專利名稱：火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)技術(shù)，特別涉及火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置及其方法。
背景技術(shù)：
火工品為起爆、引燃能源并提供做功的裝置，是飛行器上不可缺少的主要?jiǎng)恿ρb置之一，工作時(shí)通過內(nèi)部電點(diǎn)火頭來響應(yīng)飛行器各時(shí)序點(diǎn)火電信號(hào)，并激發(fā)火工品內(nèi)部化學(xué)成份來滿足飛行器相關(guān)成件的工作環(huán)境。其主要缺點(diǎn)是價(jià)格貴、不可重復(fù)利用、點(diǎn)火瞬間電流大且點(diǎn)火后可能造成點(diǎn)火線路的短路。為了考核飛行器各分系統(tǒng)成件對(duì)供電電源特性的適應(yīng)性，必須按飛行器真實(shí)工作流程進(jìn)行飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，其間有多個(gè)火工品的不同時(shí)序供電并點(diǎn)火會(huì)對(duì)飛行器的電網(wǎng)產(chǎn)生影響。為了減少火工品點(diǎn)火時(shí)對(duì)飛行器電網(wǎng)的影響，一般要求在每個(gè)點(diǎn)火線路中串入不同功率阻值的限流保護(hù)電阻。針對(duì)火工品的上述特性及獨(dú)特使用要求，在飛行器研制階段，必須通過多次電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)來完成限流保護(hù)電阻的選型，完善飛行器電網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)方案?？傊?，電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)是飛行器電網(wǎng)總體設(shè)計(jì)的重要驗(yàn)證試驗(yàn)之一，是進(jìn)行火工品限流保護(hù)電阻選型的重要手段之一。 傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法是采用大量真實(shí)火工品的多次點(diǎn)火法，即通過專車專人從火工品廠采購回真實(shí)火工品進(jìn)行限流保護(hù)電阻選型及電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。由于火工品成件貴、不可重復(fù)利用、采購運(yùn)輸周期長(zhǎng)、成本高，且試驗(yàn)時(shí)存在多次點(diǎn)火，對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的管理及試驗(yàn)環(huán)境要求較高，浪費(fèi)大量人力、物力和處理時(shí)間。在此情況下，急需引入更先進(jìn)、更快捷、更可靠的試驗(yàn)手段，虛擬技術(shù)在這方面有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，通過該技術(shù)設(shè)計(jì)的火工品點(diǎn)火電特性模擬裝置及其試驗(yàn)方法來模擬火工品點(diǎn)火頭的點(diǎn)火電特性，完成限流保護(hù)電阻的選型及飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)的考核。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為了選配好合適的限流保護(hù)電阻并完成電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，本發(fā)明利用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一套火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置及其試驗(yàn)方法，在一定程度上能夠模擬真實(shí)火工品的點(diǎn)火電特性。通過該方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火線路限流保護(hù)電阻選型，配合完成飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，避免了采用傳統(tǒng)方法試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的多次點(diǎn)火，降低了試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理難度及試驗(yàn)環(huán)境要求。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置，包括程序控制器、可程控直流源A、可程控直流源B、轉(zhuǎn)電控制盒和GPIB控制模塊，其特征在于，程序控制器通過GPIB控制模塊與可程控直流源A、可程控直流源B連接，可程控直流源A、可程控直流源B的正負(fù)極分別與轉(zhuǎn)電控制盒的正負(fù)極連接，轉(zhuǎn)電控制盒與測(cè)試件連接。 火工品點(diǎn)火電特性的模擬方法，其特征在于，程序控制器安裝有LabView虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，可開發(fā)程控軟件，GPIB控制模塊為USB轉(zhuǎn)GPIB總線控制模塊，轉(zhuǎn)電控制盒為手動(dòng)方式控制供電，其步驟如下
1)接通可程控直流源A開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為a(a為1 31任意整數(shù))；
2)接通可程控直流源B開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為b (b為1 31任意整數(shù)，但與 a不能為同一整數(shù))； 3)根據(jù)匯流條電壓波形設(shè)置程序控制器的程控軟件； 4)根據(jù)可程控直流源A及可程控直流源B的GPIB地址號(hào)分別設(shè)置程序控制器(1) 的程控軟件； 5)手動(dòng)接通轉(zhuǎn)電控制盒的供電控制開關(guān)； 6)運(yùn)行程序控制器的程控軟件，進(jìn)入試驗(yàn)流程。試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)緊急情況可通過轉(zhuǎn) 電控制盒切斷供電，確保被測(cè)試件的安全。 本發(fā)明的有益效果火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置及其方法成功解決了限流保護(hù) 電阻的選型及電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)需求，提高了飛行器研制試驗(yàn)手段，已在某產(chǎn)品研制有關(guān)試驗(yàn)中 得到了成功驗(yàn)證。根據(jù)該套模擬裝置及試驗(yàn)方法的功能特點(diǎn)，其主要應(yīng)用于各型飛行器的 限流保護(hù)電阻選型及電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。另外，該模擬裝置及試驗(yàn)方法還具有如下優(yōu)點(diǎn)
1)該方法是通過電壓變化來模擬電流變化產(chǎn)生的線路不同壓降，流程中不會(huì)出現(xiàn) 大電流現(xiàn)象，可重復(fù)性好，安全性高； 2)該方法經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，通過編寫軟件對(duì)電源的程序控制即可做到模擬火工品點(diǎn)火電 特性，節(jié)省了試驗(yàn)件購置費(fèi)； 3)該方法可擴(kuò)展應(yīng)用到其它要求對(duì)電壓進(jìn)行控制的試驗(yàn)中，如供電故障復(fù)現(xiàn)及電 壓曲線仿真等試驗(yàn)中。 總之，通過程序控制電源輸出電壓來模擬真實(shí)點(diǎn)火時(shí)飛行器匯流條電壓曲線的方 法。此方法通過電壓變化來模擬電流變化產(chǎn)生的線路不同壓降，試驗(yàn)流程中不會(huì)出現(xiàn)大電 流現(xiàn)象，可重復(fù)，安全性高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，非常適合對(duì)飛行器進(jìn)行點(diǎn)火驗(yàn)證試驗(yàn)。該模擬裝置 及其試驗(yàn)方法的實(shí)現(xiàn)及成功應(yīng)用說明能夠很好的服務(wù)于飛行器研制試驗(yàn)中，可節(jié)約大量人 力、物力和時(shí)間，在各型飛行器的有關(guān)試驗(yàn)中具有一定的擴(kuò)展應(yīng)用能力和長(zhǎng)期使用價(jià)值。


圖1是本發(fā)明中模擬飛行器匯流條電壓波形圖
圖2是本發(fā)明的硬件組成及試驗(yàn)連接示意圖
圖3是本發(fā)明的程控軟件流程圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，參見圖l-3，火工品點(diǎn)火電特性的 模擬裝置，包括程序控制器1、可程控直流源A3、可程控直流源B4、轉(zhuǎn)電控制盒5和GPIB控 制模塊6，程序控制器1通過GPIB控制模塊6與可程控直流源A 3、可程控直流源B 4連接， 可程控直流源A 3、可程控直流源B 4的正負(fù)極分別與轉(zhuǎn)電控制盒5的正負(fù)極連接，轉(zhuǎn)電控 制盒5與測(cè)試件2連接。 火工品點(diǎn)火電特性的模擬方法，程序控制器1安裝有LabView虛擬儀器軟件開發(fā) 平臺(tái)，可開發(fā)程控軟件，GPIB控制模塊6為USB轉(zhuǎn)GPIB總線控制模塊，轉(zhuǎn)電控制盒5為手 動(dòng)方式控制供電，其步驟如下
1)接通可程控直流源A 3開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為a(a為1 31任意整數(shù))；
2)接通可程控直流源B 4開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為b (b為1 31任意整數(shù)，但 與a不能為同一整數(shù))； 3)根據(jù)匯流條電壓波形設(shè)置程序控制器1的程控軟件； 4)根據(jù)可程控直流源A 3及可程控直流源B 4的GPIB地址號(hào)分別設(shè)置程序控制 器1的程控軟件； 5)手動(dòng)接通轉(zhuǎn)電控制盒5的供電控制開關(guān)； 運(yùn)行程序控制器1的程控軟件，進(jìn)入試驗(yàn)流程。試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)緊急情況可通過轉(zhuǎn) 電控制盒5切斷供電，確保被測(cè)試件2的安全。
其中 1)程序控制器1為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，如研華IPC-610H工控機(jī)，是本發(fā)明的控制器， 安裝有LabView虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，可根據(jù)試驗(yàn)需要編寫程控軟件；
2)可程控直流源A 3及可程控直流源B4是一種可程序控制的直流穩(wěn)壓電源，如 Agilent6673A直流源，最大輸出30V/60A，具有GPIB儀器控制總線； 3)轉(zhuǎn)電控制盒5是具有兩路供電控制功能的手動(dòng)接通轉(zhuǎn)電控制盒，主要用于緊急 情況人為切斷供電，確保被測(cè)試件2的安全；4)GPIB控制模塊6為USB轉(zhuǎn)GPIB總線控制模塊，如Agilent82357B，此模塊能夠 將USB總線通訊轉(zhuǎn)換成GPIB總線，即可通過USB總線實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIB儀器的程控功能；
具體實(shí)施步驟 1)通過GPIB控制模塊6將程序控制器1的USB接口與可程控直流源A 3及可程 控直流源B 4的GPIB接口連接； 2)將可程控直流源A 3、可程控直流源B 4的正負(fù)極分別與轉(zhuǎn)電控制盒5的正負(fù) 極連接； 3)通過真實(shí)點(diǎn)火試驗(yàn)或根據(jù)火工品點(diǎn)火電流值理論計(jì)算獲得飛行器真實(shí)工作流 程的匯流條電壓波形圖； 4)接通程序控制器1電源開關(guān)啟動(dòng)操作系統(tǒng)，安裝GPIB控制模塊6的硬件驅(qū)動(dòng)， 對(duì)硬件進(jìn)行自測(cè)試； 5)啟動(dòng)程序控制器1的LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)程控軟件；
6)接通可程控直流源A 3開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為a (a為1 31任意整數(shù))；
7)接通可程控直流源B 4開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為b (b為1 31任意整數(shù)，但 與a不能為同一整數(shù))； 8)啟動(dòng)程控軟件，對(duì)GPIB控制模塊6進(jìn)行硬件初始化； 9)進(jìn)入程控軟件界面，設(shè)置可程控直流源A3及可程控直流源B 4的儀器控制地址 號(hào)，分別設(shè)置為a和b ; 10)根據(jù)匯流條電壓波形圖設(shè)置程控軟件的控制參數(shù)；
11)手動(dòng)接通轉(zhuǎn)電控制盒5的供電控制開關(guān)； 12)運(yùn)行程序控制器1的程控軟件，通過USB總線發(fā)送儀器控制命令，可程控直流 源A 3及可程控直流源B 4讀取USB總線轉(zhuǎn)發(fā)給GPIB總線的儀器控制命令并響應(yīng)輸出；
13)進(jìn)入試驗(yàn)流程。試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)緊急情況可通過轉(zhuǎn)電控制盒5切斷供電，確保被測(cè)試件2的安全。
實(shí)施例 參見圖l，模擬飛行器匯流條電壓波形圖表示了某飛行器工作流程中的匯流條電 壓變化過程，可通過飛行器真實(shí)點(diǎn)火試驗(yàn)來獲取匯流條電壓波形圖，也可根據(jù)火工品點(diǎn)火 瞬間電流值來計(jì)算給出電壓波形圖。圖1中28.5V為飛行器匯流條正常供電電壓，電壓V1 及V2分別為火工品點(diǎn)火時(shí)匯流條瞬間電壓，不同火工品的點(diǎn)火電流也有差別。在飛行器進(jìn) 行電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)走實(shí)戰(zhàn)發(fā)射流程過程中，分別在0(飛行器發(fā)射時(shí)刻)、tl、t2、t3+2及t4共4 個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)不同火工品點(diǎn)火過程，導(dǎo)致多次出現(xiàn)電壓下降。本發(fā)明通過模擬飛行器匯流 條電壓的實(shí)時(shí)變化來考核飛行器各成件能否正常工作。 參見圖2，本火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置主要由程序控制器1、可程控直流源 A3、可程控直流源B4、轉(zhuǎn)電控制盒5和GPIB控制模塊6等硬件組成。試驗(yàn)時(shí)將本模擬裝置 與被測(cè)試件2連接，并由程序控制器1中的程控軟件控制試驗(yàn)供電。 參見圖3 ，程控軟件安裝在程序控制器1中，通過LabView虛擬儀器軟件平臺(tái)開發(fā)。
試驗(yàn)名稱某型飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)
試驗(yàn)步驟 (1)將本發(fā)明的火工品點(diǎn)火電特性模擬裝置與被測(cè)試件2連接，即將轉(zhuǎn)電控制盒5 的輸出正負(fù)極分別與飛行器的供電輸入正負(fù)極分別連接； (2)打開程序控制器1的電源進(jìn)入操作系統(tǒng)，啟動(dòng)程控軟件操作界面；
(3)根據(jù)匯流條電壓波形圖對(duì)程序控制器1的程控軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；
(4)接通可程控直流源A 3及可程控直流源B 4的供電開關(guān)；
(5)將轉(zhuǎn)電控制盒5的控制開關(guān)接通； (6)運(yùn)行程序，同時(shí)進(jìn)入試驗(yàn)流程，試驗(yàn)過程中如出現(xiàn)突發(fā)不明現(xiàn)象可通過轉(zhuǎn)電控 制盒切斷所有供電，確保被試驗(yàn)件的安全。 通過本套火工品點(diǎn)火電特性模擬裝置及其試驗(yàn)方法進(jìn)行了某飛行器的多次電網(wǎng) 絡(luò)試驗(yàn)，完成了限流保護(hù)電阻的選型及電氣系統(tǒng)方案的驗(yàn)證。
權(quán)利要求
火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置，包括程序控制器(1)、可程控直流源A(3)、可程控直流源B(4)、轉(zhuǎn)電控制盒(5)和GPIB控制模塊(6)，其特征在于，程序控制器(1)通過GPIB控制模塊(6)與可程控直流源A(3)、可程控直流源B(4)連接，可程控直流源A(3)、可程控直流源B(4)的正負(fù)極分別與轉(zhuǎn)電控制盒(5)的正負(fù)極連接，轉(zhuǎn)電控制盒(5)與測(cè)試件(2)連接。
2. —種火工品點(diǎn)火電特性的模擬方法，其特征在于，程序控制器(1)安裝有LabView虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，可開發(fā)程控軟件，GPIB控制模塊(6)為USB轉(zhuǎn)GPIB總線控制模塊，轉(zhuǎn)電控制盒(5)為手動(dòng)方式控制供電，其步驟如下1) 接通可程控直流源A(3)開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為a ;2) 接通可程控直流源B(4)開關(guān)，將GPIB地址號(hào)設(shè)置為b ;3) 根據(jù)匯流條電壓波形設(shè)置程序控制器(1)的程控軟件；4) 根據(jù)可程控直流源A(3)及可程控直流源B(4)的GPIB地址號(hào)分別設(shè)置程序控制器(1)的程控軟件；5) 手動(dòng)接通轉(zhuǎn)電控制盒(5)的供電控制開關(guān)；6) 運(yùn)行程序控制器(1)的程控軟件，進(jìn)入試驗(yàn)流程。試驗(yàn)時(shí)如出現(xiàn)緊急情況可通過轉(zhuǎn)電控制盒(5)切斷供電，確保被測(cè)試件(2)的安全。
全文摘要
本發(fā)明屬于飛行器電網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)技術(shù)，特別涉及火工品點(diǎn)火電特性的模擬裝置及其方法。它包括程序控制器、可程控直流源A、可程控直流源B、轉(zhuǎn)電控制盒和GPIB控制模塊，程序控制器安裝有LabView虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)，可開發(fā)程控軟件，GPIB控制模塊為USB轉(zhuǎn)GPIB總線控制模塊，轉(zhuǎn)電控制盒為手動(dòng)方式控制供電，通過本裝置及其方法的電壓變化來模擬電流變化產(chǎn)生的線路不同壓降，試驗(yàn)流程中不會(huì)出現(xiàn)大電流現(xiàn)象，可重復(fù)，安全性高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，非常適合對(duì)飛行器進(jìn)行點(diǎn)火驗(yàn)證試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101696911SQ20091018637
公開日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者吳樂, 張高強(qiáng), 徐劍, 徐瑋, 易水華, 李維, 李賀, 王銀華, 裘依群 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司;