專利名稱：火炮身管彎曲度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用激光檢測火炮身管彎曲度的裝置。
激光具有良好的方向性，特別是經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直后其發(fā)散角很小，用這樣的激光束進(jìn)行彎曲度測量是非常方便直觀的。但是使用一般的激光器，由于光束在空間的不穩(wěn)定性和功率的變化性造成測量誤差，使其應(yīng)用受到限制。用目視光學(xué)準(zhǔn)直望遠(yuǎn)系統(tǒng)進(jìn)行彎曲度測量，則沒有這些問題。但由于它是目視，受觀測誤差的影響。最好還是發(fā)展一種數(shù)字顯示和自動記錄的更先進(jìn)的光電系統(tǒng)。
為解決激光束在空間的不穩(wěn)定性和功率的變化性，通常的做法是使激光器預(yù)熱甚至恒溫，達(dá)到熱穩(wěn)定。如聯(lián)邦德國生產(chǎn)的激光彎曲度測量儀，帶有激光恒溫器，要求預(yù)熱四小時并在安靜環(huán)境下工作；上海生產(chǎn)的激光彎曲度測量儀采用進(jìn)口的激光器，也要預(yù)熱較長時間才能達(dá)到較高精度。這些要求在生產(chǎn)車間和野外使用環(huán)境是很難達(dá)到的。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種能用一般的國產(chǎn)氦氖激光器，在計算機(jī)的配合下便能進(jìn)行彎曲度檢測的裝置。它不需激光器預(yù)熱，也不要求更安靜的環(huán)境下工作。
實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的將激光器安裝在炮管的一端，激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直后沿炮管軸線射向另一端，并在端頭安裝參考接收靶，它能適時準(zhǔn)確的測量出激光束的不穩(wěn)定性和功率的變化性。這樣，測量頭在炮管中間各測量點(diǎn)的測量值，由于有了這個參考測量靶的測量值，經(jīng)計算就能得出精確的彎曲度大小。
本實(shí)用新型因?yàn)橹皇窃谝延械募す鉁?zhǔn)直測量中增加了參考靶，加上計算機(jī)信息處理就可得到彎曲度數(shù)據(jù)并能打印出來，故結(jié)構(gòu)簡單；它不要求激光器預(yù)熱，對激光束的方向和功率漂移要求低，所以使用操作方便。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的火炮身管彎曲度激光檢測裝置的原理圖。
下面結(jié)合圖1詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
該裝置包括激光器〔1〕和參考接收靶〔2〕以及測量頭〔3〕。激光器〔1〕發(fā)出的激光束經(jīng)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)〔4〕使光束的發(fā)散角壓縮在1毫弧度以下，并擴(kuò)展成直徑為10毫米左右。激光器〔1〕連同光學(xué)系統(tǒng)〔4〕牢固安裝在炮口上使其激光束沿炮管軸線，另一端的參考接收靶為一四象限硅光電池組件。如圖2所示，它分為四個象限X＋、X－、y＋、y－，分別接收四個數(shù)據(jù)X＋、X－、Y＋、Y－。當(dāng)激光束均勻照射到四個象限時，測得四個數(shù)據(jù)相等；當(dāng)激光束偏轉(zhuǎn)某個方向則四個數(shù)據(jù)得到不同的數(shù)值。將所得數(shù)據(jù)取相對值偏差，便得激光束偏離兩坐標(biāo)成比例的量值。校準(zhǔn)時可把它們換算成橫向偏移△X0、△Y0，以毫米或微米計。測量頭〔3〕由連桿〔5〕推拉在炮管內(nèi)移動。可在不同點(diǎn)量取數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。它包括定位筒〔6〕、半反鏡〔7〕和補(bǔ)償鏡〔8〕。半反鏡〔7〕將部分激光反射到測量頭四象限硅光電池〔9〕上，該光電池方向由重塊〔10〕保證不變。同樣可測得X＋′、X－′、Y＋′、Y－′四個數(shù)據(jù)，同理可得測量頭位移△X′、△Y′。
設(shè)參考接收靶〔2〕到激光器〔1〕光束中心的距離為L，測量頭硅光電池〔9〕到激光器〔1〕光束中心的距離為L′，在忽略激光束側(cè)向位移只考慮其方向漂移的條件下，顯然光束在L′的漂移量△X、△Y為△X＝△X0·L′／L△Y＝△Y0·L′／L而測量頭實(shí)際測得的位移為△X′、△Y′，故L′處的彎曲度數(shù)值為△x＝△X－△X′△y＝△Y－△Y′以上數(shù)據(jù)均可通過計算機(jī)處理后打印出來。
權(quán)利要求1.火炮身管彎曲度激光檢測裝置，包括激光器、參考接收靶和測量頭。激光器發(fā)出的激光束由準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直，經(jīng)半反分成兩束光后分別由參考接收靶和測量頭的四象限硅光電池接收。其特征是參考接收靶[2]的位置相對激光器[1]固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是測量頭〔3〕處在所要測量的炮管軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征是測量頭〔3〕中的硅光電池〔9〕通過軸承裝在定位筒〔6〕中，下邊裝有重塊〔10〕。
專利摘要采用固定的參考接收靶，適時測量光束的漂移量、經(jīng)過計算機(jī)數(shù)據(jù)處理，就可以在光束不穩(wěn)定條件下測量炮管彎曲度值。本實(shí)用新型包括激光器，1.參考接收靶2.和測量頭3.參考靶2的位置相對激光器1固定。這種方法對使用條件要求較低，可采用國產(chǎn)激光器，能廣泛用于各種準(zhǔn)值測量。
文檔編號G01B11/24GK2050154SQ8920143
公開日1989年12月27日 申請日期1989年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月8日
發(fā)明者閻萬昌 申請人:閻萬昌