專利名稱：彈體藥室容積測(cè)量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)腔容積測(cè)量的方法及其裝置，特別涉及一種對(duì)火炮炮彈的彈體藥室容積進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測(cè)量的彈體藥室容積測(cè)量方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在火炮炮彈的加工工藝中，彈體內(nèi)的裝藥量是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，因此對(duì)彈體藥室容積進(jìn)行精密的檢測(cè)就是一個(gè)重要的過程，也是目前國(guó)內(nèi)的軍工業(yè)的一個(gè)難題。長(zhǎng)期以來，軍工企業(yè)在炮彈生產(chǎn)過程中，對(duì)彈體藥室容積的測(cè)量都是采用“稱水法”(即利用彈體藥室注入水的前后質(zhì)量差除以水的密度得到)，這種方法不僅費(fèi)事費(fèi)工，而且檢測(cè)結(jié)果的誤差也較大，適應(yīng)不了現(xiàn)代軍工生產(chǎn)的要求。目前，有人提出一種利用氣體充入，通過測(cè)量氣體壓強(qiáng)的方法間接測(cè)出彈體容積。 但此種方法對(duì)外部環(huán)境要求較高，且影響因素也較多，如氣體溫度、氣源溫度、充氣口流量， 又有氣體泄漏等誤差，還對(duì)充氣口即彈體口接口的密封性要求較高，可操作性不大。因此需要研究新的彈體藥室容積檢定方法，以提高測(cè)量彈體藥室容積的準(zhǔn)確度和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前生產(chǎn)過程中，彈體藥室容積測(cè)量精度不高、誤差大、效率較低等不足，提出一種彈體藥室容積測(cè)量方法及其裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案彈體藥室容積測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟
(1)用彈性薄膜材料制成測(cè)量夾具；
(2)將測(cè)量夾具放入待測(cè)量的彈體藥室的彈體內(nèi)腔，將待測(cè)量的彈體固定，將測(cè)量夾具與液體加入管道、液體加入管道與液體盛裝容器、液體盛裝容器與壓力缸相應(yīng)連接好；
(3)啟動(dòng)壓力缸，借助壓力缸的推力往夾具中注入液體使測(cè)量夾具的彈性薄膜材料與彈體內(nèi)腔緊密接觸，直至測(cè)量夾具在液體作用下充滿彈體藥室的彈體內(nèi)腔；測(cè)量壓力缸中推桿的前行距離，根據(jù)壓力缸的缸徑和推桿的移動(dòng)距離，計(jì)算加入到測(cè)量夾具中的液體的體積；
(4)將測(cè)量夾具自身體積，與加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加即得到彈體藥室容積。進(jìn)一步的特征是在測(cè)量夾具中放入體積已知的填充物，最后將測(cè)量夾具自身體積、填充物的體積和加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加得到彈體藥室容積。在步驟(2)將測(cè)量夾具放入彈體內(nèi)腔之前，用軟管將測(cè)量夾具與一個(gè)缸體活塞結(jié)構(gòu)裝置相連，形成一個(gè)密閉腔體，腔體內(nèi)充滿一定體積的液體；拉動(dòng)活塞桿，彈性薄膜內(nèi)的部分液體流入缸體，使得彈性膜體積變小便于將其放入到彈體藥室。一種實(shí)現(xiàn)上述測(cè)量方法的測(cè)量裝置，其特征在于包括測(cè)量機(jī)架，在測(cè)量機(jī)架上設(shè)置夾緊裝置、加注壓力缸和加注液體容器，待測(cè)量的彈體設(shè)置在測(cè)量機(jī)架上，夾緊裝置用以夾緊待測(cè)量的彈體；在待測(cè)量的彈體的彈體內(nèi)腔中設(shè)置彈性薄膜材料制成的測(cè)量夾具，加注液體容器的加注管道通入測(cè)量夾具內(nèi)，加注壓力缸的活塞推桿作用在加注液體容器內(nèi)， 推動(dòng)加注液體容器內(nèi)的液體經(jīng)加注管道7流入測(cè)量夾具內(nèi)。
在測(cè)量夾具中放入體積已知的填充體。在待測(cè)量的彈體的上端，設(shè)置連接頭，連接頭的中間設(shè)置有通孔，通孔的上下端都設(shè)置有內(nèi)螺紋，通過上端的內(nèi)螺紋將加注管道連接，通過下端的內(nèi)螺紋將測(cè)量夾具和填充體連接。所述的填充體是圓棒狀，填充體上端設(shè)置有一段外螺紋，通過該外螺紋與連接頭下端的內(nèi)螺紋相配而旋入，在填充體內(nèi)部設(shè)置有通液孔。本發(fā)明采用一種彈性薄膜材料制成特殊夾具，并在薄膜材料中放入重量輕體積已知的填充物，將夾具放入彈體內(nèi)腔，借助液壓的推力往夾具中注入液體使彈性薄膜材料與彈體內(nèi)腔緊密接觸，使用位移傳感器測(cè)量壓力缸中推桿前行距離，計(jì)算沖入到夾具中的液體的體積。最后將彈性薄膜材料的自身體積，填充物的體積和沖入到夾具中液體的體積相加即得到結(jié)果。本發(fā)明的測(cè)量方法及其裝置，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下特點(diǎn)
1、測(cè)量精度高；該發(fā)明的自動(dòng)化程度較高，通過控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的測(cè)量過程， 獲得較高的測(cè)量精度；在測(cè)量過程中，位移傳感器可以直接準(zhǔn)確測(cè)量推桿的距離，然后將數(shù)據(jù)傳送到程序中，進(jìn)行計(jì)算，故可快速直接讀出數(shù)據(jù)。2、測(cè)量效率高另外該發(fā)明克服傳統(tǒng)方法中對(duì)被測(cè)物體的污染，減少了對(duì)污染處理的環(huán)節(jié)，也就提高了測(cè)量效率。3、測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本不高；該技術(shù)打破傳統(tǒng)的直接測(cè)量的思維定勢(shì)，而是轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的位移測(cè)量，而位移測(cè)量(如使用位移傳感器)在技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)較為成熟，這為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的間接測(cè)量打下了基礎(chǔ)。在生產(chǎn)場(chǎng)地中常備有液壓或氣壓站，故該發(fā)明的現(xiàn)實(shí)可操作和實(shí)用性都比較大，無需提供特別的設(shè)備。4、使用范圍廣；本發(fā)明還可以用于其他不規(guī)則的內(nèi)腔容積的測(cè)量，將有較好的運(yùn)用前景。


圖1是本發(fā)明測(cè)量裝置裝配圖； 圖2是本發(fā)明測(cè)量裝置第二種裝配圖； 圖3是本發(fā)明所用的連接頭結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明所用的填充體(件10)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的彈體藥室容積測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟
1、用彈性薄膜材料制成測(cè)量夾具；
2、將測(cè)量夾具放入待測(cè)量的彈體藥室的彈體內(nèi)腔，將待測(cè)量的彈體固定，將測(cè)量夾具與液體加入管道、液體加入管道與液體盛裝容器、液體盛裝容器與壓力缸相應(yīng)連接好；
3、啟動(dòng)壓力缸，借助壓力缸的液壓推力，通過液體加入管道將液體盛裝容器中的液體注入夾具中，使測(cè)量夾具的彈性薄膜材料與彈體內(nèi)腔緊密接觸，直至測(cè)量夾具在液體作用下充滿彈體藥室的彈體內(nèi)腔；測(cè)量壓力缸中推桿的前行距離，根據(jù)壓力缸的缸徑和推桿的移動(dòng)距離，計(jì)算加入到測(cè)量夾具中的液體的體積；
4、將測(cè)量夾具自身體積，與加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加即得到彈體藥室容積。 彈體藥室容積可以通過標(biāo)定處理得到。對(duì)于較大體積的彈體藥室，為了提高測(cè)量效率，在測(cè)量夾具中放入體積已知的填充物，最后將測(cè)量夾具自身體積、填充物的體積和加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加得到彈體藥室容積。彈體藥室容積可以通過標(biāo)定處理得到。在步驟2將測(cè)量夾具放入彈體內(nèi)腔之前，用軟管將測(cè)量夾具與一個(gè)缸體活塞結(jié)構(gòu) (類似現(xiàn)有技術(shù)的活塞連桿結(jié)構(gòu))相連，形成一個(gè)密閉腔體，腔體內(nèi)充滿一定體積的液體；拉動(dòng)活塞桿，彈性薄膜內(nèi)的部分液體流入缸體，使得彈性膜體積變小便于將其放入到彈體藥室；將測(cè)量夾具放入彈體藥室，并將測(cè)量夾具與彈體壓緊，測(cè)量夾具上有便于藥室內(nèi)空氣排出的槽結(jié)構(gòu)，便于氣體排出。所加入的液體可以是水、酒精等，方便取材，便于計(jì)算。本發(fā)明的壓力缸，采用液壓缸或氣缸均可，提供壓力以夾緊彈體，或向測(cè)量夾具中注入液體。本發(fā)明提供一種快速測(cè)量彈體藥室容積的裝置，如圖1、2、3、4中，包括測(cè)量機(jī)架 1，在測(cè)量機(jī)架1上設(shè)置夾緊裝置2、加注壓力缸3和加注液體容器4，待測(cè)量的彈體5設(shè)置在測(cè)量機(jī)架1上，夾緊裝置2用以夾緊待測(cè)量的彈體5，夾緊裝置2可以是夾緊氣缸(液壓缸、氣壓缸)、合適的夾具等；在待測(cè)量的彈體5的彈體內(nèi)腔中設(shè)置彈性薄膜材料制成的測(cè)量夾具6，加注液體容器4的加注管道7通入測(cè)量夾具6內(nèi)，加注壓力缸3的活塞推桿作用在加注液體容器4內(nèi)，推動(dòng)加注液體容器4內(nèi)的液體經(jīng)加注管道7流入測(cè)量夾具6內(nèi)。為了測(cè)量準(zhǔn)確，在加注壓力缸3內(nèi)設(shè)置位移傳感器，該位移傳感器能檢測(cè)加注壓力缸3的活塞推桿的移動(dòng)距離；位移傳感器用于準(zhǔn)確測(cè)量到推桿由初始位置到停止位置的距離，并將數(shù)據(jù)傳送到微機(jī)。本發(fā)明的加注壓力缸3、夾緊裝置2選用的夾緊壓力缸，在控制裝置控制下移動(dòng)，控制裝置用于控制壓力缸的電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制壓力缸推桿的前進(jìn)和后退；夾緊裝置2通過液壓桿或夾緊塊，頂住待測(cè)量的彈體5底座，從而使彈體和測(cè)量夾具6緊貼；在測(cè)量中，加注壓力缸3提供較大的推力，使測(cè)量夾具6的薄膜材料緊貼彈體內(nèi)腔的內(nèi)壁，故需要很好的固連裝置使測(cè)量夾具6和彈體的上邊緣緊密接觸。測(cè)量夾具6上可以設(shè)置便于藥室內(nèi)空氣排出的槽結(jié)構(gòu)，便于氣體排出。為了提高測(cè)量效率，對(duì)于較大體積的彈體藥室，為了提高測(cè)量效率，在測(cè)量夾具6 中放入體積已知的填充體10，能減少需要加入的液體體積，以減少壓力缸推桿的前行距離， 提高測(cè)量效率。如圖2中，為了使本發(fā)明測(cè)量裝置待測(cè)量的彈體5內(nèi)的測(cè)量夾具6與加注管道7 可靠連接，使液體能夠全部加注到測(cè)量夾具6中，在待測(cè)量的彈體5的上端，設(shè)置連接頭12， 連接頭12的中間設(shè)置有通孔13，通孔13的上下端都設(shè)置有內(nèi)螺紋，連接時(shí)通過上端的內(nèi)螺紋將加注管道7連接，通過下端的內(nèi)螺紋將測(cè)量夾具6、填充體10等連接，同時(shí)本裝置采用現(xiàn)有技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)，以獲得達(dá)到要求的密封效果。如圖3中，本發(fā)明所用填充體10的一種具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)，圓棒狀的填充體10上端設(shè)置有一段外螺紋，便于連接；連接時(shí)通過該外螺紋與連接頭12下端的內(nèi)螺紋相配而旋入，同時(shí)將彈性薄膜材料制成的測(cè)量夾具6夾持在內(nèi)、外螺紋之間而連接；在填充體10內(nèi)部設(shè)置有通液孔14，加注液體容器4內(nèi)的液體在加注壓力缸3左右下，通過加注管道7、連接頭12的通孔13、通液孔14填充入測(cè)量夾具6內(nèi)。
權(quán)利要求
1.彈體藥室容積測(cè)量方法，其特征在于包括如下步驟(1)用彈性薄膜材料制成測(cè)量夾具；(2)將測(cè)量夾具放入待測(cè)量的彈體藥室的彈體內(nèi)腔，將待測(cè)量的彈體固定，將測(cè)量夾具與液體加入管道、液體加入管道與液體盛裝容器、液體盛裝容器與壓力缸相應(yīng)連接好；(3)啟動(dòng)壓力缸，借助壓力缸的液壓推力，通過液體加入管道將液體盛裝容器中的液體注入夾具中，使測(cè)量夾具的彈性薄膜材料與彈體內(nèi)腔緊密接觸，直至測(cè)量夾具在液體作用下充滿彈體藥室的彈體內(nèi)腔；測(cè)量壓力缸中推桿的前行距離，根據(jù)壓力缸的缸徑和推桿的移動(dòng)距離，計(jì)算加入到測(cè)量夾具中的液體的體積；(4)將測(cè)量夾具自身體積，與加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加即得到彈體藥室容積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述彈體藥室容積測(cè)量方法，其特征在于在測(cè)量夾具中放入體積已知的填充物，最后將測(cè)量夾具自身體積、填充物的體積和加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加得到彈體藥室容積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述彈體藥室容積測(cè)量方法，其特征在于在步驟(2)將測(cè)量夾具放入彈體內(nèi)腔之前，用軟管將測(cè)量夾具與一個(gè)缸體活塞結(jié)構(gòu)裝置相連接，形成一個(gè)密閉腔體， 腔體內(nèi)充滿一定體積的液體；拉動(dòng)活塞桿，彈性薄膜內(nèi)的部分液體流入缸體，使得彈性膜體積變小便于將其放入到彈體藥室。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2或3所述測(cè)量方法的測(cè)量裝置，其特征在于包括測(cè)量機(jī)架(1)，在測(cè)量機(jī)架(1)上設(shè)置夾緊裝置(2)、加注壓力缸(3)和加注液體容器(4)，待測(cè)量的彈體(5)設(shè)置在測(cè)量機(jī)架(1)上，夾緊裝置(2)用以夾緊待測(cè)量的彈體(5)；在待測(cè)量的彈體(5)的彈體內(nèi)腔中設(shè)置彈性薄膜材料制成的測(cè)量夾具(6)，加注液體容器(4)的加注管道 (7)通入測(cè)量夾具(6)內(nèi)，加注壓力缸(3)的活塞推桿作用在加注液體容器(4)內(nèi)，推動(dòng)加注液體容器(4)內(nèi)的液體經(jīng)加注管道(7)流入測(cè)量夾具(6)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量裝置，其特征在于在測(cè)量夾具(6)中放入體積已知的填充體(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的測(cè)量裝置，其特征在于在待測(cè)量的彈體(5)的上端，設(shè)置連接頭(12)，連接頭(12)的中間設(shè)置有通孔(13)，通孔(13)的上下端都設(shè)置有內(nèi)螺紋， 通過上端的內(nèi)螺紋將加注管道(7)連接，通過下端的內(nèi)螺紋將測(cè)量夾具(6)和/或填充體 (10)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量裝置，其特征在于所述的填充體(10)是圓棒狀，填充體 (10)上端設(shè)置有一段外螺紋，通過該外螺紋與連接頭(12)下端的內(nèi)螺紋相配而旋入，在填充體(10)內(nèi)部設(shè)置有通液孔(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了彈體藥室容積測(cè)量方法及其裝置，用彈性薄膜材料制成測(cè)量夾具；將測(cè)量夾具放入待測(cè)量的彈體藥室的彈體內(nèi)腔，將待測(cè)量的彈體固定，將測(cè)量夾具與液體加入管道、液體加入管道與液體盛裝容器、液體盛裝容器與壓力缸相應(yīng)連接好；啟動(dòng)壓力缸，借助壓力缸的推力往夾具中注入液體使測(cè)量夾具的彈性薄膜材料與彈體內(nèi)腔緊密接觸，計(jì)算加入到測(cè)量夾具中的液體的體積；將測(cè)量夾具自身體積，與加入到測(cè)量夾具中液體的體積相加即得到彈體藥室容積。 本發(fā)明的測(cè)量方法及其裝置，測(cè)量精度高；該發(fā)明的自動(dòng)化程度較高，獲得較高的測(cè)量精度；測(cè)量效率高測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本不高；該技術(shù)打破傳統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01F17/00GK102261941SQ201110108809
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者李可飛, 程衛(wèi)平, 胡廷朋, 郝建軍, 陳宇 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)