阅读说明：本技术 一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关 (Mechanical overload switch for external ballistic data acquisition system ) 是由 王宇 朱立华 吴志强 刘辰 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关,包括激发部件、开关外壳、外壳封盖、复位弹簧、延时电路、导线；激发部件包括质量块、激发杆、触点；所述激发杆为圆柱状结构,圆柱中间设有轴肩,用于支撑复位弹簧一端；所述开关外壳内设有一圈凸台；激发杆一端位于开关外壳内部,另一端位于开关外壳外部,开关外壳上设有外壳封盖,激发杆穿过外壳封盖；复位弹簧套在激发杆上,且位于开关外壳内；触点固定在激发杆一端,且位于开关外壳内部；质量块固定在激发杆另一端,且位于开关外壳外部；导线穿过开关外壳,且正对触点；导线与延时电路并联；导线与开关外壳之间设有张紧机构。本发明可利用过载冲击过程中的加速度,使供电电路在过载冲击消失后为弹载传感器上电。(A mechanical overload switch for an external ballistic data acquisition system comprises an excitation component, a switch shell, a shell sealing cover, a reset spring, a delay circuit and a lead; the excitation component comprises a mass block, an excitation rod and a contact; the excitation rod is of a cylindrical structure, and a shaft shoulder is arranged in the middle of the cylinder and used for supporting one end of the reset spring; a circle of bosses are arranged in the switch shell; one end of the excitation rod is positioned in the switch shell, the other end of the excitation rod is positioned outside the switch shell, the switch shell is provided with a shell sealing cover, and the excitation rod penetrates through the shell sealing cover; the reset spring is sleeved on the excitation rod and is positioned in the switch shell; the contact is fixed at one end of the excitation rod and is positioned in the switch shell; the mass block is fixed at the other end of the excitation rod and is positioned outside the switch shell; the lead penetrates through the switch shell and is opposite to the contact; the lead is connected with the delay circuit in parallel; and a tensioning mechanism is arranged between the conducting wire and the switch shell. The invention can utilize the acceleration in the overload impact process to ensure that the power supply circuit powers on the missile-borne sensor after the overload impact disappears.)

一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关

技术领域

本发明属于外弹道数据采集控制领域，特别是一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关。

背景技术

智能弹药通过获取本身的角速度、加速度等传感器数据，解算自身的姿态及位置信息，送入控制系统实现增程、精确打击等功能。在研发测试阶段，需要对智能弹药的外弹道传感器数据及解算数据进行采集。通常上电状态下的传感器难以经受高过载冲击的环境，传感器内部结构极易损坏或不能正常工作。若过载实验前对传感器上电，带电工作的传感器经历高过载冲击后性能将无法得到保障。过载冲击后上电是弹载传感器正常工作的必要条件，因此需要设计一种利用过载冲击的机械过载开关，该开关在过载冲击过程中触发并延时，延时后输出高电平信号，供电电路接受到高电平信号后为弹载传感器上电，从而保护弹载传感器内部结构不在冲击过程中损坏。

现有技术中，公开号为：“CN201549441U”的专利文献，公开了一种无需供电的机械式加速度开关，包括外壳、底座、支架、阻尼器、静触点及惯性质量活动系统，其中惯性质量活动系统由质量单元、弹簧单元与阻尼器组成，质量单元由定位环、上质量块、下质量块和动触点组成，弹簧单元由弹簧片和精密力压簧组成，该实用新型在使用时，利用惯性质量活动系统感受加速度并产生与加速度成比例的惯性力，使弹簧发生变形，当动触点随着惯性质量活动系统移动到静触点时，加速度开关输出导通信号，但是此结构缺点在于动触点与静触点结合后会马上分离，致使动触点与静触点连接导通时间过短。时间过短则无法保证供电电路在过载冲击完全消失后对弹载传感器上电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关，利用过载冲击过程中的加速度，激发机械过载开关触点可靠剪切导线并保持断开状态，触发延时电路，延时结束后供电电路对弹载传感器上电，以解决供电电路对经历高过载冲击后的传感器非接触上电的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关，包括激发部件、开关外壳、外壳封盖、复位弹簧、延时电路、导线；所述激发部件包括质量块、激发杆、触点；

所述激发杆为圆柱状结构，圆柱中间设有轴肩，用于支撑复位弹簧一端；所述开关外壳内设有一圈凸台，用于支撑复位弹簧另一端；所述激发杆一端位于开关外壳内部，另一端位于开关外壳外部，所述开关外壳上设有外壳封盖，激发杆穿过外壳封盖，所述外壳封盖对轴肩进行轴向定位；所述复位弹簧套在激发杆上，且位于开关外壳内；所述触点固定在激发杆一端，且位于开关外壳内部；所述质量块固定在激发杆另一端，且位于开关外壳外部；所述导线穿过开关外壳，且正对触点；所述延时电路包括串联的电阻R、电容C；所述电阻R一端接入供电电源，电容C接地；导线与电容C并联；电阻R与电容C之间接输出端Vout；所述导线与开关外壳之间设有将导线进行张紧的张紧机构。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明利用过载冲击过程中的加速度，激发机械过载开关触点可靠剪切导线并保持断开状态，触发延时电路，延时结束后供电电路对传感器上电，解决了供电电路对经历高过载冲击后的传感器非接触上电的问题。。

(2)通过采用十字型高强度刀片作为触点的方式，能够保证在激发杆旋转的情况下，触点全角度切除导线，提高触发可靠性。

(3)通过采用质量块安装在开关外壳外及导线穿过外壳穿线孔的方法，改变质量块质量或导线直径能够实现在不同加速度阈值开关触点剪切导线并保持导线断开的功能。

(4)通过机械过载开关配合延时电路的方法，输出端输出高电平信号，供电电路接收高电平后为弹载传感器上电，避免弹载传感器带电经历高过载冲击过程，达到保护弹载传感器内部结构不在冲击过程中损坏的目的。

附图说明

图1为机械过载开关装配剖面图。

图2为激发部件装配图。

图3为延时电路电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

本发明的一种用于外弹道数据采集系统的机械过载开关，包括激发部件、开关外壳3、外壳封盖4、复位弹簧8、延时电路6、导线7；所述激发部件包括质量块5、激发杆1、触点2；所述激发杆1为圆柱状结构，圆柱中间设有轴肩11，用于支撑复位弹簧8一端；所述开关外壳3内设有一圈凸台31，用于支撑复位弹簧8另一端；所述激发杆1一端位于开关外壳3内部，另一端位于开关外壳3外部，所述开关外壳3上设有外壳封盖4，激发杆1穿过外壳封盖4，所述外壳封盖4对轴肩11进行轴向定位；所述复位弹簧8套在激发杆1上，且位于开关外壳3内；所述触点2固定在激发杆1一端，且位于开关外壳3内部；所述质量块5固定在激发杆1另一端，且位于开关外壳3外部；所述导线7穿过开关外壳3，且正对触点2；所述延时电路6包括串联的电阻R、电容C；所述电阻R一端接入供电电源，电容C接地；导线7与电容C并联；电阻R与电容C之间接输出端Vout；所述导线7与开关外壳3之间设有张紧机构，以将导线7进行张紧，便于触点2在过载冲击情况下将导线7切断。

进一步的，所述开关外壳3上对称设有两个螺纹孔32，螺纹孔上固定有螺钉，穿过开关外壳3的导线7两端缠绕在螺钉上，通过螺钉将导线7进行张紧。通过螺钉的张紧机构将导线进行张紧。

优选的，所述开关外壳3、外壳封盖4均采用绝缘材料制成，导线7为便于切割的金属裸线时，开关外壳3为绝缘材料可保证导线7被切断后其缠绕在螺钉两端剩余部分无法经开关外壳3形成通路；导线7为带皮金属导线时，开关外壳3为绝缘材料可防止导线7切断后的截面与壳体接触形成通路，防止开关失效。

优选的，所述质量块5通过螺纹连接固定在激发杆1另一端，便于调整质量5大小，以调整质量块5质量实现冲击力大小的调整。

进一步的，结合附图2，所述触点2采用十字刀片；所述激发杆1一端设有十字凹槽12，所述触点2设置在激发杆1十字凹槽内，并用高强度耐高温胶粘连。所述触点2采用十字刀片，降低了触点安装要求，确保激发部件在受到过载冲击发生旋转时也能全角度切断导线，避免了刀片与导线7平行而无法剪切导线7的情况，提高了触发的可靠性。

延时电路6为RC延时电路，附图3，延时电路6中VCC为供电电路电源，GND为地，Vout为电容C两端电压。初始状态下，导线7连通，延时电路不工作，Vout为0；受到高过载冲击时，机械过载开关触发，导线7被剪切，此时电容C与电阻R形成延时电路，电源经电阻R给电容C充电，当电容C两端电压达到高电平即Vout输出高电平时供电电路为传感器上电。通过调节电阻R与电容C大小来改变电容C充电时间即改变延时电路延长的时间。延时时长计算公式如公式1，式中T为延时时长，VCC为供电电路电压，Vout为电容C两端电压，R、C分别是电路图中电阻值、电容值。

本发明的机械过载开关，对弹载传感器的使用及供电方法为：

首先电阻R与电容C串联接入电路，导线7穿入开关外壳3中穿线孔并缠绕在安装于螺纹孔32的螺钉上，利用螺钉对导线7进行张紧，导线7两端分别接入延时电路6中电容C两端，使延时电路6中电容C短接；触点2以十字交叉方式嵌入激发杆1的十字凹槽内，用高强度耐高温胶粘接；将复位弹簧8从触点2一端套入激发杆1，并整体放入开关外壳3，螺钉紧固外壳封盖4，将激发杆1与复位弹簧8限定在开关外壳3内；质量块5通过螺纹安装在激发杆1一端，用螺纹胶加固。

初始状态下，导线7处于连通状态，此时Vout输出电压为0，供电电路不向传感器供电。高过载冲击过程中，质量块5与激发杆1共同敏感加速度，压缩复位弹簧8，在达到指定加速度值时，触点2剪切导线7，触发延时电路6开始工作，电源经电阻R给电容C充电，进入延时阶段；高过载冲击消失后，复位弹簧8复位激发杆1与质量块5到初始阶段；延时电路6延时结束后，高过载冲击已经消失，Vout输出高电平，供电电路根据高电平信号开始向弹载传感器上电，弹载传感器因避开了高过载冲击可正常工作，数据采集系统正常采集外弹道传感器数据。