基線。由此，該裝置非常適合較長的拋射體，例如，次口徑炮彈。
由于所有的零件都具有相當(dāng)高的制造精度，所述新方法對(duì)任何實(shí)際應(yīng)用都是足夠的。在產(chǎn)生的磁場不完全恒定以及拋射體的部分V0測量參數(shù)相互往往有些不同的情況下，可能出現(xiàn)一些可忽略的誤差。一槍口制退器在所述拋射體離開該槍管后起作用，由此出現(xiàn)未知的極小移動(dòng)并引起所述提供的測量信號(hào)的重疊。


以下，將結(jié)合附圖并基于以下的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)及優(yōu)點(diǎn)作詳細(xì)敘述。
圖1所示為具有本發(fā)明的裝置的一武器槍管的簡化示意圖；圖2的左半部所示為三幅分圖，每幅圖表示有一拋射體以三種不同的位置和/或按三個(gè)順序的時(shí)點(diǎn)離開該武器的槍管，而圖2的右半部所示為電壓對(duì)所述拋射體通過本發(fā)明的裝置的線圈的路徑的時(shí)間的曲線；圖3所示為本發(fā)明的裝置的一第一實(shí)施例，該線圈提供的變量分析是按圖中電路圖所示的模擬方式進(jìn)行，以及圖4所示為本發(fā)明的裝置的一第二實(shí)施例，該線圈提供的變量分析是按與圖3相同的電路以數(shù)字方式進(jìn)行。
具體實(shí)施例本發(fā)明的一實(shí)施例和本發(fā)明的方法的功效將參照?qǐng)D1進(jìn)行敘述。圖1所示為一裝置10，其測量一拋射體1離開一武器的槍管11的V0速度。該裝置10包括一具有繞組的線圈12，其安置在所述武器槍管11的出口區(qū)的縱向軸11.1周圍。所述線圈12的繞組可包含一圈或多圈，取決于實(shí)施例。設(shè)有一電源裝置15以把一恒定電流I施加在所述線圈12上。流過該線圈12的繞組的電流I產(chǎn)生一包圍該線圈12的磁場H。當(dāng)拋射體1通過線圈12時(shí)，磁場H受到干擾，從而被改變。正如從以下將推導(dǎo)的那樣，采用一合適的分析，從磁場H的干擾和/或變化可以得出對(duì)V0速度的精確而可靠的表達(dá)。
拋射體1通過線圈12時(shí)，使該線圈12的繞組感應(yīng)一電壓U(t)。該感應(yīng)電壓U(t)由以下公式求出U(t)=-NdΦdt=-NdΦdxdxdt=-NdΦdxV0---(1)]]>式中N所述線圈12的繞組的圈數(shù)[-]；x所述炮彈在射擊方向上的射程[m]；V0初速度，亦稱為V0速度[m/s]；Φ磁通量[volt sec.].
隨著時(shí)間的過去變化的通量dΦ/dx與磁場強(qiáng)度dH(x)/dx的變化成正比，其通過Biot和Savart的定律，可近似地以如下求出dΦdx=DG2·π4μ0·μrdH(x)dx---(2)]]>式中DG該拋射體1的直徑[m]；μ0感應(yīng)常數(shù)[H/m＝Vs/Am]；μr磁導(dǎo)率；H磁場強(qiáng)度[A/m]；對(duì)于H(x)，該Biot-Savart定律得到H(x)=I·D2·N8·[x2+[D2]2]3/2---(3)]]>式中D該線圈12的直徑[m]I通過該線圈的電流[A]如果要求出所述公式(3)對(duì)于x的微分，磁場強(qiáng)度變化是x的函數(shù)dH(x)dx=I·D2·N8x·3[x2+[D2]2]-5/2---(4)]]>表示當(dāng)所述拋射體1通過線圈12時(shí)的感應(yīng)電壓U(t)的關(guān)系的以下的表達(dá)式由公式(1)、(2)和(4)導(dǎo)出
U(t)=VKDG2π4μ0·μrID2N28x·3[x2+[D2]2]-5/2---(5)]]>式中K電壓降低由于渦流出現(xiàn)在拋射體1的外殼以上導(dǎo)出的公式的意義則參照?qǐng)D2解釋。所述公式(4)對(duì)解釋該電壓曲線U(t)是特別明確的如果x＝0以移動(dòng)方向看，拋射體1則定位在所述線圈12的中間和/或以移動(dòng)方向看，拋射體1的中央截面則位于所述線圈12的中央截面和在該線圈12的感應(yīng)電壓U(t)為零。這種情況是在t＝ta時(shí)。
如果x＜0以移動(dòng)方向看，拋射體1則定位在所述線圈12中間的左邊并以速度V0沖進(jìn)該線圈12。隨x增大感應(yīng)電壓U(t)也持續(xù)地增大并達(dá)到一最大值。然后，所述電壓U(t)再降低并在該拋射體1位于該線圈12的中間時(shí)，其在x＝0時(shí)過零點(diǎn)。
如果x＞0所述拋射體1位于該線圈12中間的右邊和該感應(yīng)電壓U(t)隨x增大而持續(xù)地降低并達(dá)到一最小值。如果該拋射體1進(jìn)一步離開該線圈12，該感應(yīng)電壓U(t)再增大并在x成為大數(shù)值時(shí)接近0V。
所述感應(yīng)電壓U(t)的曲線可采用公式(5)近似地計(jì)算。上述的觀察中，并未考慮當(dāng)所述拋射體1通過線圈12時(shí)，在所述拋射體1的外罩形成的渦流和產(chǎn)生一逆磁場。該逆磁場削弱原來的磁場并降低所述線圈12中的感應(yīng)電壓U(t)的振幅。這一電壓降低則在公式(5)中通過變數(shù)K加以考慮。所述變數(shù)K和/或本文所述的因數(shù)K均稱之一相關(guān)變量并根據(jù)本發(fā)明可以用實(shí)驗(yàn)和/或采用計(jì)算機(jī)測定。每一種拋射體均有一不同的特有的相關(guān)變量K，換句話說，該相關(guān)變量K成為所述拋射體的種類的特性。如果預(yù)先知道將要射擊的拋射體的類型，則可基于該感應(yīng)電壓U(t)對(duì)該拋射體的V0速度作陳述。以下說明所述V0速度的推導(dǎo)。
為了計(jì)算V0速度，由圖2所示的始點(diǎn)P1開始，在該點(diǎn)上感應(yīng)電壓U(t)的振幅等于+U1，測定滯后時(shí)程TZ的長度。一旦所述感應(yīng)電壓U(t)達(dá)到-U1的數(shù)值，則停止時(shí)間測定。
因此，以下兩條公式(6)和(7)用作求出x1與x2。
V0·K·DG2·π4μ0·μrI·D2·N28·x1·3[x12+[D2]2]-5/2-U1=0---(6)]]>V0·K·DG2·π4μ0·μrI·D2·N28·x2·3[x22+[D2]2]-5/2-U1=0---(7)]]>另外V0=x2-x1TZ---(8)]]>所述V0、x1和x2的要求數(shù)值則由三條公式(6)、(7)與(8)的公式的體系中得出。
這種理論上的推導(dǎo)將應(yīng)用在圖1和2的實(shí)施例。
如圖2中所示，當(dāng)所述拋射體1通過該線圈12的磁場H，感應(yīng)一電壓脈沖U(t)。所述電壓脈沖U(t)的持續(xù)時(shí)間與所述拋射體1的V0速度和長度L相關(guān)。設(shè)置一分析裝置16，其讀出所述繞組的電壓脈沖U(t)。為了現(xiàn)在就能對(duì)V0速度作出陳述，預(yù)定兩個(gè)電壓脈沖U(t)的點(diǎn)P1，P2并測定由點(diǎn)P1至點(diǎn)P2的時(shí)程TZ。該拋射體1的V0速度由時(shí)程TZ計(jì)算。在這一計(jì)算中，要考慮對(duì)射擊的拋射體的類型特有的相關(guān)變量K。
所述時(shí)程TZ是以下其中具有影響性的變量的函數(shù)-拋射體1的長度；-拋射體1的直徑DG；-拋射體1的材料和組成件(諸如磁導(dǎo)率μr)；-線圈電流I；-線圈12的構(gòu)造；
-線圈12相對(duì)于武器槍管11的配置。
圖3所示為一適合的分析裝置16的第一實(shí)施例。該圖所示為一示意方塊圖。該方塊圖的細(xì)節(jié)，例如，具體構(gòu)件的選擇和尺寸，均是本發(fā)明選擇的實(shí)施例的函數(shù)。在所示的實(shí)施例中，當(dāng)作一恒流電源的電源裝置15為所述線圈12供電(另外以L并采用一恒流電流I來表示)。為此，將一電源電壓V1施加在電源裝置和/或恒流電源15。在所述線圈繞組的一邊12.1采用一恰當(dāng)?shù)娜ヱ詈涎b置13讀出感應(yīng)電壓U(t)。所述去耦合裝置13可由，例如，具有由不同部分構(gòu)件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)電阻器R和/或一線圈L1形成。把電壓U(t)供給一用作測定信號(hào)制備的裝置16.1，其包括，例如，一阻抗變換器和/或一放大器。這里還可以提供更多構(gòu)件，例如，為了過濾所述信號(hào)U(t)。該測定信號(hào)制備裝置的輸出信號(hào)u(t)供給圖中所示實(shí)施例中的兩個(gè)比較器16.2和16.3。該第一比較器16.2比較所述電壓u(t)與一第一基準(zhǔn)電壓U1和該第二比較器16.3比較所述電壓u(t)與一第二基準(zhǔn)雷壓-U1。在這一例子中，所述基準(zhǔn)電壓相對(duì)該軸U＝0對(duì)稱地配置。然而，該基準(zhǔn)電壓還可以具有不同的數(shù)值(例如，+U1和-U2)。
兩個(gè)與時(shí)程TZ相關(guān)的TTL脈沖或其他的變量可通過一連接線17供應(yīng)給，例如，一分析和/或電路邏輯18(例如一FPGA；現(xiàn)場可編程陣列)。在模擬或數(shù)字分析時(shí)，基于所述時(shí)程TZ和該相關(guān)變量K確定該速度V0。
在圖2的右邊，給出一簡化的電壓U(t)對(duì)于時(shí)間t的曲線。該電壓曲線在正電壓范圍具有一第一曲線部分k1、一在t＝ta時(shí)的過零點(diǎn)和一在負(fù)電壓范圍中的第二曲線部分k2。所述拋射體穿入所述線圈12的磁場，則電壓由0V向上增大。然后，該電壓U(t)達(dá)到最高值并隨后再降至過零點(diǎn)為止。所述過零點(diǎn)的時(shí)間用t＝ta表示。由時(shí)間t＝ta開始，該電壓進(jìn)一步降低并達(dá)到最低值。當(dāng)所述拋射體1離開該線圈12的磁場時(shí)，該感應(yīng)電壓U(t)再次降為0V。所述感應(yīng)電壓U(t)再次達(dá)到所述量值0的時(shí)間用tb表示。
圖2所示的曲線U(t)對(duì)一特定的拋射體類型是特有的，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，這是一強(qiáng)的示意曲線。所述兩點(diǎn)P1和P2被固定和在所示的例子中，在所述第一曲線部分K1的上升曲線中固定P1點(diǎn)而在所述第二曲線部分K2的上升曲線中固定P2點(diǎn)。在這例子中，兩點(diǎn)P1和P2相對(duì)所述感應(yīng)電壓即U(P1)＝-U(P2)對(duì)稱地配置。
所述點(diǎn)P1和P2最好以這樣一種方式固定，即該兩點(diǎn)處于該曲線U(t)上最大增加的區(qū)域內(nèi)。所述的點(diǎn)可通過導(dǎo)出該曲線U(t)的二次導(dǎo)數(shù)找出和由此尋找該斜率的最大值。特別是如果在該曲線U(t)的陡的區(qū)域選擇所述的點(diǎn)P1和P2，則可以比兩點(diǎn)處于曲線僅有一稍微傾斜的曲線U(t)區(qū)域中準(zhǔn)確的方式確定時(shí)程TZ。
圖4所示為一合適的分析裝置的另一實(shí)施例。一恒流電源15以一恒定線圈電流I供給所述線圈12。為此，把一電源電壓V2施加在所述恒流電源15上。讀出該感應(yīng)電壓U(t)。把該電壓U(t)供給一用作測定信號(hào)制備的裝置，其包括圖中所示的實(shí)施例的一放大器16.1和/或—阻抗變換器。為了例如過濾所述信號(hào)u(t)，這里還可以提供更多構(gòu)件。該放大器16.1提供一放大信號(hào)u(t)，其通過模擬—數(shù)字變換器16.4轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)通過一總線17供給處理裝置16.7，例如，一計(jì)算機(jī)。該處理裝置16.7由一存儲(chǔ)器16.5或由一寄存器和/或表格獲得該已射擊拋射體1的類型的有關(guān)資料。該資料通過一連接線16.6提供?，F(xiàn)行射擊的拋射體的類型所用的曲線U(t)的形狀和所述點(diǎn)P1和P2的位置可傳輸至，例如，處理裝置16.7。所述相關(guān)變量K也可以通過該連接線16.6提供。然后，所述處理裝置16.7測定所述時(shí)程TZ以及采用相關(guān)變量K，再由該資料測定該拋射體1的初速度V0。
所述處理裝置16.7可以接收有關(guān)由一主計(jì)算機(jī)或一測量裝置傳輸?shù)拇鋼舻膾伾潴w的類型的資料。
根據(jù)本發(fā)明，拋射體本身用作測量基線。因此，分開的線圈已不再需要，該線圈處于互相相隔一段距離上和由此形成一測量基線。拋射體一個(gè)接一個(gè)地飛過線圈以根據(jù)阻擋原理作一起停時(shí)間的測量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是不再有兩個(gè)會(huì)互相影響的線圈。根據(jù)本發(fā)明，如上所述，因?yàn)橹挥靡粋€(gè)線圈工作，故而所述V0測量裝置的長度大大地短于先有技術(shù)。
正如上面還指出的那樣，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是僅具有一個(gè)線圈的裝置不太易于損壞。在于人們設(shè)法只用一測量信道就可作所述V0的測量。
權(quán)利要求
1.一種拋射體(1)離開一武器槍管(11)時(shí)的初速度(V0)的測量裝置(10)，其具有- 一線圈12，其處于槍口前區(qū)域并圍繞在武器槍管(11)的縱軸(11.1)上；- 一電源裝置(15)，用于把一電流(I)施加在所述線圈(12)上，以產(chǎn)生一磁場(H)；- 一分析裝置(16)，其i.讀出拋射體(1)通過所述線圈(12)的磁場的路徑中在線圈(12)感應(yīng)的電壓脈沖(U(t))及其與初速度(V0)和該拋射體(1)的長度(L)相關(guān)的持續(xù)時(shí)間；ii.測出所述電壓脈沖(U(t))的兩個(gè)預(yù)定的點(diǎn)(P1，P2)；iii.確定兩點(diǎn)(P1，P2)之間的時(shí)程(TZ)；以及iv.計(jì)算由所述時(shí)程(TZ)得出的該拋射體(1)的初速度(V0)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)包括一比較電路(16.2，16.3)，其基于兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的一第一點(diǎn)(P1)的檢測輸出一第一脈沖和基于兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的第二點(diǎn)(P2)的檢測輸出一第二脈沖，所述時(shí)程(TZ)相當(dāng)于該第一脈沖與該第二脈沖之間的持續(xù)時(shí)間和所述脈沖最好是TTL信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(10)，其特征在于所述比較電路(16.2，16.3)基于兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的第一點(diǎn)(P1)的檢測進(jìn)行與第一閾值(U1)的電壓振幅比較和基于兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的第二點(diǎn)(P2)的檢測進(jìn)行與第二閾值(-U1)的電壓振幅比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置(10)，其特征在于所述電源裝置(15)包括一恒流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)包括一模擬-數(shù)字變換器(16.7)，以便抽樣查電壓脈沖(U(t))并使它變換成數(shù)字值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)包括一數(shù)字處理裝置(16.7)，其通過比較已存儲(chǔ)的預(yù)定值來分析相應(yīng)數(shù)字值檢測所述電壓脈沖(U(t))的兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)包括一時(shí)間測量器(16.7)，以使能夠測定所述兩點(diǎn)(P1，P2)之間的時(shí)程(TZ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于所述電壓脈沖(U(t))的曲線與所述預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的位置是所述拋射體(1)的類型的函數(shù)和最好在一存儲(chǔ)器(16.5)、一寄存器或一表格中預(yù)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)接收有關(guān)由一主計(jì)算機(jī)或由一測量裝置傳輸?shù)拇鋼舻膾伾潴w(1)的資料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任可一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于所述電壓脈沖(U(t))具有一第一曲線部分(K1)、一過零點(diǎn)和一第二曲線部分(K2)，所述過零點(diǎn)與時(shí)間(t＝ta)相關(guān)，這時(shí)該拋射體(1)位于所述線圈(12)的中央。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置(10)，其特征在于所述兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的第一點(diǎn)(P1)是在所述第一曲線部分(P1)的區(qū)域中和所述兩個(gè)預(yù)定點(diǎn)(P1，P2)的第二點(diǎn)(P2)是在所述第二曲線部分(P2)的區(qū)域中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任何一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于所述電壓脈沖(U(t))具有一曲線，其是線圈直徑(D)、拋射體(1)的尺寸(L，DG)、該拋射體(1)的磁導(dǎo)率(μr)和電流(I)的函數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于所述拋射體(1)的初速度與所述兩點(diǎn)(P1，P2)的時(shí)程(TZ)之間具有一可預(yù)定的相關(guān)變量(K)，其用作計(jì)算初速度(V0)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任何一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于所述分析裝置(16)包括裝置(16.7)，以便能夠?qū)γ恳恍碌膾伾潴w(1)的類型進(jìn)行一在初速度(V0)與時(shí)程(TZ)之間的平衡計(jì)算。
15.一種在一拋射體(1)離開一武器槍管(11)時(shí)初速度的測量方法，一線圈(12)圍繞在出口區(qū)域的所述武器槍管(11)的縱軸(11.1)上，所述方法的步驟如下- 供應(yīng)一電流(I)給該線圈(12)，以產(chǎn)生一磁場(H)；- 使所述拋射體(1)通過該線圈(12)的磁場(H)移動(dòng)；- 讀出一在所述拋射體(1)通過線圈(12)時(shí)感應(yīng)的電壓脈沖(U(t))及其與所述初速度和該拋射體(1)的長度相關(guān)的持續(xù)時(shí)間；- 測定在電壓脈沖(U(t))的兩點(diǎn)(P1，P2)之間的時(shí)程(TZ)，所述點(diǎn)(P1，P2)預(yù)先確定；- 提供一對(duì)所述拋射體(1)的類型特有的相關(guān)變量(K)；- 采用該相關(guān)變量(K)與所述時(shí)程(TZ)，測定該拋射體(1)的初速度(V0)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述拋射體(1)的類型可自動(dòng)識(shí)別或手動(dòng)輸入。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于在確定時(shí)程(TZ)之前，所述電壓脈沖(U(t))經(jīng)過模擬-數(shù)字變換。
全文摘要
一種在拋射體(1)離開一武器槍管(11)時(shí)的初速度(V0)測量裝置和方法。該裝置(10)包括一圍繞在出口前的區(qū)域的武器槍管的縱軸上的線圈(12)和一電源裝置(15)施加一電流給所述線圈(12)，以產(chǎn)生一磁場(H)。另外，該裝置(10)包括一分析裝置(16)，其讀出一在所述拋射體(1)通過該線圈(12)磁場(H)時(shí)，該線圈(12)感應(yīng)的電壓脈沖。在所述電壓脈沖檢測兩個(gè)預(yù)定的點(diǎn)，測定所述兩點(diǎn)之間的時(shí)程并由該時(shí)程計(jì)算所述拋射體(1)的初速度(V0)。
文檔編號(hào)G01P3/42GK1573335SQ200410047440
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者A·埃爾布笛, K·姆恩則爾 申請(qǐng)人:厄利康肯特維斯股份公司