Study on the Projectile Velocity Measurement Using Eddy Current Probe

Nowadays the weapon systems are employed air bursting munition (ABM) as smart programmable 40 mm shells which have been developed in order to hit the target with programmed munition that can be air burst after a set distance in the battlefield. In order to improve the accuracy of such a bursting time, by measuring the speed of the munition from the barrel, weapon systems calculate the exact time of flight to the target and then the time information must be inputted to the munition. In this study, we introduce a device capable of detecting a shot at K4 40 mm automatic grenade. The shot is composed of a rotating copper band to convert linear motion into rotary motion when it passes through the barrel, the steel section is exert the effect of fragment and aluminum section to give fuze information. The aluminum section was used to detect munition using eddy current method. To measure muzzle velocity by means of non-contact method, two eddy current probes separated 10 cm was employed. Time interval between two eddy current probe detection times was used as muzzle velocity. The eddy current probe was fabricated U-shape Mn-Zn ferrite core with enamelled copper wire, and 200 kHz alternating current was used to detect inductance change. Measured muzzle velocity using the developed sensor was compared to the Doppler radar system. The difference was smaller than 1%.

와전류 탐촉자를 이용한 총구 탄속 측정에 관한 연구

무기체계가 첨단, 고도화되면서 탄약을 정밀 제어하여 목표를 타격하기 위하여 공중폭발탄(ABM)이 개발되어 전장에서 운용되고 있다. 이러한 공중폭발탄의 시한정밀도를 향상시키기 위하여 총구를 이탈하는 탄의 속도를 측정하여 표적까지의 정확한 비행시간을 계산한 후 탄에 입력하여야 한다. 본 연구에서는 K4 기관총의 소염기 부분에 탄을 감지할 수 있는 장치를 도입하였다. 탄약의 주요 금속 부품은 신관 부분의 알루미늄과 파편 효과를 발휘하는 탄체의 철 부분, 총열의 강선부를 통과할 때 직진운동을 회전운동으로 전환시키는 회전탄대의 구리로 구성되어 있는데 알루미늄 부분을 탐지하기 위하여 와전류 탐촉자의 원리를 도입하였다. 탄이 총구를 벗어나는 수십 us 동안 탄속을 측정하기 위하여 U 자형의 MnZn Ferrite 코어에 코일을 권선하여 200 kHz의 교류 전류를 인가하여 탄의 총구 이탈 속도를 측정하였으며, 도플러 레이더와 병행 계측한 결과 ${\pm}1%$ 이내에서 잘 일치하였다.