爆炸场超压智能探测头的研究

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英文题名：The Research of the Intelligence Detection Head in the Explosion Field 作者：周丽 论文级别：硕士 学科专业名称：测试计量技术及仪器 中文关键词：智能探测头 ; 爆炸场 ; 冲击波 ; ANSYS有限元分析 英文关键词：Intelligent detection head ; explosion field ; shock ; finite element analysis 学位年度：2012 导师：裴东兴 ; 尤文斌 学科代码：080402 学位授予单位：中北大学 论文提交日期：2012-04-28

摘要

本文在现有的存储测试技术及其理论研究的基础上，研制了高可靠性、微型化、高精度、抗电磁干扰，同时具有布设方便、操作简单、时基统一及快速数据再现等优点的爆炸场超压智能探测头，通过实弹试验测得了爆炸场中的压力信号并存储，最后由无线/光纤通信单元实时上传给上位机，或USB存储模块上传给上位机。
     首先，本文对爆炸场中超压信号进行了仔细的研究，分析了爆炸场中冲击波的形成、冲击波的主要参数、冲击波信号的特征，为武器研制过程中的弹药性能评估、威力对比及爆炸类型的判别提供重要的依据。
     其次，本文详细阐述了智能探测头的研制目标、设计原则、主要功能及各项参数，并对探测头系统的总体方案进行了分析。
     再次，本文分模块介绍了智能探测头的电路设计，包括模拟板块电路设计、数字板块电路设计、通信板块电路设计、电源及电源管理电路设计。
     最后，本文对智能探测头系统中用到的关键技术进行了研究，主要有数字化、微型化探测头技术、动态校准技术和抑制电磁干扰屏蔽技术，并对探测头高强屏蔽壳体进行了ANSYS有限元分析，并求解出结果。
The paper developed a device of intelligence detection head in the explosion overpressurefield based on existing storage test technology and its theory, which had many advantages ,such as high reliability, miniaturization, high precision, Anti-electromagnetism interference,and Layout convenient, simple operation , unity of command , fast data online and so on.Through the practical test，the pressure signal in explosion field could be measured anduploaded through the wireless/optical fiber communication unit to PC in real time，or forstorage through USB.
     Firstly, the paper researches the overpressure signal in the explosion field carefully,analyzes the formation , the main parameters and characteristics of shock wave in explosion.Accurately assessing the characteristic parameters of the shockwave can provide theimportant basis for explosion type judgment, power contrast and performance evaluation.
     Secondly, the paper expounds the development target, design principles, main functionand various parameters of intelligent detection head, and analyzes the overall scheme of thetest system.
     Thirdly, the paper introduction the circuit design of intelligence detection head bydivisionally, including analog circuit design , digital circuit design and communication circuitdesign , the power and power management circuit and so on.
     Finally, the paper discusses the key technologies that using in intelligence detectionhead , such as digital technology, miniaturization, dynamic calibration technology and restrainelectromagnetic interference shielding technology, the article also do finite element analysisfor this system, and solve the results.

引文

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