[实用新型]大行程高频响速度传感器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种大行程高频响速度传感器。具体地讲，本实用新型涉及火炮运动部件尤其是大行程高频率运动部件速度测试传感器。

背景技术：

为了提高火炮的威力，现代火炮尤其是高炮的射速越来越高，使得火炮运动部件的速度提高，运动频率增加，它对火炮的射击精度、可靠性及火炮结构强度将会带来不利的影响。如何用实验测试的方法正确、完整地获取大行程(一般为1米左右)、高速度、高频率运动部件的运动速度一直是火炮界多年来十分关心的研究课题，研制上述速度传感器也是火炮工程技术人员梦寐以求的目标。它对修改火炮结构设计，火炮故障分析，提高火炮射击精度与运动部件可靠性，缩短火炮研制周期，节约研制经费将会产生积极的促进作用。

目前，用于火炮运动部件大行程，高速度、高频率速度测试主要为带有弹簧的钢丝测速仪。它是依靠发电机原理进行速度测量，其工作过程为在一转轴上缠绕有多圈钢丝绳，钢丝绳的一端和转轴固定，而另一端和火炮运动部件相连。同时，转轴上固定有一金属圆盘和一蜗卷弹簧(类似于钟表发条)，金属圆盘周围设有两块磁铁。运动部件拉动钢丝绳向外拉出时，迫使转轴转动，转轴上的蜗卷弹簧收紧而储存弹性能量。同时，转轴上的金属圆盘旋转而切割磁力线，从而在圆盘径向两端产生感生电动势，其大小与转轴转速成正比。当运动部件退回时，钢丝绳的收回完全依靠转轴上的蜗卷弹簧储存的能量工作。当运动部件速度大于蜗卷弹簧收回速度时，钢丝绳的收回速度将小于运动部件的运动速度，这时，该测速仪得到的速度大小及其规律将会失真。如果弹簧刚度不合适时，这种速度失真程度会更加严重。简单地说，带有弹簧的钢丝测速仪的主要缺陷在于当钢丝绳收回时，若和其相连的运动部件速度大于弹簧收回速度，则速度记录失真，而且运动部件频率较高时，它还会对钢丝绳产生多次高冲击，致使钢丝绳拉断，最终导致速度测试失败。

发明内容：

本实用新型的目的是提出一种速度测试传感器，以解决火炮尤其是高炮的大行程，高速度、高频率运动部件的速度测试。

本实用新型的目的是通过下述方法和结构实现的：在一个薄壁圆筒结构内，在其中心线上安装一转子和一微型发电机，发电机轴与上述转子同轴。在转子上缠绕有两根钢丝绳，每根钢丝绳的一端和转子的一端固定，而钢丝绳的另一端和运动物体相连，两根钢丝绳固定在转子的两端，并向中间缠绕，两根钢丝绳在转子上的旋向一致。速度测量时，运动物体带动钢丝绳运动，钢丝绳迫使转子转动，转子带动微型发电机工作，微型发电机输出电压与转子转速成正比。由于钢丝绳在转子上单层缠绕，故钢丝绳在转子上的缠绕半径为常数，通过转子转速可以得到钢丝绳的线速度，从而通过测量微型发电机输出电压，就可获取运动物体的线速度。

本实用新型与传统传感器的最大区别在于本实用新型所涉及的速度传感器不用任何弹簧，通过两根钢丝绳的交替运动，完整、正确地记录运动物体的速度大小及其规律。两根钢丝绳分别固定在运动物体的两端，当运动物体向一个方向运动时，它带动一根钢丝绳(简称A绳)运动，这根钢丝绳驱动转子转动，转子迫使另一根钢丝绳(简称B绳)在其上缠绕。当运动物体向另一方向运动时，它又带动B绳运动，B绳驱动转子转动，转子迫使A绳在其上缠绕。这样，当运动物体往复运动时，它交替带动两根钢丝绳运动，而两根钢丝绳又交替强迫转子转动，最终全整、正确地记录了运动物体的速度大小及其规律。

由于火炮自动机闩体运动具有大行程、高速度及高频率等特点，故本实用新型应用于火炮自动机闩体运动速度测量具有明显优势，它也是火炮后坐部分后坐速度及任何单自由度平动运动部件速度测量的理想传感器。

附图说明：

附图1为本实用新型速度传感器结构图，附图2为本实用新型速度测量方法示意图。

本实用新型速度传感器主要由输出信号线1，微型发电机固定架2，微型发电机3，微型发电机轴4，联轴器5，转子轴6，转子外壳7，转子8，盖板9，转子轴10和钢丝绳11组成，其结构图见附图1所示。

具体实施方式：

下面根据附图详细描述本实用新型的最佳实施方案。

运动物体速度测量时，按附图2所示的方法布置传感器，速度传感器12安装架和导向滑轮组15安装架之间不能有相对运动。当运动物体14向右运动时，它带动钢丝绳11(A绳或附图2中的序号13)向外拉出，A绳驱动转子8转动，转子8又迫使钢丝绳11(B绳)在转子上缠绕，当运动物体14向左运动时，它又带动B绳向外拉出，B绳驱动转子8转动，转子8迫使A绳在转子上缠绕。这样，转子表面也就是钢丝绳始终和运动物体保持相同速度。转子转动时，通过联轴器5带动微型发电机3同速转动，微型发电机转速与其输出电压成正比。这样，通过记录微型发电机输出电压就可得到运动物体运动速度的大小及其变化规律。