投放試驗

投放試驗是一個短暫的過程,有時甚至是在瞬間完成的,在計算機的組織和協調下,系統以精確到毫秒的時間序列輸出各個控制信號,進行產品功能檢測和信號指示,同時協調高速攝影機和數據採集系統對投放過程全程記錄。

對於這樣的試驗,關鍵是要解決以下幾個問題:投放試驗控制;多變量在線實時檢測;同步高速數據採集以及較大數據存儲能力;大功率高速電子開關及控制 ^[1]  。

試驗過程要求如下:控制系統具有脈衝信號、模擬量信號和數字量信號輸出功能;具有模擬量信號和數字量信號輸入功能;配有兩台程控電源,計算機可以直接控制程控電源的輸出電壓;為高速攝影機提供同步觸發信號接口;脈衝信號為方波,脈衝個數、佔空比可調;控制信號持續時間為10ms~20s;脈衝信號、控制信號、同步觸發信號、程控電源的輸出控制等信號在試驗過程中的輸出情況可由試驗人員進行預編程,試驗中根據編程內容執行;試驗開始即進行控制信號及其他被測信號的跟蹤採集,測量速度為2~5kHz/ch;試驗參數可以提前配置,試驗中的所有控制過程和狀態記入日誌文件,採集數據要能夠回放,試驗完成後生成試驗報告。

過去的投放系統控制採用繼電器來實現,控制繼電器的動作時間一般在十幾毫秒至幾十毫秒,時間繼電器的延時在秒級以上。因此,要設計高精度的投放系統必須從提高時間控制精度入手,選擇計算機控制是最理想的方法,其軟件可方便地控制時間的長短,還能進行時間誤差的修正。主要由6個部分組成,各部分的功能如下:HP286微機通過微機控制儀實現對多用投放控制箱的控制。多用投放控制箱按要求實現三種功能:控制執行電路,再由它控制投放機構;控制監測系統實時測出各投放物的投放時序圖;控制高速攝影機及多次曝光攝影裝置記錄投放物的位置與運動軌跡 ^[2]  。

如何提高投放時間精度是本系統的技術關鍵。過去的投放系統在投放兩批投放物之間的時間間隔是用時間繼電器來控制的,其時間控制誤差約十幾毫秒。如果用一隻或幾隻繼電器的動作時間來控制,可以提高時間精度,但是,時間間隔又難以調節。

由於微機軟件操作十分方便、靈活,可以在試驗準備時通過人機對話方式對投放時間進行設定或調整。系統軟件已標準化,它不僅包含若干程序,而且各種參數以菜單方式選取,如操作者可以根據試驗要求,在現場進行投放物數量與批次的選擇,以及任意兩批次之間時間間隔的選擇等。

抗干擾能力的強弱對系統的穩定性和可靠性影響很大,必須高度重視。系統工作在風洞中的惡劣環境條件下,從微機到投放物之間的距離又有幾十米,所以,採取了雙重隔離措施,即微機控制儀的輸出通道用光電隔離及電磁隔離,很好地避免了外界環境干擾脈衝或其它強電磁干擾。