[發(fā)明專利]一種身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911174909.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110749603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳振亞;沈興全;陳肖瑋;文志浩;梁宇飛;閆寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/90
• 分類號(hào): G01N21/90;G01N21/01
• 代理公司: 14110 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明提供一種身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)，屬于身管內(nèi)壁檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，包括旋轉(zhuǎn)部分、定心部分和表面形貌檢測(cè)部分；旋轉(zhuǎn)部分包括鏜桿和球鉸；球鉸包括殼體以及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體內(nèi)的球體，殼體與鏜桿固定連接；定心部分設(shè)置在表面形貌檢測(cè)部分的兩側(cè)，包括套筒、楔形體、定心圓柱、壓力彈簧、拉力彈簧和桿件；表面形貌檢測(cè)部分包括密封筒、顯微物鏡、Nomarski偏振分光棱鏡、半反半透鏡、起偏器、聚光鏡、激光發(fā)射器、45°反射鏡、1/4玻片、檢偏器和CCD攝像頭。該身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于身管內(nèi)壁檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

身管作為火炮重復(fù)性工作的一部分，在不斷使用的過(guò)程中，內(nèi)壁情況不斷變化，造成毀損甚至引發(fā)“炸膛”現(xiàn)象，因此對(duì)其內(nèi)部參數(shù)的檢測(cè)以及內(nèi)壁損毀情況的觀測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)身管工作壽命，保證彈丸飛行軌跡具有重大意義?；鹋谏砉茈S著射彈發(fā)數(shù)的增加，首先在膛線起始部位出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋；繼續(xù)發(fā)射，原有的裂紋連城網(wǎng)狀并不斷加寬、加深；由于彈丸對(duì)內(nèi)膛的機(jī)械磨損和火藥燃?xì)獾臎_刷作用，使表層金屬逐漸剝落，內(nèi)膛尺寸擴(kuò)大，由于高溫高速火氣燃料的沖刷，在陰線底部形成縱向燒蝕溝，這些便是火炮身管在使用過(guò)程中內(nèi)膛逐漸老化的過(guò)程以及形成的缺陷。身管內(nèi)膛缺陷包括銹斑、磨損以及燒蝕三部分，內(nèi)膛破壞是由于發(fā)射時(shí)膛內(nèi)的高溫、高壓、高速火藥燃?xì)庖约皬椡枧c彈丸導(dǎo)引部對(duì)膛內(nèi)金屬反復(fù)作用，通常將膛表金屬在火藥燃?xì)饫錈嵫h(huán)以及物理、化學(xué)作用下，金屬性質(zhì)變化抖及剝落、烙化等現(xiàn)象稱為燒蝕，而將內(nèi)膛尺寸以及形狀的變化稱為磨損，內(nèi)膛表面上的磨損包括劃痕和擦傷兩部分。

目前針對(duì)身管內(nèi)壁形貌的檢測(cè)方法包括一般包括下面幾種：接觸式物理檢測(cè)方法、超聲波檢測(cè)法以及物理光電檢測(cè)方法。物理光電檢測(cè)方法，主要包括 CCD 攝像法、激光三角法和激光投影法等。其中CCD 攝像法為確保精度對(duì)CCD選擇具有嚴(yán)格的技術(shù)要求，激光三角法技術(shù)在檢測(cè)過(guò)程中容易受到電路中某些因素的干擾影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，激光投影法技術(shù)檢測(cè)部分組成復(fù)雜，需要在有限的區(qū)域內(nèi)合理布置。這類以光電技術(shù)為代表的非接觸檢測(cè)方法雖然使用條件苛刻，但是精度較高，因此應(yīng)用更為廣泛。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種身管內(nèi)壁表面形貌檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)部分、定心部分和表面形貌檢測(cè)部分；旋轉(zhuǎn)部分包括鏜桿和球鉸；球鉸包括殼體以及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體內(nèi)的球體，殼體與鏜桿固定連接；定心部分設(shè)置在表面形貌檢測(cè)部分的兩側(cè)，包括套筒、楔形體、定心圓柱、壓力彈簧、拉力彈簧和桿件；表面形貌檢測(cè)部分包括密封筒、顯微物鏡、Nomarski偏振分光棱鏡、半反半透鏡、起偏器、聚光鏡、激光發(fā)射器、45°反射鏡、1/4玻片、檢偏器和CCD攝像頭；兩個(gè)所述套筒的第一端分別與密封筒的兩端固定連接，位于旋轉(zhuǎn)部分和表面形貌檢測(cè)部分之間的套筒的第二端與球體固定連接，套筒的筒壁上均勻設(shè)置有多個(gè)通孔，鏜桿、球鉸、套筒和密封筒的中心軸共線；楔形體位于套筒內(nèi)，為圓周對(duì)稱結(jié)構(gòu)，靠近底端的位置為與套筒內(nèi)壁貼合的環(huán)形面，頂端為向周向凸起的環(huán)形卡臺(tái)；定心圓柱位于套筒的中心軸上，兩端固定在套筒的兩端，滑動(dòng)穿過(guò)楔形體的中心軸；壓力彈簧的兩端分別與套筒和楔形體的底端連接；拉力彈簧套設(shè)在定心圓柱上，兩端分別與套筒和楔形體的環(huán)形卡臺(tái)連接；桿件穿過(guò)套筒的通孔，內(nèi)端抵靠在楔形體的斜面上，外端設(shè)置有萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪卡入身管陰線內(nèi)；密封筒的筒壁上均勻設(shè)置有多個(gè)安裝窗口，每個(gè)安裝窗口上安裝有顯微物鏡；Nomarski偏振分光棱鏡、半反半透鏡、起偏器、聚光鏡和激光發(fā)射器與顯微物鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置在密封筒內(nèi)；45°反射鏡和CCD攝像頭分別設(shè)置在密封筒的兩端，45°反射鏡、CCD攝像頭和密封筒的中心軸共線；1/4玻片和檢偏器設(shè)置在反射鏡和CCD攝像頭之間；激光發(fā)射器發(fā)出的激光，經(jīng)過(guò)聚光鏡和起偏器射至半反半透鏡，經(jīng)半反半透鏡反射至Nomarski偏振分光棱鏡，由Nomarski偏振分光棱鏡射向顯微物鏡，穿過(guò)顯微物鏡到達(dá)身管內(nèi)壁，經(jīng)身管內(nèi)壁反射的光線穿過(guò)Nomarski偏振分光棱鏡和半反半透鏡至45°反射鏡，經(jīng)45°反射鏡反射穿過(guò)1/4玻片和檢偏器，射入CCD攝像頭。