[科普中国]-投放试验

简介

投放试验是一个短暂的过程,有时甚至是在瞬间完成的,在计算机的组织和协调下,系统以精确到毫秒的时间序列输出各个控制信号,进行产品功能检测和信号指示,同时协调高速摄影机和数据采集系统对投放过程全程记录。

试验过程对于这样的试验,关键是要解决以下几个问题:投放试验控制;多变量在线实时检测;同步高速数据采集以及较大数据存储能力;大功率高速电子开关及控制1。

试验过程要求如下:控制系统具有脉冲信号、模拟量信号和数字量信号输出功能;具有模拟量信号和数字量信号输入功能;配有两台程控电源,计算机可以直接控制程控电源的输出电压;为高速摄影机提供同步触发信号接口;脉冲信号为方波,脉冲个数、占空比可调;控制信号持续时间为10ms~20s;脉冲信号、控制信号、同步触发信号、程控电源的输出控制等信号在试验过程中的输出情况可由试验人员进行预编程,试验中根据编程内容执行;试验开始即进行控制信号及其他被测信号的跟踪采集,测量速度为2~5kHz/ch;试验参数可以提前配置,试验中的所有控制过程和状态记入日志文件,采集数据要能够回放,试验完成后生成试验报告。

工作原理过去的投放系统控制采用继电器来实现,控制继电器的动作时间一般在十几毫秒至几十毫秒,时间继电器的延时在秒级以上。因此,要设计高精度的投放系统必须从提高时间控制精度入手,选择计算机控制是最理想的方法,其软件可方便地控制时间的长短,还能进行时间误差的修正。主要由6个部分组成,各部分的功能如下:HP286微机通过微机控制仪实现对多用投放控制箱的控制。多用投放控制箱按要求实现三种功能:控制执行电路,再由它控制投放机构;控制监测系统实时测出各投放物的投放时序图;控制高速摄影机及多次曝光摄影装置记录投放物的位置与运动轨迹2。

技术问题提高投放时间精度问题如何提高投放时间精度是本系统的技术关键。过去的投放系统在投放两批投放物之间的时间间隔是用时间继电器来控制的,其时间控制误差约十几毫秒。如果用一只或几只继电器的动作时间来控制,可以提高时间精度,但是,时间间隔又难以调节。

由于微机软件操作十分方便、灵活,可以在试验准备时通过人机对话方式对投放时间进行设定或调整。系统软件已标准化,它不仅包含若干程序,而且各种参数以菜单方式选取,如操作者可以根据试验要求,在现场进行投放物数量与批次的选择,以及任意两批次之间时间间隔的选择等。

抗干扰问题抗干扰能力的强弱对系统的稳定性和可靠性影响很大,必须高度重视。系统工作在风洞中的恶劣环境条件下,从微机到投放物之间的距离又有几十米,所以,采取了双重隔离措施,即微机控制仪的输出通道用光电隔离及电磁隔离,很好地避免了外界环境干扰脉冲或其它强电磁干扰。