摘要
火炮作为现代军事武装的基础装备，广泛的装备于各国的海陆空部队，是各国军事力量的重要组成部分。火炮身管作为火炮的核心构件之一，它的各项参数对火炮的打击精度、使用安全性、射速和使用寿命等有着严重的影响。现阶段，我国针对火炮身管的检测设备与检测手段还比较落后，存在检测效率低、检测设备复杂、测量条件苛刻等问题。因此，研究火炮身管检测有重要意义。 本设计以实现对火炮身管内径高效、高精度、非接触测量作为研究目标，设计了一种基于激光三角法的火炮内径自动测量系统。测量系统以STM32处理器作为控制处理核心，采用高精度激光位移传感器得到测量值，通过友好的人机交互界面，对测量参数进行设置，控制整个系统的工作。搭配设计的机械测量结构，实现对全身管的自动测量。设计中采用几何定心构建测量模型的测量方法，在数据处理上采用插值处理对数据进行扩充后再求取内径值。在缺陷位置利用插值算法以及几何关系，实现对缺陷大小的计算，通过对比发现计算结果与实际测量值误差极小。它具有测量精度高、检测速度快、无接触测量等特点，能实现对不同内径火炮的全身管的自动测量，并且能将测量结果通过上位机实时显示。 最后，通过实际的测量对系统进行验证，并对测量结果进行分析。该测量系统能对多种口径的火炮身管进行高效测量，并能将测量身管的各个位置的截面圆和整体的轮廓图显示，在实现测量系统主要功能前提下满足对性能的要求。
NETL