RU2094740C1 - Device measuring velocity of hitting element - Google Patents
Device measuring velocity of hitting element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094740C1 RU2094740C1 RU96110365A RU96110365A RU2094740C1 RU 2094740 C1 RU2094740 C1 RU 2094740C1 RU 96110365 A RU96110365 A RU 96110365A RU 96110365 A RU96110365 A RU 96110365A RU 2094740 C1 RU2094740 C1 RU 2094740C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- stop
- grid electrodes
- pulse
- time interval
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а точнее к системам индикации и регистрации параметров поражающих элементов и может быть использовано на полигонах, опытных площадках, в научно-исследовательских учреждениях для измерения запреградной скорости поражающих элементов (пуль, снарядов, осколков) при пробитии преград. The invention relates to a control and measuring technique, and more specifically, to systems for indicating and registering the parameters of the striking elements and can be used at training grounds, experimental sites, in research institutions for measuring the speed beyond the striking elements (bullets, shells, fragments) when breaking through barriers.
Известны устройства для регистрации скорости поражающих элементов [1] содержащие твердую мишень, блок регистрации и обработки информации. Чувствительным элементом блока запуска является пробиваемая мишень, устанавливаемая перед твердой мишенью. Недостатком данного устройства является невозможность определения точного значения запреградной скорости, так как пробитие преграды поражающим элементом сопровождается выделением большого количества энергии вследствие торможения его в преграде. Выделение энергии приводит к разрушению преграды, образованию "снопа" вторичных осколков и возникновению в районе пробития ударной волны. Эти вторичные факторы приводят к преждевременному срабатыванию регистрирующей аппаратуры. Known devices for recording the speed of the striking elements [1] containing a solid target, a unit for recording and processing information. The sensitive element of the launch unit is a punched target placed in front of a solid target. The disadvantage of this device is the inability to determine the exact value of the blocking speed, since the penetration of a barrier by a striking element is accompanied by the release of a large amount of energy due to its inhibition in the barrier. The release of energy leads to the destruction of the barrier, the formation of a "sheaf" of secondary fragments and the appearance in the region of penetration of a shock wave. These secondary factors lead to premature triggering of the recording equipment.
Известно устройство [2] содержащее датчик в виде сеточных электродов, изолированных прокладкой, и блок обработки сигналов датчика. Конструкция датчика в виде двух параллельных сеточных электродов обеспечивает надежную регистрацию пробития мишени снарядом. Недостатком решения является невозможность определения запреградной скорости поражающего элемента. A device [2] containing a sensor in the form of grid electrodes, insulated by a gasket, and a sensor signal processing unit is known. The design of the sensor in the form of two parallel grid electrodes provides reliable registration of penetration of the target by the projectile. The disadvantage of this solution is the inability to determine the blocking speed of the striking element.
Таким образом, известные устройства не позволяют осуществить измерение запреградной скорости поражающего элемента. Thus, the known devices do not allow the measurement of the speed beyond the striking element.
Предлагаемое техническое решение позволяет определить запреградную скорость поражающего элемента. Получение нового технического результата достигается тем, что в устройство, содержащее датчик, выполненный в виде сеточных электродов, дополнительно введены датчик запуска, формирователь импульса запуска, измеритель временных интервалов, схема совпадения, формирователи импульса остановки, при этом датчик запуска последовательно соединен с формирователем импульса запуска, с запускающим входом измерителя временных интервалов, а его останавливающий вход последовательно соединен с выходом схемы совпадения, а входы схемы совпадения через формирователи импульсов соединены с выходами датчика остановки, а в датчике остановки помещены параллельно не менее двух пар сеточных электродов, узлы ячеек каждого электрода установлены напротив геометрического центра ячеек предыдущего электрода. The proposed technical solution allows to determine the straddle speed of the striking element. Obtaining a new technical result is achieved by the fact that in the device containing the sensor, made in the form of grid electrodes, a start sensor, a start pulse shaper, a time interval meter, a coincidence circuit, a stop pulse shapers are additionally introduced, while the start sensor is connected in series with the start pulse shaper , with the start-up input of the time interval meter, and its stop input is connected in series with the output of the match circuit, and the inputs of the match circuit are black of pulse shapers are connected to the outputs of stop sensor, and a stop sensor are placed in parallel at least two pairs of grid electrodes, each electrode cell units are mounted opposite geometric center electrode previous cells.
На фиг. 1 изображена схема устройства измерения запреградной скорости; на фиг. 2 схема расположения сеточных электродов датчика остановки; на фиг. 3 схема задействования сеточных электродов датчика остановки. In FIG. 1 shows a diagram of a device for measuring backward speed; in FIG. 2 layout of the grid electrodes of the stop sensor; in FIG. 3 diagram of the activation of the grid electrodes of the stop sensor.
На фиг. 1 представлена схема устройства измерения запреградной скорости, на которой обозначены: датчик запуска 1, формирователь импульса запуска 2, измеритель временных интервалов 3, схема совпадения 4, формирователи импульса остановки 5, датчик остановки 6, сеточные электроды 7, преграда 8, основной поражающий элемент 9, вторичные поражающие элементы 10, продукты термического разложения 11. In FIG. 1 shows a diagram of a device for measuring the outward speed, on which are indicated: a start sensor 1, a start pulse shaper 2, a time interval meter 3, a match circuit 4, a stop pulse shapers 5, a stop sensor 6,
Принцип действия предлагаемого технического решения основан на следующих физических явлениях взаимодействия поражающего элемента с материалом преграды. При проникновении поражающего элемента в преграду выделяется большое количество энергии и за преградой, в зависимости от различных факторов (скорости поражающего элемента, механики пробития, состава материалов преграды и поражающего элемента), кроме основного поражающего элемента образуются вторичные поражающие элементы: "сноп" осколков (от металлической пыли до более крупных осколков), поток продуктов термического разложения материалов преграды и ударная волна. The principle of operation of the proposed technical solution is based on the following physical phenomena of the interaction of the striking element with the barrier material. When a striking element penetrates an obstacle, a large amount of energy is released behind the barrier, depending on various factors (speed of the striking element, penetration mechanics, composition of the barrier material and the striking element), in addition to the main striking element, secondary striking elements are formed: a "sheaf" of fragments (from metal dust to larger fragments), the flow of thermal decomposition products of barrier materials and shock wave.
После пробития преграды поведение вторичных продуктов целиком определяется количеством выделившейся энергии. Ударная волна резко затухает с удалением от кратера пробития. Вторичные осколки, а также продукты термического разложения тормозятся в запреградном пространстве, причем скорость торможения вторичных осколков зависит от их массы. Часть вторичных осколков, а также продукты термического разложения могут иметь скорость выше запреградной скорости поражающего элемента. After breaking through the barrier, the behavior of the secondary products is entirely determined by the amount of energy released. The shock wave attenuates sharply with distance from the penetration crater. Secondary fragments, as well as thermal decomposition products, are decelerated in the after-space, and the braking speed of the secondary fragments depends on their mass. Part of the secondary fragments, as well as thermal decomposition products, can have a speed higher than the stopping speed of the damaging element.
Датчик запуска 1 находится непосредственно за мишенью, следовательно, он может сработать (электрически замкнуться) от вторичных воздействий, но так как вторичные продукты будут находится в стадии разгона, то разность от срабатывания датчика от вторичных продуктов и от поражающего элемента будет незначительна и составит миллионные доли секунды, что практически не повлияет на оценку запреградной скорости. После пробития преграды скорость основного поражающего элемента падает из-за трения о воздух, следовательно, для точного измерения запреградной скорости датчик остановки необходимо установить как можно ближе к преграде, но при этом датчик попадает в зону действия вторичных продуктов, которые могут вызвать его ложное срабатывание. Для устранения преждевременного срабатывания служит датчик остановки 6 специальной конструкции. По разнице времени прихода электрического импульса на запускающий вход измерителя временных интервалов и электрического импульса на его останавливающий вход, а также по расстоянию между датчиками 1 и 6 определяется запреградная скорость поражающего элемента. The start sensor 1 is located directly behind the target, therefore, it can work (electrically close) from secondary influences, but since the secondary products will be in the acceleration stage, the difference from the sensor’s triggering from secondary products and from the damaging element will be insignificant and will amount to millionths seconds, which practically does not affect the estimate of the blocking speed. After breaking through the obstacle, the speed of the main striking element drops due to friction against the air, therefore, to accurately measure the stop speed, the stop sensor must be installed as close to the obstacle as possible, but the sensor falls into the zone of secondary products that could cause it to malfunction. To eliminate premature operation is a stop sensor 6 of a special design. By the difference in the time of arrival of the electric pulse at the starting input of the time interval meter and the electric pulse at its stopping input, as well as by the distance between the sensors 1 and 6, the stop speed of the striking element is determined.
Пробивший преграду основной поражающий элемент, а также выделившиеся вторичные осколки, продукты термического разложения и ударная волна приведут к электрическому замыканию датчика запуска. The main damaging element that has broken through the barrier, as well as the released secondary fragments, thermal decomposition products and the shock wave, will lead to an electrical short circuit of the start sensor.
Датчик остановки подвергнется сначала действию вторичных поражающих элементов. Для надежного срабатывания датчик остановки выполнен в виде двух или более пар параллельных сеточных электродов. Размер ячейки каждого электрода равен диаметру выходящего из преграды поражающего элемента, расстояние между электродами выбирается из условия надежного замыкания поражающим элементом двух рядом расположенных электродов. Ячейки сеточных электродов сдвинуты друг относительно друга так, что узлы ячеек одного электрода находятся напротив геометрического центра ячеек другого электрода (фиг. 2). Такая конструкция датчика позволяет избежать преждевременного срабатывания датчика при воздействии осколков и недопустить его преждевременного разрушения от действий ударной волны и продуктов термического разложения. Для недопущения замыкания датчика через ионизированные продукты термического разложения электроды могут быть выполнены из изолированных проводов. Материалом для изготовления датчика запуска может служить тонкая фольга, а сеточные электроды датчика запуска могут быть выполнены из тонкой изолированной металлической проволоки. Работает устройство следующим образом. Поражающий элемент 9 пробивает преграду 8, образует вторичные поражающие элементы 10, которые воздйствуют на датчик запуска 1. В результате замыкания датчика 1 формирователь импульса 2 вырабатывает сигнал, который включает измеритель временных интервалов 3, далее поражающий элемент 9, вторичные поражающие элементы 10 воздействуют на датчик остановки 6, конструкция датчика в виде не менее двух пар параллельных сеточных электродов позволит пропустить сквозь себя продукты термического разложения 11, ударную волну и вторичные осколки 10. Вторичные осколки 10, достигшие датчик 6 раньше поражающего элемента 9, не смогут произвести его срабатывание ввиду своего меньшего размера (относительно элемента 9) и сеточной конструкции датчика 6 (фиг. 3). После замыкания поражающим элементом 9 каждой пары сеточных электродов 7 датчика 6, электрический сигнал преобразуется соответствующими формирователями импульсов остановки 5 и поступает на схему совпадения 4, электрический сигнал с которой подается на останавливающий вход измерителя временных интервалов 3 для прекращения измерения временного интервала только при поступлении электрических сигналов от каждой пары сеточных электродов 7 датчика 6. Датчик остановки 6 может содержать от двух и выше пар параллельных сеточных электродов 6 (фиг. 1), при этом схема совпадения 3 выдает сигнал остановки при последовательном замыкании пар электродов. The stop sensor will first be exposed to secondary damaging elements. For reliable operation, the stop sensor is made in the form of two or more pairs of parallel grid electrodes. The cell size of each electrode is equal to the diameter of the striking element emerging from the barrier, the distance between the electrodes is selected from the condition of reliable closure of two adjacent electrodes by the striking element. The cells of the grid electrodes are shifted relative to each other so that the nodes of the cells of one electrode are opposite the geometric center of the cells of the other electrode (Fig. 2). This design of the sensor allows to avoid premature operation of the sensor when exposed to fragments and to prevent its premature destruction from the effects of the shock wave and thermal decomposition products. To prevent shorting the sensor through the ionized thermal decomposition products, the electrodes can be made of insulated wires. The material for the manufacture of the trigger sensor can serve as a thin foil, and the grid electrodes of the trigger sensor can be made of thin insulated metal wire. The device operates as follows. The striking element 9 breaks through the
При воздействии на датчик 6 продуктов 11 конструкция электродов из изолированных проводов позволит исключить их замыкание через ионизированные продукты термического разложения 11. When exposed to the sensor 6
Предлагаемое устройство обладает высокой надежностью измерения запреградной скорости поражающих элементов, благодаря конструкции датчика остановки. The proposed device has high reliability of measuring the straddle speed of the striking elements, due to the design of the stop sensor.
В описании устройства не приводятся геометрические размеры ячеек сеточных электродов 7, расстояния между сеточными электродами 7, расстояния между датчиками запуска 1 и остановки 6. Ввиду большого разнообразия поражающих элементов, неоднозначным изменением их геометрических характеристик при пробитии разнообразных преград, сильной зависимости интенсивности образования вторичных осколков 10 и продуктов термического разложения 11 от скорости входа поражающего элемента 9 в преграду 8 и от типа материала преграды 8, конкретные размеры элементов устройства и состав материалов элементов 1 и 7 определяются экспериментально. The device’s description does not include the geometrical sizes of the cells of the
Устройство позволяет определять запреградную скорость поражающих элементов в непосредственной близости за преградой как при испытании специальных материалов, так и при испытании конкретных технических устройств, путем размещения датчиков внутри последних. The device allows you to determine the staggered speed of the striking elements in the immediate vicinity of the hedge, both when testing special materials, and when testing specific technical devices, by placing sensors inside the latter.
В предлагаемом устройстве в качестве датчика остановки могут использоваться сеточные датчики, каждый из которых выполнен из двух рядов параллельных медных проводов с размером ячейки 5 мм (по диаметру выходящего из преграды поражающего элемента) и расстоянием между сетками 2 мм. In the proposed device, grid sensors can be used as a stop sensor, each of which is made of two rows of parallel copper wires with a mesh size of 5 mm (the diameter of the damaging element emerging from the obstacle) and a distance between the grids of 2 mm.
Схема совпадения и формирования импульсов выполнены на широко используемых микросхемах 555-ой серии, в качестве измерителя временных интервалов использован частотомер ЧЗ-34. The coincidence and pulse formation scheme was performed on widely used 555 series microcircuits; the ChZ-34 frequency meter was used as a time interval meter.
Макет устройства испытан при проведении различных экспериментов, которые показали его работоспособность. The layout of the device was tested during various experiments that showed its performance.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110365A RU2094740C1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Device measuring velocity of hitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110365A RU2094740C1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Device measuring velocity of hitting element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2094740C1 true RU2094740C1 (en) | 1997-10-27 |
RU96110365A RU96110365A (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20180967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96110365A RU2094740C1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Device measuring velocity of hitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094740C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554995C1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Contact sensor |
RU2715795C1 (en) * | 2019-09-20 | 2020-03-03 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Contact sensor for detecting moment of arrival of fragment at explosion of fragmentation projectile |
-
1996
- 1996-05-21 RU RU96110365A patent/RU2094740C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. FR, заявка, 2485181, кл. F 41 J 5/00, 1981. 2. US, патент, 4240640, кл. F 41 J 5/04, 1980. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554995C1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Contact sensor |
RU2715795C1 (en) * | 2019-09-20 | 2020-03-03 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Contact sensor for detecting moment of arrival of fragment at explosion of fragmentation projectile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105928425B (en) | A kind of primacord explosion velocity measurement apparatus and measuring method | |
RU2094740C1 (en) | Device measuring velocity of hitting element | |
CA2279060A1 (en) | Electronic missile location | |
US3602510A (en) | Projectile hit scorer and detection means | |
US4135452A (en) | Time delay computer using fuze doppler for air-to-air missiles | |
CA1079417A (en) | Smoke detector | |
US3392979A (en) | Means for counting shots hitting a target | |
US3715590A (en) | Micrometeoroid analyzer | |
RU2493538C1 (en) | Method to test fragmentation ammunition with axisymmetric field of fragment emission and bench for its realisation | |
RU2465538C2 (en) | Contact sensor for registration of fragment approach moment during fragmentation shell explosion | |
RU2399861C1 (en) | Method for measurement of parametres for obstacle penetration with thrown element, such as bullet or artillery shell, or cumulative jet, and device that realises this method | |
RU2237847C2 (en) | Device for protection of test objects against hitting elements having abnormal speed | |
RU2465539C2 (en) | Contact sensor for registration of damage agent approach moment during fragmentation shell explosion | |
DE3702428A1 (en) | Method and device for detecting, in terms of metrology, a projectile or parts thereof | |
SU868524A1 (en) | Capacitive sensor | |
US4215633A (en) | Acoustic emission contact fuze with signal processing capability | |
US2188339A (en) | Chronograph screen | |
RU2634941C1 (en) | Contact target sensor | |
USH666H (en) | Circuit for measuring absolute time lapse between impact and detonation | |
US9704741B2 (en) | Methods, algorithms and signal processing means utilizing the harbinger wave to forecast and signal an imminent shock wave and determination of its velocities, pressures, density and epicenter | |
Lu et al. | Current status and trends in the study of penetration fuze initiation control methods | |
RU2788241C1 (en) | Method for evaluating the penetrating effect of fragments of an axisymmetric fragmentation munition with an axisymmetric fragment scattering field | |
Weishaupt et al. | Large surface piezoceramics used for an impact detector for micrometeoroid and space debris application | |
GB2266407A (en) | Charged particle analyser | |
RU2558419C2 (en) | Device for measurement of parameters of action of blasting cap with shock-wave tube |