[实用新型]二维位移动态测量装置

说明书

本实用新型涉及一种二维位移动态测量装置，具体地讲，本实用新型涉及自行火炮射击时车体的二维位移动态测量装置。

现在，用于自行火炮车体振动特性测量的仪器或传感器有光电位移跟踪器、电涡流传感器、电感位移传感器、拉线式传感器。由于自行火炮尤其是大口径火炮威力大、冲击波大、车体运动位移大、运动轨迹复杂等因素的影响，使上述传统的测量方法受到限制。

光电位移跟踪器是一种非接触式测量仪器，它利用光电效应将运动物体的位移转化为电信号，由于这种方法对光线的强弱非常敏感，使得它在测量过程中，光线发生变化时无法使用。大口径火炮在射击时，一方面炮口产生大范围的火焰和烟雾，另一方面，强大的冲击波会掀起地面的尘土和砂石，这样，火炮会笼罩在尘土和烟雾之中，使得光电位移跟踪器无法使用。电涡流传感器也是一种非接触式传感器，此方法要求被测物体仅沿一个方向运动，且位移量不能过大，一般为20～30mm，自行火炮车体的运动近似为射击平面内的平面运动，它的前后位移有时可达1米之多。拉线式传感器在测量直线运动物体位移时特别实用，但当物体作平面运动时，用这种方法得到的结果会产生很大的误差。电感式位移传感器一般由不动部分和可动部分组成.不动部分为管状结构，里面绕有线圈，可动部分为金属杆。当金属杆在通电线圈内移动时，线圈的电感量会发生变化。虽然电感式位移传感器可以测量较大范围的位移值，但此位移方向只能是一维的。此外，人们也用机械划针测量车体在射击时运动轨迹，其作法是，划针和车体相连，平板固定在地面上，当车体运动时，划针就在平板上划出了其轨迹，但它不能得到位移与时间的关系。

本实用新型的目的是提出一种二维位移动态测量装置，解决自行火炮在射击时车体在射击平面内(因为自行火炮在射击时，车体的运动近似为射击平面内的平面运动)的振动位移——时间曲线及它在该平面内的运动轨迹测量问题。

本实用新型的目的是通过下述测量装置实现的。本装置是利用微型电子计算机中的鼠标器原理将车体位移量转化为电信号。将鼠标器通过附图中的支臂和支臂套筒与车体相固连，平板和平板支架固连在地面上。为使鼠标器很好地和平板接触，支臂套筒内装有一压缩弹簧，支臂和支臂套筒沿其轴线能相对平动但不能相对转动。为了克服支臂相对于平板的倾斜，支臂和鼠标器连接处为一球销。

本实用新型能测出自行火炮在射击时车体某点沿前后、上下二个方向的振动位移与时间历程曲线，同时，也可得到该点在射击平面内的运动轨迹。它为研究自行火炮动力学特性提供了有价值的数据。

本实用新型可用于运动物体的位移测量，其运动形式可以是一维或二维，但尤其适用于二维运动。如作平面运动的气缸活塞连杆的运动的测量、牵引炮在射击时炮架在射击平面内的运动测量。

附图为二维位移动态测量装置结构图。

下面根据附图详细描述本实用新型的最佳实施方案。

本实用新型的二维位移动态测量装置主要由鼠标器和平板两大部分组成，鼠标器包括机械式和光电式两种。支臂套筒3和车体1相固连，支臂4的一端伸在套筒3内，另一端通过球销5和鼠标器6相连，为使鼠标器6和平板7始终接触，在支臂套筒3内装有一压缩弹簧2，支臂套筒3和支臂4沿其轴线能相对平动，但二者没有相对转动。平板7安装在平板支架9上，平板支架9放置在地面上而保持静止状态。测量时，平板平面和射击平面相平行。

二维位移动态测量装置工作原理如下：当车体1在XY平面内运动时，它带动支臂套筒3和支臂4同向运动，鼠标器6通过球销5跟随支臂4在平板7上作平面运动。这样鼠标器就将车体的位移转化为电信号，通过信号线8，该电信号就可输送到记录仪器上，从而得到车体的位移。由于鼠标器能区分出运动物体分别沿X、Y两方向的位移，因此，通过本装置就可得到车体沿X、Y二个方向的位移时间历程关系，在数据处理时，将上述X、Y二个方向的位移时间历程关系进行合成，即可得其运动轨迹。