[发明专利]火炮发射次数检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火炮发射次数检测装置及检测方法，属于炮台发射弹丸的检测技术领域。

背景技术

科学技术的发展，大大地推进了军事领域的进步，对火炮的发射速度和频率要求越来越高，采用传统的人工现场记录火炮发射次数的方式越来越不适用。并且，在火炮发射现场，火炮发射时的巨大响声以及相应的振动都会对人体的健康造成伤害，因此，长期进行人工计数会影响工作人员的身体健康。同时，人工计数还存在很多异常现象，如，多计、漏计等，严重影响计数的准确性。此外，人工计数的方式，也使对工作人员的利用率降低，因此，发明一种实用、简单、方便的自动计数装置显得十分迫切。

发明内容

本发明的目的是解决火炮发射采用人工计数准确性差的问题，提供一种火炮发射次数检测装置及检测方法。

本发明所述火炮发射次数检测装置，它包括振动传感器、声音传感器、信号调理模块、单片机微控制器、键盘和数码显示器，

振动传感器用于检测火炮发射的振动信号，声音传感器用于检测火炮发射的声音信号，

振动传感器的振动信号输出端连接信号调理模块的振动信号输入端，声音传感器的声音信号输出端连接信号调理模块的声音信号输入端，

信号调理模块的振动调理信号输出端连接单片机微控制器的振动信号输入端，信号调理模块的声音调理信号输出端连接单片机微控制器的声音信号输入端，单片机微控制器的键盘控制信号输入端连接键盘的控制信号输出端，单片机微控制器的显示信号输出端连接数码显示器的显示信号输入端。

所述单片机微控制器由捕捉计数模块、CPU模块和串口通信模块组成，捕捉计数模块的振动信号输入端为单片机微控制器的振动信号输入端，捕捉计数模块的声音信号输入端为单片机微控制器的声音信号输入端，捕捉计数模块的输出端连接CPU模块的输入端，CPU模块的输出端连接串口通信模块的输入端，CPU模块的键盘控制信号输入端为单片机微控制器的键盘控制信号输入端，CPU模块的显示信号输出端为单片机微控制器的显示信号输出端。

它还包括上位机监控系统，单片机微控制器的串口通信模块的输出输入端连接上位机监控系统的串口通信输入输出端。

本发明所述基于上述装置的检测方法，它包括以下步骤：

步骤一：在信号调理模块内预设定阈值电压，并通过键盘对单片机微控制器预设置阈值时间；

步骤二：使振动传感器和声音传感器开始采集信号，信号调理模块对输入的振动信号和声音信号分别进行放大和滤波，并分别与所述阈值电压进行比较处理，获得与振动信号的最大波峰对应的振动信号脉冲方波和与声音信号的最大波峰对应的声音信号脉冲方波，将此振动信号脉冲方波和声音信号脉冲方波输入给单片机微控制器；

步骤三：当单片机微控制器同时获取到振动信号脉冲方波和声音信号脉冲方波，并且持续时间超过所述阈值时间，则单片机微控制器的计数值加1，并通过数码显示器显示火炮发射次数。

本发明的优点是：本发明是针对火炮发射数量多并且发射速度快，而提供的自动实时计数装置，它采用单片机微控制器的捕捉计数方式，解决了发射现场人工计数困难，计数准确性差，并且人员利用率不高等问题，达到了计数准确、可靠性高、显示清晰、方便灵敏的目的。

本发明通过振动传感器和声音传感器实时采集火炮发射时的声音信号和振动信号，将它们分别与所设阈值电压比较处理后，得到与其中最大波峰对应的脉冲方波。将此方波信号送入单片机微控制器，当检测到超过阈值电压的振动和声音信号同时发生时，并且信号的持续时间超过阈值时间时，即可确定产生了一次发射动作，这种计数方法对火炮发射次数的统计准确性高，并且避免了人工计数产生的种种缺陷。

实验分析表明，经本发明信号调理模块输出的振动和声音信号波形连续、完整，测量相对误差小于2.06％。本发明的设计符合实际需要，并具有反应速度快、检测准确及实用性强等特点，可以广泛推广和应用。

附图说明

图1为本发明装置的原理框图；

图2为信号调理模块的比较及与运算单元的电路原理图；

图3为信号调理模块的振动信号放大电路图；

图4为信号调理模块的声音信号调理电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述火炮发射次数检测装置，它包括振动传感器1、声音传感器2、信号调理模块3、单片机微控制器4、键盘5和数码显示器6，

振动传感器1用于检测火炮发射的振动信号，声音传感器2用于检测火炮发射的声音信号，