基于激光三角法的火炮身管药室参数测量方法

针对目前火炮药室参数测量缺乏有效方法,以及药室直径难以准确测量等问题,提出利用激光三角法测量火炮药室直径.对火炮药室参数测量系统进行方案设计,并对激光位移传感器误差进行分析.该方案能实现对火炮药室直径、长度的测量与药室容积的计算,提高药室参数测量的精度.     

基于机器视觉的弹体药室容积测量

为了准确获取药室容积,提出了一种高精度的测量方法,首先应用测重仪获取弹体体积,然后运用机器视觉技术的方法获取弹体外部几何参数,再利用积分原理计算＂无＂内腔弹体的体积,从而测得药室的容积。对测试硬件系统进行了标定,运用先进图像处理技术获得了精确的测量参数。实验结果表明：该方法简单可行,测量精度较高,在现代军工自动化生产线上具有一定的推广应用价值。     

基于视觉序列图像分析的药室参数测量

针对药室参数的高精度测量问题,提出了基于视觉序列图像分析的交叉直径读数靶方法。设计了一种能够在同一场景中读取交叉方向直径的靶标测量头装置。测量时先由驱动机构推动该装置进入标定环,通过靶标图像读取该直径并记录。继续推动靶标机构进入药室,按照一定的步距沿药室轴线方向移动,记录移动过程中相邻帧的图像序列,通过前后两帧图像的靶标刻线的变化得到每一步交叉测爪的径向相对位移,参照标定环的尺寸得到药室的当前直径,再结合驱动机构的进深获取药室的容积、锥度、拐点等参数。该方法解决了药室直径测量高精度和大动态范围的矛盾。实测发现用该方法可使药室直径的测量误差小于10μm,最终保证了容积误差小于2‰的要求。     

一种基于弹体外形尺寸的药室容积超声测量方法

药室容积是影响内外弹道性能的重要参数之一。针对传统的测量方法效率低、精度不高,设计了一种基于战斗部外形尺寸的超声测量系统。首先通过超声探头的直线移动与弹体以轴线为中心的转动,测量炮弹战斗部任意位置的壁厚;然后结合已知的外形几何尺寸计算药室不同部位的内截面圆、直径,以及药室内的区间长度;最后计算药室容积,进行误差分析。实际验证表明,可以一次性完成全部药室参数的自动测量任务,便于实现自动检测。     

一种利用空气测量容积的方法

针对使用水对壳体容积进行检测时存在操作过程复杂、壳体干燥时间长、不利于自动化生产等弊端,建立一种直接利用空气测量壳体容积的快速检测方法.论述空气测量壳体容积的工作原理及实现模式,对实现模式进行系统分析,分析定体积测量系统的测量范围.结果表明:在保证壳体容积相对测量误差或测量精度的情况下,可以利用定体积的活塞缸对一定范围内的容积进行快速检测.     

药筒容积的高精度测量分析

使用注水称重法测量药筒容积时,由于注入的液体具有表面张力,会出现液面中间高、边缘低的现象,从而产生测量误差。提出一种基于注水称重法的高精度药筒容积测量系统：采用不同深度的阵列电极测液位,能够克服液体表面张力带来的影响;通过无线传输模块,将由特制电极采集传感信号传输到计算机,并对流量进行控制,以达到精确测量目的。经过系统精度分析,分析结果表明：该系统精度达到了0.01%,满足精度指标要求。     

高精度质心测量方法研究

质心测量对于空间飞行器至关重要，新型武器的研制对质心测量精度的要求不断提高。将传统的天平原理与旋转轴结合，利用传感器技术，设计了一种新型质心测量机构，提出了一种能够明显提高质心测量精度的测量方法。描述了具体测量机构的主体结构，给出了机构的测量原理、测量方法，并进行了机构对于质心测量的误差分析。结合测量设备研制，进行了误差估算，理论估算的结果最大误差为0.023 mm.采用标准样件的方法进行了实验验证，具体测量数据显示，最大误差为0.020 mm.结果表明此测量方法理论分析计算与实验结果具有较好的一致性，并达到了较高的测量精度。已采用该方法成功地研制出系列高精度测量设备，配用于相关领域。     

火炮药室参数测量技术的研究

长期以来，我国欠缺准确测量火炮室参数的能力，方法比较原始，所测数据可信度低，为了改变这种与兵器试验水平不适应的局面，我们开展了有关研究工作，提供了一套全新的火炮药室参数测量设备，通过对火炮结构，药室参数特点的分析，有我对地设计了相应的传感器，解决了测量药室直径传感器体积与量程之间的预先矛盾，变长度测量为角度测量，以确定测径传感器在身管轴线方向上的位置，从而构筑成空间直角座标测量仪，可以同时测量火炮     

石英管壁厚激光扫描在线检测系统研究

基于光电传感和激光扫描检测技术,本文提出了一种石英管壁厚激光扫描在线检测系统,采用激光后扫描方法对以一定角度入射到石英管侧面,经其内外表面反射后的两束激光光束的空间位置进行测量,解决了石英管壁厚非接触在线测量问题.文中详细论述了系统的总体结构、检测原理及信号处理系统.通过实验对系统的测量精度进行了验证,结果表明系统测量精度达±0.01mm.     

反射式激光扫描检测系统研究

基于激光扫描检测原理和光电传感技术,提出了一种反射式激光扫描检测系统,其扫描光学系统采用抛物面反射镜,解决了较大尺寸的测量问题.文中详细论述了系统的检测原理、总体结构及数据处理系统.通过实验对系统的测量精度进行了验证,结果表明系统测量精度达±0.01mm.     

On-line Measuring Method for. Shell Chamber Volume

Using the ideal gas state equation, an on-line measuring method for the shell chamber volume is studied in this paper. After analyzing how various measurement parameters affect the measurement accuracy, the system parameters are optimized in this method. Because the shape and volume of the tested items are similar, the method of using “tamping” to raise the accuracy and speed of the measurement is put forward. Based on the work above, a prototype of the testing instrument for shell chamber volume was developed, automatically testing and controlling. Compared with the method of “water weight”, this method is more accurate, quicker and more automotive, so it is adaptable for the use of on-line detection.     

拉瓦尔喷管喉部区域当量直径液力测量方法

拉瓦尔喷管喉径尺寸要求严格,现有成熟的深孔测量方法无法直接应用于拉瓦尔喷管喉部区域当量直径测量。在分析拉瓦尔喷管喉部区域当量直径液力测量的孔口流动模型基础上,提出了基于芯型测头塞规法的拉瓦尔喷管喉部区域当量直径液力测量方法,分析了芯型测头塞规尺寸与孔口流动模型及其相对灵敏度的关系。优选了短孔模型作为拉瓦尔喷管喉部区域当量直径液力测量的基本模型,确定了当量直径液力测量参数,研制了当量直径液力测量原型装置。在该装置上进行了测量试验,分析了芯型测头塞规直径和测量压差对喉部区域过流流量的影响。最终的重复性试验结果表明,该方法的测量重复性误差为±0.001 8 mm,能够满足拉瓦尔喷管喉部区域当量直径测量需要。     

基于复色共焦的透明材料厚度测量数据处理方法研究

为了解决精密光学透镜制造、玻璃容器生产等透明材料相关行业对厚度检测的需求,采用复色共焦法对透明材料厚度进行检测。介绍了共焦系统测量原理,提出了测量结构方案,构建了测量实验装置,并对实验装置进行了标定。利用线性回归法对实验数据进行处理：使用线性预测函数建模,根据实测数据确定模型中各个参数,并对误差进行补偿,完善了厚度模型。实验结果表明：共焦系统的测量范围达到15 mm,测量精度为±3 μm,从而证明该方法是一种高精度的在线非接触测量方法。     

半捷联惯导系统轴向角度安装误差分析与补偿

针对半捷联惯性测量系统中轴向角度安装误差影响系统姿态测量精度的问题,分析了轴向角度安装误差的来源、产生机理及其对姿态测量精度的影响规律,并从理论上推导了其数学表达式。在此基础上,提出了轴向角度安装误差的分级补偿方法。该方法的核心思想是,根据轴向角度安装误差产生的原理和作用机理不同,依次对其补偿。地面实测试验表明,对轴向角度安装误差的补偿方法是正确和有效的,利用该补偿方法可以将轴向角度安装误差引起的周期性姿态测量误差由0.32°减小到0.05°以内,减小幅度达1个数量级,显著地提高了系统的解算精度。     

基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法

大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛姿态的一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响。针对某型火炮弹丸卡膛状态参数测量现状,提出一种适用于射击现场的基于位移传感器阵列的卡膛几何参数测量方法。介绍了卡膛几何参数测量原理及组成,分别建立了药室轴线测量模型、弹丸轴线测量模型及弹丸尾端面等测量模型,并对各测量模块的性能进行了分析与验证;在此基础上,利用该测量装置对射击现场弹丸卡膛状态下的几何参数进行实际测量,通过分析实验结果验证了该测试系统测量的稳定性与准确性。     

一种高精度线阵CCD二维自准直仪四狭缝目标中心的定位方法

为满足高精度线阵CCD二维自准直仪动态高精度测量,提出一种高精度线阵CCD二维自准直仪四狭缝目标中心的定位方法,首先采用高斯滤波对CCD图像进行平滑处理,在抑制噪声的同时生成带有高斯加权的CCD图像,然后采用线性插值质心法对加权图像进行目标中心亚像素定位.实验结果表明,该定位方法稳定性好,定位精度高且实时性强,在原理样机上,应用该方法实现了单次二维角度测量时间小于0.2 s,测量范围±900″,在±300″内相对于进口ELCOMAT3000示值误差优于±0.5″,具备工程应用价值.     

单组元粉末发动机内流场数值模拟研究

为了研究粉末发动机的工作特性,建立了以火药颗粒为燃料的单组元粉末发动机理论模型,采用CE/SE方法对粉末发动机内流场进行数值模拟。分析了初始颗粒粒径、初始固相体积分数以及堵盖对粉末发动机燃烧过程的影响。计算结果表明:颗粒初始粒径的减小和固相初始体积分数的提高均能提高发动机燃烧室内的压力; 固相体积分数对发动机内温度峰值影响不大; 在点传火阶段,堵盖能提高点火压强,堵盖打开压力越大,增压越明显。     

弹着点坐标的组合光幕阵列测量方法

为了精确测量兵器外弹道试验中弹丸着靶坐标,采用光电管和线阵CCD成像器件分别构建模拟光幕和图像细分光幕,3个模拟光幕与1个图像细分光幕构成四组合光幕阵列,4个模拟光幕与1个图像细分光幕构成五组合光幕阵列.给出了组合光幕阵列测量着靶坐标的原理,分析了测量误差并进行了仿真.结果表明所提方法能实现射击弹丸的弹着点坐标的测量,在2m×2m靶面测量误差小于1.7mm,与六模拟光幕阵列相比,提高了测量精度,简化了阵形结构.