[發明專利]一種測量裝置、炮管內膛內徑及同軸度測量方法

有效

• 申請號: 202111514960.6
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114199147B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 陳龍;馬鶴立;康強;唐隆煌;陶天炯;李成軍;劉盛剛;賈興;吳建;王翔;翁繼東
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01B11/12
• 分類號: G01B11/12;G01B11/27
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 馮玲玲

本發明公開了一種測量裝置，屬于炮管技術領域，所述裝置包括測量基體，所述測量基體為圓筒結構，所述測量基體的內表面、且于測量基體的同一橫截面上沿周向方向均設多個安裝槽，各安裝槽內安裝有一轉折式光纖探頭，所述轉折式光纖探頭包括光纖、反射棱鏡、套管以及尾纖，所述套管用于套設光纖和反射棱鏡，所述光纖沿測量基體軸向方向放置，所述反射棱鏡的轉折反射面與光纖呈45°放置，所述套管設有一出光孔；各反射棱鏡位于測量基體的同一橫截面上，每個轉折式光纖探頭的尾纖經安裝槽從測量基體內部穿出，再從測量基體一端引出。本發明適合測量小口徑、長身管型炮管內膛內徑和同軸度的測量，具有測量精度高、操作簡便的優點。

技術領域

本發明屬于炮管技術領域，具體涉及一種測量裝置、炮管內膛內徑及同軸度測量方法。

背景技術

在炮彈發射至出膛瞬間，諸如火炮的長身管內膛會處在一個高溫、高壓、高速火藥氣體的綜合環境下，其受力十分復雜，會造成內膛表面光潔度及結構尺寸的逐步變形，致使其彈道性能發生變化，降低射擊精度直至壽命終止。因此，火炮在綜合性能試驗時，必須對其身管的狀況擇機進行檢測。檢測的目的是：檢查身管各部尺寸是否符合圖紙資料要求；檢查身管內膛表面的加工質量及材質上的缺陷是否符合技術資料要求；檢測射擊試驗后內膛表面的燒蝕疵病和表面磨損情況，分析膛內燒蝕和磨損變化規律，為評定身管質量及身管壽命提供可靠依據；檢測經過射擊后各參數的變化情況，為分析射擊精度、預測火炮初速變化量及射表編擬等提供科學依據。而這些檢測的依據主要是內膛的內徑和同軸度。

對于內徑尺寸的測量，國內目前測量的方法多以接觸式測量為主。但接觸式測量由于測量工具磨損、人為因素等原因造成測量誤差較大，不能滿足快速、精確的內徑尺寸檢測要求。

對于同軸度測量，除了傳統的拉鋼絲法、上假軸法、綜合量規法、氣動塞規法等，現階段常用的方法是三坐標測量機法。傳統的同軸度測量方法中，拉鋼絲法存在著精度低、人為主觀因素影響大的缺陷；綜合量規法存在測量范圍小、量規易損壞的缺陷；三坐標測量機法測量精度高，但由于設備本身體積大、對測量環境要求高，操作難度大。此外，現有測量裝置存在以下缺點：1.需要定心機構；2.外形尺寸不能做太小；3.只能同時測一個目標截面的內徑；4.不能測內膛的同軸度。最重要的是，此類技術均不適合長身管的測量。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種測量裝置、炮管內膛內徑及同軸度測量方法。本發明適合測量小口徑、長身管型炮管內膛內徑和同軸度的測量，具有測量精度高、操作簡便的優點。具體方案如下：

一種測量裝置，所述裝置包括測量基體，所述測量基體為圓筒結構，所述測量基體的內表面、且于測量基體的同一橫截面上沿周向方向均設多個安裝槽，各安裝槽內安裝有一轉折式光纖探頭，所述轉折式光纖探頭包括光纖、反射棱鏡、套管以及尾纖，所述套管用于套設光纖和反射棱鏡，所述光纖沿測量基體軸向方向放置，所述反射棱鏡的轉折反射面與光纖呈45°放置，以使光束經各轉折式光纖探頭沿垂直于測量基體表面方向出射，所述套管設有一出光孔，出光孔用于引出光束；各反射棱鏡位于測量基體的同一橫截面上，以使轉折式光纖探頭出光方向共面，每相鄰兩個轉折式光纖探頭的出射光束彼此相互垂直，每個轉折式光纖探頭的尾纖經安裝槽的引出孔從測量基體內部穿出，再從測量基體一端引出。

進一步，所述安裝槽為長條型結構。

進一步，所述安裝槽為4個。

進一步，所述套管為一圓筒，其外徑為0.6mm。

進一步，所述安裝槽沿軸向方向排布N圈，各安裝槽內均裝有轉折式光纖探頭。

本發明還提供一種測量裝置，所述裝置由多個轉折式光纖探頭合束組成，每相鄰兩個轉折式光纖探頭之間相切排布，每相鄰兩個轉折式光纖探頭的出射光束彼此相互垂直；所述轉折式光纖探頭包括光纖、反射棱鏡、套管以及尾纖，所述套管用于套設光纖和反射棱鏡，各所述光纖沿光纖長度方向放置，所述反射棱鏡的轉折反射面與光纖呈45°放置，以使光束經各反射棱鏡沿垂直于光纖長度方向出射，所述套管設有一出光。