感应式线圈靶半径分布对区截信号的影响.pdfVIP

第 卷 第 期 南 京 理 工 大 学 学 报 ! # $%’! (%’# 年 月 !))! *) !#$%’()%+% -%+./$0+1 (34+/%4/%56/47%’ +,-’!))! * , 2 ,2 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 感应式线圈靶半径分布对区截信号的影响 何云峰 王昌明 柳光辽 沈 勇 （南京理工大学机械工程学院，南京 ） !*))./ 摘要 水下弹丸测速常采用感应式线圈靶作为区截装置。以点磁偶极子作为磁化 弹丸的物理模型，运用电磁学理论，导出了弹丸穿越线圈靶时的感应电动势表达 式，分析了线圈靶半径对区截信号的影响，得出了具有指导意义的结论。 关键词 磁偶极子，线圈靶，水下磁化弹丸 分类号 01/*)23 水下枪械是为适用于水下战斗人员使用而正在开发的新枪种。水下弹丸所处介质的特 殊性，所选测试装置必须可以在水下使用或不受其影响。感应线圈靶是一种以电磁感应原 理工作的非接触式区截装置。先将全钢结构的水下弹丸磁化，使弹丸周围形成具有一定强 度的磁场 ，当具有磁场 的弹丸穿过线圈靶时即改变了线圈靶的磁通量而产生感应电 ! ! ［］ * 动势，这就是所需的区截信号 。 8 弹丸和线圈靶的物理模型 实验用水下弹丸采用全钢材料，外形为一段圆柱加一段圆台，圆柱段长为 ，半径为 ， # 圆台阶长为 ，小段半径为 ，如图 。实验用线圈为用漆包线绕制的截面为矩形的圆环，总 $ % * ［］ 匝数为 ! ! ! 。为计算方便，利用有效半径（’ ’’ ’）／ 来代替线圈半径。 *( * ! ( ! 3 9 磁化弹丸穿越线圈靶时产生的感应信号计算 9:8 磁偶极子沿线圈靶轴线穿越线圈靶产生的感应电动势 在实验中，弹丸飞行时不可能精确地穿越线圈靶轴心，即弹丸可能以各种姿态穿过线圈 靶。因此，对磁化弹丸穿越线圈靶时产生的感应信号进行分析将显得异常复杂。以下的分析 计算研究弹丸以自身轴线与线圈轴线重合的姿态穿过线圈靶的情形，建立如图 坐标系。 * ) 轴坐标原点定为圆柱段轴线中点。取弹丸上长为 的一段磁体，由电磁学理论，当这一小段 ) 4 磁体位于圆柱部分时，它等效为一个半径为 的电流环，其电流为 ，其中， 为电流线 # * 4) * ) ) 收稿日期：