各型號(hào)的火炮是我國(guó)各軍兵種的重要裝備之一,有數(shù)量大、型號(hào)多等特點(diǎn),并且在這幾年,高技術(shù)含量的型號(hào)火炮在不斷的投入研究和生產(chǎn),但是對(duì)火炮動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試越來(lái)越受到局限,因?yàn)榛鹋趧?dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試存在參數(shù)種類多、測(cè)試難度大(危險(xiǎn)性大)等特點(diǎn)。測(cè)試參數(shù)主要包括炮體振動(dòng)、炮口沖擊波、炮管溫度、膛壓、沖擊加速度、炮彈初速等。對(duì)于傳統(tǒng)儀器來(lái)講,要完成對(duì)以上各參數(shù)的測(cè)試,具有相當(dāng)難度。因此,急需一種新型的自動(dòng)測(cè)試診斷設(shè)備,滿足新形勢(shì)下,生產(chǎn)廠家、研究單位、軍隊(duì)等單位和平時(shí)期、戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的技術(shù)保障需要。
由于火炮測(cè)試過(guò)程中,環(huán)境條件非常差,最主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)非常大,如果是野外試驗(yàn),可能出現(xiàn)低溫/高溫等情況。為了解決測(cè)試中遇到的問(wèn)題,我公司結(jié)合多年在兵器工業(yè)的測(cè)試經(jīng)驗(yàn),研發(fā)了一套基于VXI總線的火炮綜合測(cè)試系統(tǒng)。
本系統(tǒng)運(yùn)用虛擬儀器原理,采用并行采集技術(shù),完成對(duì)膛壓曲線、初速、炮體位移曲線、炮體振動(dòng)曲線、炮口溫度變化曲線、沖擊加速度曲線的采集和處理。在以上參數(shù)中,除了溫度外,其他信號(hào)頻率在5MHz左右,屬于頻率非常高的參數(shù),即使是溫度信號(hào),頻率也有10KHz,為了滿足系統(tǒng)高精度、高帶寬要求.,在系統(tǒng)中選配了40MSPS 12-bit 4-ch高速高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊和100KSPS 16-bit 8-ch高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊。其詳細(xì)描述如下:
硬件配置:
1 1394 零槽控制器
2 JV53500A C尺寸6 槽VXI機(jī)箱
3 JV53116 40MSPS 12-bit 4-ch高速高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊
4 JV53112 100KSPS 16-bit 8-ch高精度并行數(shù)據(jù)采集模塊
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下:
在系統(tǒng)框圖中,JV53116用來(lái)完成對(duì)膛壓曲線、沖擊加速度、初速、炮體振動(dòng)曲線的采集,JV53112完成對(duì)炮口溫度的采集。
系統(tǒng)主要完成對(duì)火炮實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集,軟件平臺(tái)選用Blankland 測(cè)試應(yīng)用軟件。主要功能有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、速度計(jì)算、炮口振動(dòng)分析、溫度曲線分析、報(bào)表輸出等,主要人機(jī)對(duì)話窗口如下:
火炮測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)振動(dòng)大、噪音大、危險(xiǎn)性大的試驗(yàn)場(chǎng)所,原來(lái)選用的各種傳統(tǒng)儀器如果要求一次性完成對(duì)本系統(tǒng)中所有參數(shù)的測(cè)試是非常困難的,對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)講,所有通道采集的同步性要求非常高,如果不能同步采集,就不能完成對(duì)火炮各種動(dòng)態(tài)參數(shù)的合理分析。采用基于VXI總線的虛擬儀器技術(shù)完成的本套系統(tǒng),通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,在各種指標(biāo)中完全滿足要求,特別是該總線產(chǎn)品抗振動(dòng)性強(qiáng),適應(yīng)試驗(yàn)室、靶場(chǎng)、戰(zhàn)場(chǎng)各種測(cè)試環(huán)境,為裝備的使用、維護(hù)、修理提供了大量的技術(shù)參數(shù),為作戰(zhàn)時(shí)快速技術(shù)服務(wù)提供了非常好的保障。