前言:
軍工靶場動態(tài)信號參數(shù)測試涉及槍炮膛壓、戰(zhàn)斗部沖擊波超壓、破片初速、速度降、末速、破片速度分布等多個方面,測試工作技術含量大,對測試系統(tǒng)指標要求高,要求測試系統(tǒng)具有多通道同步高速數(shù)據(jù)采集、大容量存儲、時域頻域分析、適應多種環(huán)境條件、可靠性高等特性。
測試要求:
◆ 便攜式主機,集成度高,抗振、抗電磁干擾性強,便于現(xiàn)場試驗;
◆ 多通道同步高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及高速定時/計數(shù)測速系統(tǒng),用于靶場槍炮膛壓、戰(zhàn)斗部沖擊波超壓、破片初速、速度降、末速、破片速度分布相關參數(shù)測試;
◆ 要同其它測控設備生產(chǎn)廠家的前端調(diào)理系統(tǒng)和諧配套,并根據(jù)前端調(diào)理系統(tǒng)的設置,完成工程標定等參數(shù)轉換;
◆ 提供技術先進、質(zhì)量可靠、工藝成熟的硬件產(chǎn)品;
◆ 在虛擬儀器應用軟件中集成靶場動態(tài)信號參數(shù)專用測試及算法模塊;
◆ 用戶指定格式的測試報告能夠自動生成,并可以進行后期編輯。
系統(tǒng)功能特點:
◆ 該系統(tǒng)為便攜式高速數(shù)據(jù)采集及靶場動態(tài)信號自動化測試系統(tǒng),選用PXI或PCI總線測試平臺,采用多通道并行數(shù)據(jù)采集技術、高速定時/計數(shù)技術及虛擬儀器軟件技術,能夠完成包含內(nèi)、外彈道測試的軍工靶場槍炮膛壓P-T曲線、戰(zhàn)斗部沖擊波超壓P-T曲線、破片初速、速度降、末速、破片速度分布等高速動態(tài)信號的采集記錄及數(shù)據(jù)的分析、處理;
◆ 能夠進行用戶指定格式的測試報告自動生成,所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶自行編輯;
◆ 具備抗振、抗沖擊、電磁屏蔽等多項保護措施,整機輕巧便攜,能夠適應野外現(xiàn)場試驗要求;
◆ 可同其它測控設備生產(chǎn)廠家的前端調(diào)理系統(tǒng)和諧配套,能夠根據(jù)前端調(diào)理系統(tǒng)的設置,完成工程標定等參數(shù)轉換,直接得到物理量真實值;
◆ 系統(tǒng)軟件提供硬件智能識別、自校準、自動檢測報警、控制采集、工程標定、波形實時顯示、讀取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、存盤、打印及通訊功能;
◆ 系統(tǒng)軟件內(nèi)嵌軍工靶場動態(tài)參數(shù)專用測試及算法模塊,即可面向通用領域,又可實現(xiàn)靶場專業(yè)試驗測試要求。
系統(tǒng)結構:
◆ 系統(tǒng)結構說明及產(chǎn)品選型:
整套系統(tǒng)由TDEC多個PXI-50612/PCI-50612數(shù)據(jù)采集模塊/卡、PXI-6432TC超高速定時/計數(shù)器模塊、UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器、TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器、靶網(wǎng)測速轉換器與便攜式PXI/PCI機箱硬件平臺有機集成而構成,根據(jù)測試要求的不同,可以選用上述不同的測試模塊,在TopView2000虛擬儀器應用軟件及軍工靶場動態(tài)參數(shù)測試軟件模塊的控制管理下,將前端不同類型的傳感器傳來的電壓信號進行多通道高速并行同步A/D變換,轉換為數(shù)字量存入計算機供用戶處理分析,同時輸出試驗結果。根據(jù)所選用配套產(chǎn)品的不同組合方案,可進行下列軍工靶場動態(tài)參數(shù)的測試:
● 初速測試:
可選產(chǎn)品:
① 多通道PXI-50612數(shù)據(jù)采集模塊+便攜式PXI機箱硬件平臺+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
② 多通道PCI-50612數(shù)據(jù)采集卡+便攜式工控機硬件平臺+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
● 戰(zhàn)斗部超壓測試:
可選產(chǎn)品:
① 多通道PXI-50612數(shù)據(jù)采集模塊+ TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器+便攜式PXI機箱硬件平臺+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
② 多通道PCI-50612數(shù)據(jù)采集卡+ TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器+便攜式工控機硬件平臺+ TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
③ UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器+筆記本電腦+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
● 破片速度分布測試:
可選產(chǎn)品:
① 多通道PXI-50612數(shù)據(jù)采集模塊+便攜式PXI機箱硬件平臺+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
② 多通道PCI-50612數(shù)據(jù)采集卡+便攜式工控機硬件平臺+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
● 膛壓測試:
可選產(chǎn)品:
① 多通道PXI-50612數(shù)據(jù)采集模塊+TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器+便攜式PXI機箱硬件平臺+TopView2000虛擬儀器應用軟件
② 多通道PCI-50612數(shù)據(jù)采集卡+TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器+便攜式工控機硬件平臺+ TopView2000虛擬儀器應用軟件
③ UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器+筆記本電腦+TopView2000虛擬儀器應用軟件
● 末速測試:
可選產(chǎn)品:
多通道PXI-6432TC超高速定時/計數(shù)器模塊+便攜式PXI機箱硬件平臺+TC Manage控制臺軟件
● 速度降測試:
可選產(chǎn)品:
① 多通道PXI-50612數(shù)據(jù)采集模塊+便攜式PXI機箱硬件平臺+ UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
② 多通道PCI-50612數(shù)據(jù)采集卡+便攜式工控機硬件平臺+ UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器+靶網(wǎng)測速轉換器+TopView2000虛擬儀器應用軟件(含靶場專用軟件模塊)
③ 多通道PXI-6432TC超高速定時/計數(shù)器模塊+便攜式PXI機箱硬件平臺+TC Manage控制臺軟件
系統(tǒng)軟件:
◆ TopView2000虛擬儀器應用軟件:
TDEC數(shù)據(jù)采集模塊、卡、便攜式采集器配套虛擬儀器應用軟件,提供硬件智能識別、控制采集、工程標定、波形實時顯示、讀取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、存盤、打印及通訊功能;測試報告自動生成;自動校準,自動檢測報警;所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶自行編輯;具備全中文在線幫助,操作直觀、便捷;支持WIN98/2K/XP操作系統(tǒng)。
◆ TC Manage控制臺軟件:
TDEC PXI-6432TC超高速定時/計數(shù)器模塊配套控制臺軟件,提供了圖形化、人性化的控制界面;控制多種觸發(fā)模式和計數(shù)模式;各通道狀態(tài)直觀顯示,計數(shù)結果和時間測試結果直接顯示;用戶可以很方便地進行各種參數(shù)的設置及結果查看,操作直觀、便捷。支持Win98/2000/XP操作系統(tǒng)。
◆ 軍工靶場動態(tài)參數(shù)專用測試及算法模塊:
● 基于TopView2000,集成軍工靶場初速測試、超壓測試、破片速度分布測試試驗算法模塊,成為一個即可面向通用領域的虛擬儀器軟件,又可實現(xiàn)專業(yè)試驗要求的綜合高性能軟件系統(tǒng);
● 軟件具有可擴展性,能夠方便地增加新功能模塊,根據(jù)不同的試驗算法輸出相應結果;
● 軟件具有模塊化特性,可靈活配置,用戶可根據(jù)自身需求選擇所需要的試驗功能模塊;
● 以試驗為單位進行管理,試驗前可進行試驗設置,設置完成后可保存為項目配置文件供重復調(diào)用;
● 可對試驗進行分組管理,同時進行槍彈、炮彈不同試驗項目的數(shù)據(jù)采集;
● 自動計算平均速度、初速、超壓、速度分布、膛壓、標準差、極差等參數(shù)值;自動剔除用戶事先設定范圍內(nèi)的無效數(shù)據(jù),用戶也可手動剔除無效數(shù)據(jù),使之不參與測試結果的計算;
● 自動生成用戶指定格式的試驗報告,包括測試波形曲線圖、相關測試參數(shù)數(shù)據(jù)表格、計算結果及試驗相關信息等,且可在MS-Word中進行重排版和文字編輯;
● 所有測試波形曲線、計算結果等信息可以保存為文件格式供用戶重復調(diào)用及分析處理。
測試波形圖舉例:
下圖為通過我公司靶場動態(tài)信號測試系統(tǒng)測得的軍工靶場戰(zhàn)斗部沖擊波超壓測試實測曲線圖,通過系統(tǒng)軟件發(fā)送到MS-Word中自動生成(相關單位隱去),軟件還可精確判讀出圖中紅色圓圈范圍內(nèi)的超壓參數(shù)值(用戶所關心的測試結果);同時還可以將與該波形曲線相關的測試參數(shù)表格發(fā)送到MS-Word中供用戶排版、編輯以及生成測試報告。
硬件配置及主要技術指標:
◆ 便攜式PXI/PCI機箱硬件平臺,支持TCP/IP網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸及遠程控制
◆ PXI/PCI-50612數(shù)據(jù)采集模塊/卡
◆ UDAQ-50612便攜式數(shù)據(jù)采集器
◆ PXI-6432TC 250MHz 超高速定時/計數(shù)器模塊
◆ TP-5609DH/TP-5610DH多通道電荷放大器
◆ 并行采集通道數(shù):16~32CH
◆ 多通道并行同步數(shù)據(jù)采集
◆ 每通道最高采樣率:50MSps,向下可程控分18檔
◆ 分辨率:12Bit
◆ 每通道緩存深度:8~16M字節(jié)
◆ 每通道量程:±100mV~±20V,八檔程控
◆ 通道帶寬:0~10MHz
◆ 觸發(fā)方式:內(nèi)、外、手動、強制觸發(fā)多種模式
結束語:
軍工靶場測試現(xiàn)場是一個振動大、干擾大、噪音大、危險性大的試驗場所,如果靠過去的傳統(tǒng)儀器一次性完成上述各種參數(shù)測試,不但困難,而且操作復雜,準備工作煩瑣,易出錯,可靠性和準確性差。采用了本系統(tǒng)后,大大減少了用戶的工作量,提高了工作效率和測試的準確性、可靠性。通過實踐檢驗,本系統(tǒng)已在國內(nèi)多家軍工靶場及相關院校配置,并在多個重大軍工試驗項目中得到了成功的應用,系統(tǒng)各項指標功能完全滿足軍工靶場動態(tài)信號的多種測試要求,同時在便攜性、抗振動、抗電磁干擾、工作可靠性等方面也具有極大優(yōu)勢,各測試功能模塊組合靈活,貼近用戶實際需要,非常適合各種規(guī)模的軍工單位靶場測試使用。