Способ бесконтактного измерения высоты пороховых элементов в гильзе

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и касается способа бесконтактного измерения высоты пороховых элементов в гильзе. Способ включает в себя воздействие на контролируемые пороховые элементы направленным лазерным потоком, прием отраженного сигнала и фиксацию временного интервала между зондирующим и отраженным импульсами. Для каждого луча лазерного потока определяют расстояние до пороховых элементов пропорционально этому интервалу. Определяют по совокупности сравнительного анализа расстояние высоты утряски пороховых элементов и расстояние от среза дульца гильзы. Полученная разность результатов сравнивается с чертежным значением. В зависимости от результатов сравнения выводится информация о высоте утряски пороховых элементов в гильзе и подается сигнал на проведение дальнейшей операции сборки метательного заряда. Технический результат заключается в повышении точности контроля и уменьшении риска возникновения аварийных ситуаций на рабочем месте. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использован в системе управления технологическим процессом при сборке и ремонте боеприпасов.

Известен способ [1], реализуемый радиоволновым устройством измерения уровня сыпучих материалов в желобах, при котором об уровне (степени заполнения) сыпучего материала в желобе судят по характеристикам отраженного от зондируемого объекта радиоволнового сигнала.

Недостатком этого известного способа является неточность в измерении уровня из-за возникновения эффекта интерференции между зондирующим и отраженным радиоволновыми сигналами.

Известен способ [2], реализуемый микроволновым датчиком высоты слоя материала в аэрожелобе, выполненным в виде измерительной пластины, основан на зондировании материала микроволновым сигналом и оценке амплитуды отраженного от слоя материала сигнала, связанной с высотой слоя материала в аэрожелобе.

Недостатком данного способа можно считать сложность процедуры получения информации о высоте слоя из-за необходимого выбора размера измерительной пластины и ее сменности в зависимости от геометрических размеров аэрожелоба.

Известен способ [3], реализуемый воздействием на контролируемый в аэрожелобе материал продольным относительно распространения зондирующей волны магнитным полем, принимают отраженную от поверхности слоя материала волну. Измеряют угол поворота плоскости поляризации этой волны и высоту слоя сыпучего материала в аэрожелобе определяют по формуле

где λ - угол поворота плоскости поляризации, прошедшей через слой материала волны, V - постоянная Верде, Н - напряженность магнитного поля.

Недостатком данного способа можно считать намагниченность сыпучего материала в аэрожелобе на базе постоянного магнитного поля. Для пороховых элементов это не допустимо. В связи с возникновением статического напряжения на элементах и его воспламенении.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ [4], реализуемый в ручном исполнении квалифицированными работниками оборонной промышленности с помощью приспособления -«шаблон-мерка». «Шаблон-мерка» изготавливается вручную работниками предприятия. На ней имеются три риски, обозначающие три уровня размещения пороховых элементов в гильзе. Средняя риска - номинальная соответствует средней высоте утрясенных пороховых элементов, а две крайних - предельных - наибольшей и наименьшей высоте. На «шаблон-мерке» положение крайних - предельный рисок наносится на расстоянии 3 мм от средней риски, а ее положение определяется опытным путем индивидуально для каждой партии пороховых зарядов утряской первых 20-30 штук гильз с пороховыми элементами.

Недостатками этого способа является значительное время выполнения указанной особо опасной операции, что приводит к риску возникновения аварийной ситуации на рабочем месте, затрачивание времени на проведение опытных измерений, на изготовление «шаблон-мерок» для каждой партии, на проведение ручных измерений.

Задачей заявленного технического решения является упрощение процедуры получения информации о высоте пороховых элементов в гильзе, с целью контроля данного параметра.

Поставленная задача решается тем, что в способе бесконтактного измерения высоты пороховых элементов в гильзе, использующем лазерное измерение для воздействия на пороховые элементы и прием отраженного сигнала от них, отраженный поток фиксируется фотоприемником и характеризуется временным интервалом между передним фронтом зондирующего и отраженного импульсов, отдельных лучей лазерного потока.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом (фиг. 1), где 1 - технологический стол, 2 - гильза с элементами пороха, 3 - выносной прибор-модулятор, состоящий из лазерного генератора и оптико-сканирующего блока, обеспечивающий многократную подачу и прием отраженных лазерных лучей, 4 - лазерные лучи, 5 - прибор-контролер, 6 - блок ввода данных, 7 - блок обработки отраженных лазерных лучей, 8 - блок регистрации результатов о высоте утряски пороховых элементов и подачи сигнала на проведение дальнейшей операции, 9 - ПЭВМ.

Способ бесконтактного измерения высоты пороховых элементов в гильзе осуществляют следующим образом.

В прибор-контролер 5 вводится показатель высоты утряски пороховых элементов в гильзе из конструкторской документации на метательный заряд. Устанавливается на технологическую линию шаблон-гильза для определения расстояния от среза дульца гильзы до прибора-модулятора 3. Лазерный импульс излучения малой длительностью, генерируемый в приборе-модуляторе 3 направляется на наружную поверхность пороховых элементов находящихся в гильзе 2, отраженный от указанной поверхности импульс излучения, пройдя оптическую систему, попадает в фотоприемник прибора-модулятора 3, в котором преобразуется в цифровое значение высоты утряски.

Момент излучения зондирующего и момент поступления отраженных сигналов регистрируются фотоприемным устройством, которое вырабатывает электрический сигнал для запуска и остановки отсчета времени измерителя временных интервалов.

Измеритель временных интервалов измеряет временной интервал между передним фронтом зондирующего и отраженного импульсов. Расстояние до исследуемой поверхности пропорциональна этому интервалу и определяется по формуле

где X - расстояние до исследуемой поверхности, м

С - скорость света в атмосфере, м/с

t - измеренный временной интервал, с.

Измеритель временных интервалов преобразует временной интервал в расстояние.

В приборе - контролере 5 вычисляется разность между измеренным значением высоты утряски и расстоянию от среза дульца гильзы. Затем, полученная разность результатов сравнивается с чертежным значением. В зависимости от результатов сравнения в блоке регистрации результатов 8 выводится информация о высоте утряски пороховых элементов в гильзе и подается сигнал на проведение дальнейшей операции сборки метательного заряда согласно технологического процесса, после чего вся полученная информация сохраняется в накопителе ПЭВМ с возможностью вывода ее на печать.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет измерять линейные размеры высоты утряски пороховых элементов с высокой точностью, позволяет сократить время на выполнение особо опасной операции по контролю утряски пороховых элементов в гильзе, уменьшить риск возникновения аварийных ситуаций на рабочем месте, автоматизировать процесс измерительного контроля, исключить человеческий фактор при работе с открытыми порохами, увеличить количество контролируемых изделий.

Список источников

1. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов [Текст] / В.А. Викторов, Б.В. Лункин, А.С. Совлуков. - М.: Энергоатомиздат, 1989, - 208 с.

2. Степанов А.В. Инновационные микроволновые приборы измерения расхода сыпучих веществ в аэрожелобах. Журнал Автоматизация в промышленности, №11. М.: ООО Издательский дом «ИнфоАвтоматизация», 2008, с. 29-30.

3. Способ определения высоты слоя сыпучего материала: патент на изобретение №2395789 Рос.Федерация / Ахобадзе Г.Н. Заявка №2009119551/28; заявл. 22.05.2009. Дата гос. регистрации в Реестре изобретений РФ 27.07.2010.

4. СТП 44А-Р-011-98 Выстрелы артиллерийские раздельно-гильзового и картузного заряжания. Измерительный контроль. Перечень контролируемых параметров. Выбор средств измерения. 1998, - 76 с.

5. Конструкторская документация на метательные заряды.

6. Конструкторская документация на гильзу.

7. Ершов и др. Радиоволновой резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с диэлектрическими потерями. Журнал Вестник МГТУ, том 11, №3, М.: Наука, 2008, с. 498-501.

Способ бесконтактного измерения высоты пороховых элементов в гильзе, отличающийся тем, что воздействуют на контролируемые в гильзе пороховые элементы направленным лазерным потоком, принимают отраженный сигнал от поверхности элементов, фиксируют временной интервал между зондирующим и отраженным импульсами, для каждого луча лазерного потока определяют расстояние до пороховых элементов пропорционально этому интервалу, как половина произведения скорости света в атмосфере и временного интервала между зондирующим и отраженным импульсами лазера, определяют по совокупности сравнительного анализа расстояние высоты утряски пороховых элементов и расстояние от среза дульца гильзы, затем полученная разность результатов сравнивается с чертежным значением, в зависимости от результатов сравнения выводится информация о высоте утряски пороховых элементов в гильзе и подается сигнал на проведение дальнейшей операции сборки метательного заряда согласно технологическому процессу, после чего вся полученная информация сохраняется в накопителе ПЭВМ с возможностью вывода ее на печать.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области дистанционного контроля уровня жидкости, преимущественно нефтепродуктов, в т.ч. в нестационарных объектах.

Изобретение относится к области дистанционного контроля уровня жидкости, преимущественно нефтепродуктов и прочих ЛВЖ, в т.ч. в нестационарных объектах.

Изобретение относится к области дистанционного контроля уровня жидкости, преимущественно нефтепродуктов, в т.ч. в нестационарных объектах.

Изобретение относится к способу измерения и регулирования в оперативном режиме и в реальном времени вспенивания технологической текучей среды в процессе обработки текучей среды.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения уровня жидкости, в том числе пожаро- и взрывоопасных жидкостей. Задачей изобретения является создание надежного и простого в эксплуатации устройства для измерения уровня жидкости в реальном времени технологического процесса в различных пожароопасных средах.

Изобретение относится к комбинированной оптической системе распознавания контейнера и уровня заполнения. Система содержит по меньшей мере один выполненный с возможностью извлечения контейнер (14, 114, 214, 314) с внутренней полостью (32, 332) для приема текучих или сыпучих сред (34, 334) и по меньшей мере один контейнероприемник (12, 312) для контейнера (14, 114, 214, 314).

Изобретение относится к комбинированной оптической системе распознавания контейнера и уровня заполнения. Система содержит по меньшей мере один выполненный с возможностью извлечения контейнер (14, 114, 214, 314) с внутренней полостью (32, 332) для приема текучих или сыпучих сред (34, 334) и по меньшей мере один контейнероприемник (12, 312) для контейнера (14, 114, 214, 314).

Группа изобретений относится к системе калибровки для измерения расстояния. Калибровочная система для калибровки устройства для измерения расстояния содержит по меньшей мере один измерительный отрезок, на котором может быть смонтировано по меньшей мере одно для измерения расстояния, по меньшей мере один монтируемый с возможностью перемещения на по меньшей мере одном измерительном отрезке отражатель для отражения сигнала (Di) измерения, выданного по меньшей мере одним устройством для измерения расстояния, и лазерный трекер.

Изобретение относится к области техники для измерения высотных положений узлов сооружений. Видеодатчик гидростатического нивелира содержит оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, которые установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается системы индикации уровня текучей среды с подсветкой для транспортного средства. Система включает в себя контейнер, текучую среду, расположенную в контейнере, фотолюминесцентный элемент, расположенный на контейнере, и источник света, выполненный с возможностью испускать излучение для возбуждения фотолюминесцентного элемента и тем самым подсветки контейнера.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам, обеспечивающим возможность восприятия слепыми или слабовидящими людьми окружающего пространства.
Наверх