專利名稱:超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于軍事防御技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及利用水霧來 抵御光電偵察及制導(dǎo)武器的防偵察監(jiān)視和防精確打擊的隱形防護(hù)技術(shù)，具體涉及一種針對 超高壓水霧遮蔽干擾性能進(jìn)行測試評價(jià)的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用超高壓水射流形成水霧實(shí)施目標(biāo)隱形防護(hù)是一種新型光電對抗無源干擾技 術(shù)，國內(nèi)外尚無利用超高壓水射流形成水霧實(shí)施目標(biāo)隱形防護(hù)的成熟技術(shù)和文獻(xiàn)報(bào)道。
評價(jià)超高壓水射流水霧對紅外、激光、可見光等光電信號遮蔽、干擾效果的關(guān)鍵指 標(biāo)需要通過一定的光電對抗設(shè)備和測試裝置進(jìn)行定量的測試評價(jià)。由于超高壓水霧遮蔽干 擾性能測試涉及到超高壓旋轉(zhuǎn)噴頭等特種裝置、大氣環(huán)境模擬、多種光電探測儀器設(shè)備以 及數(shù)據(jù)處理和控制技術(shù)，因此國內(nèi)尚無類似的試驗(yàn)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型針對上述情況，發(fā)明了一種針對超高壓水霧遮蔽、干擾可見光、激光、 熱成像、紅外偵察等光電信號的性能測試和指標(biāo)分析評價(jià)的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種對水霧遮蔽干擾性能進(jìn)行定量測試和分析評價(jià) 的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)。該超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)可模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣 環(huán)境指標(biāo)，針對超高壓水射流水霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見光、激光、熱成 像、紅外輻射等偵察方式的遮蔽干擾性能指標(biāo)測試，并進(jìn)行分析和評價(jià)，找出超高壓水霧的 濃度、粒徑大小及粒徑分布對各種偵察手段的影響程度和規(guī)律。
本實(shí)用新型的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、可見 光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測單元、1. 06微米近紅外激光衰 減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、 除濕裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng) 速傳感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀等。
水霧箱是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過管路與設(shè)置在水霧箱中的 一組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧。在水霧箱的側(cè)面開設(shè)有五對探 測窗，在每一對探測窗外依次對應(yīng)布置有可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、 紅外熱成像探測單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測 單元，可同時(shí)或分別對超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測試分析，所有探測單元均與數(shù)據(jù) 采集分析控制子系統(tǒng)相連。
在水霧箱的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道，并在通道內(nèi)設(shè)置有通氣隔 柵，以使氣流在水霧箱中的流向盡可能一致。通過開啟或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口處的軸流風(fēng) 機(jī)，并通過控制通風(fēng)量來模擬不同的風(fēng)速大小，可在不同風(fēng)速的工況下進(jìn)行測試。將通風(fēng)量 調(diào)節(jié)至最大時(shí)，可將水霧箱中的水霧迅速排盡，以進(jìn)行下一項(xiàng)的測試。在水霧箱的下方設(shè)置有放水閥。
為使水霧試驗(yàn)系統(tǒng)能夠在不同的大氣環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)，在水霧箱中設(shè)置有空 氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置，上述裝置分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)相連，配合軸流風(fēng)機(jī)的作用以模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境參數(shù)，從而獲得 超高壓水霧在不同大氣環(huán)境條件下的各項(xiàng)測試指標(biāo)。
水霧箱中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、粒徑 濃度傳感器、粒徑分布儀，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測量 試驗(yàn)過程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度以及水霧的粒度分布 等指標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測 單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元所獲得的指 標(biāo)同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)。
可見光輻射度探測單元由可見光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成，紅外光譜衰減 探測單元由紅外光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組成、紅外熱成像探測單元由紅外熱成像儀 和直徑20厘米的高溫面輻射源組成、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元由1. 06微米泵浦 激光和激光功率計(jì)組成、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光探測單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率 計(jì)組成，所有探測單元的檢測過程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。
數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)主要是對于水霧試驗(yàn)過程中的各種探測單元的相關(guān)數(shù) 據(jù)進(jìn)行采集和分析，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對超高壓水霧在不同的參數(shù)條件下的遮蔽性能給出綜 合評價(jià)。此外，數(shù)據(jù)采集分析控制系統(tǒng)還可根據(jù)測試項(xiàng)目的具體需要，控制水霧箱中空氣的 加熱或冷卻、加濕或除濕、加壓或減壓、增加或減小氣流速度，同時(shí)還可以控制噴霧時(shí)間的 長短等ο
本實(shí)用新型的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置，其優(yōu)點(diǎn)及功效在于該裝置可根據(jù)測試 的要求，在水霧試驗(yàn)箱中模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境指標(biāo)，針對超高壓水射 流水霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見光、激光、熱成像、紅外輻射等偵察方式的 遮蔽干擾性能指標(biāo)測試，并進(jìn)行分析和評價(jià)，找出超高壓水霧的濃度大小、粒徑大小及粒徑 分布情況對各種偵察手段的影響程度和規(guī)律，對與最大限度的發(fā)揮超高壓水霧的遮蔽干擾 效能具有重要意義。


圖1所示為本實(shí)用新型超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示為水霧箱主視圖。
其中、1_可見光輻射度探測單元、2-紅外光譜衰減探測單元、3-紅外熱成像探測 單元、4-數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、5-1. 06近紅外激光衰減探測單元、6-10. 6遠(yuǎn)紅外激光 衰減探測單元、7-空氣加熱裝置、8-空氣冷卻裝置、9-加濕裝置、10-除濕裝置、11-軸流風(fēng) 機(jī)、12-超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、13-溫度傳感器、14-壓力傳感器、15-濕度傳感器、16-風(fēng) 速傳感器、17-粒徑濃度傳感器、18-粒徑分布儀、19-水霧箱、20-探測窗、21-隔柵22-進(jìn)風(fēng) 口、23-出風(fēng)口、24-放水閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
如圖1、2所示，超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置包括水霧箱19、數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)4、可見光輻射度探測單元1、紅外光譜衰減探測單元2、紅外熱成像探測單元3、1. 06近 紅外激光衰減探測單元5、10. 6遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元6、空氣加熱裝置7、空氣冷卻裝置 8、加濕裝置9、除濕裝置10、軸流風(fēng)機(jī)11、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭12、溫度傳感器13、壓力 傳感器14、濕度傳感器15、風(fēng)速傳感器16、粒徑濃度傳感器17、粒徑分布儀18等。
水霧箱19是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過管路與設(shè)置在水霧箱 中的一組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭12相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧。在水霧箱19的寬度方 向的側(cè)面開設(shè)有五對探測窗20，在每一對探測窗外分別對應(yīng)布置有可見光輻射度探測單元 1、紅外光譜衰減探測單元2、紅外熱成像探測單元3、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元5、 10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元6，可同時(shí)或分別對超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測 試分析，所有探測單元均與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4相連。其中，可見光輻射度探測單元 由可見光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成，紅外光譜衰減探測單元由紅外光譜輻射計(jì)和標(biāo) 準(zhǔn)黑體輻射源組成、紅外熱成像探測單元由紅外熱成像儀和直徑20厘米的高溫面輻射源 組成、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元由1. 06微米泵浦激光和激光功率計(jì)組成、10. 6微 米遠(yuǎn)紅外激光探測單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率計(jì)組成，所有探測單元的檢測過 程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。
如圖1所示，在水霧箱19的長度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道， 并在通道內(nèi)上設(shè)置有通氣隔柵21，以使氣流在水霧箱中的流動(dòng)方向盡可能一致。通過開啟 或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口 22、出風(fēng)口 23處的軸流風(fēng)機(jī)11，并通過控制通風(fēng)量來模擬不同的風(fēng)速大小， 可在不同風(fēng)速的工況下進(jìn)行測試。將通風(fēng)量調(diào)節(jié)至最大時(shí)，可將水霧箱中的水霧迅速排盡， 以進(jìn)行下一項(xiàng)的測試。在水霧箱的下方設(shè)置有放水閥對。
為使水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置能夠在不同的大氣環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)，在水霧箱中設(shè)置 有空氣加熱裝置7、空氣冷卻裝置8、加濕裝置9、除濕裝置10，上述裝置分別與數(shù)據(jù)采集分 析控制子系統(tǒng)4相連，配合軸流風(fēng)機(jī)11的作用以模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán) 境參數(shù)，從而獲得超高壓水霧在不同大氣環(huán)境條件下的各項(xiàng)測試指標(biāo)。
水霧箱19中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器13、壓力傳感器14、濕度傳感器15、風(fēng)速傳 感器16、粒徑濃度傳感器17、粒徑分布儀18，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4相連， 用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測量試驗(yàn)過程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度 以及水霧的粒度分布等指標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見光輻射度探測單元1、紅外光譜衰減探測 單元2、紅外熱成像探測單元3、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元5、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光 衰減探測單元6所獲得的指標(biāo)同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4。
數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)4對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，對水霧在不同的參數(shù)條件下 的遮蔽性能給出綜合評價(jià)。數(shù)據(jù)采集分析控制系統(tǒng)4還可根據(jù)測試項(xiàng)目的需要，控制水霧 箱加熱或冷卻、加濕或除濕、加壓或減壓、增加或減小風(fēng)速，以及噴霧時(shí)間的長短等。
該超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)裝置工作及控制過程如下通過數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng) 預(yù)先設(shè)定水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速等試驗(yàn)初始條件，由溫度傳感器、壓力傳感器、 濕度傳感器、風(fēng)速傳感器將水霧箱中的實(shí)測數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)分析比對，并發(fā)出相應(yīng)指令，使空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置對水霧箱 進(jìn)行加熱或冷卻、加濕或除濕，通過軸流風(fēng)機(jī)對水霧箱中的氣流速度及氣壓大小進(jìn)行控制 和調(diào)節(jié)，直到各項(xiàng)指標(biāo)都符合預(yù)先設(shè)定的試驗(yàn)初始條件；開啟超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭產(chǎn) 生超高壓水霧，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的噴霧時(shí)間后，停止噴霧；通過可見光輻射度探測單元、紅外 光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元以及10. 6微 米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元對相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行測試，并將數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系 統(tǒng)，輸出綜合性試驗(yàn)報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子 系統(tǒng)、可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測單元、1. 06微米近 紅外激光衰減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝 置、加濕裝置、除濕裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕 度傳感器、風(fēng)速傳感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀；水霧箱是進(jìn)行超高壓水霧試驗(yàn)的工作室，超高壓水通過管路與設(shè)置在水霧箱中的一 組超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭相連，用于產(chǎn)生超高壓水霧；在水霧箱的側(cè)面開設(shè)有五對探測 窗，在每一對探測窗外依次對應(yīng)布置有可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅 外熱成像探測單元、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單 元，可同時(shí)或分別對超高壓水霧進(jìn)行遮蔽干擾性能的測試分析，所有探測單元均與數(shù)據(jù)采 集分析控制子系統(tǒng)相連；在水霧箱的兩側(cè)分別設(shè)置有斗形的進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)通道，并在通道內(nèi)設(shè)置有通氣隔柵，在 水霧箱的下方設(shè)置有放水閥；在水霧箱中設(shè)置有空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置，上述裝置分別 與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連；水霧箱中進(jìn)一步設(shè)置有溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、粒徑濃度 傳感器、粒徑分布儀，它們分別與數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和測量試驗(yàn) 過程中的水霧箱中的溫度、壓力、濕度、風(fēng)速、水霧的粒徑和濃度以及水霧的粒度分布等指 標(biāo)，并將這些指標(biāo)與可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測單 元、1. 06微米近紅外激光衰減探測單元、10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元所獲得的指標(biāo) 同時(shí)輸送到數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的可見光輻射度探 測單元由可見光光譜輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)商素光源組成；紅外光譜衰減探測單元由紅外光譜輻射 計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組成；紅外熱成像探測單元由紅外熱成像儀和直徑20厘米的高溫面 輻射源組成；1. 06微米近紅外激光衰減探測單元由1. 06微米泵浦激光和激光功率計(jì)組成； 10. 6微米遠(yuǎn)紅外激光探測單元由二氧化碳?xì)怏w激光器和激光功率計(jì)組成；所有探測單元 的檢測過程均由數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)進(jìn)行控制。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及一種超高壓水霧試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括水霧箱、數(shù)據(jù)采集分析控制子系統(tǒng)、可見光輻射度探測單元、紅外光譜衰減探測單元、紅外熱成像探測單元、1.06微米近紅外激光衰減探測單元、10.6微米遠(yuǎn)紅外激光衰減探測單元、空氣加熱裝置、空氣冷卻裝置、加濕裝置、除濕裝置、軸流風(fēng)機(jī)、超高壓超高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)噴頭、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、水霧濃度傳感器、粒徑分布儀。該裝置可根據(jù)測試的要求，在水霧試驗(yàn)箱中模擬大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)力等大氣環(huán)境指標(biāo)，針對超高壓水射流水霧隱形發(fā)生器所產(chǎn)生的超高壓水霧進(jìn)行可見光、激光、熱成像、紅外輻射等偵察方式的遮蔽干擾性能指標(biāo)測試，并進(jìn)行分析和評價(jià)。
文檔編號F41H13/00GKCN201909584SQ201020646211
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月2日
發(fā)明者殷耀敏, 王玄玉, 章頌齡, 趙遠(yuǎn) 申請人:中國人民解放軍防化指揮工程學(xué)院, 南京太空高壓清洗設(shè)備有限公司, 杭州太空高壓射流科技股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan