运动步枪枪管导气槽检测装置及其检测方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201610421142.4
申 请 日：20160614
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
公 开 日：20180824
公 开 号：CN106091908B
代 理 人：龙玉洪
代理机构：重庆为信知识产权代理事务所(普通合伙) 50216
摘 要：本发明公开一种运动步枪枪管导气槽检测装置及其检测方法，包括自动卡盘、电磁摆臂和滑动箱，自动卡盘经电机驱动旋转，移动装置带动滑动箱向自动卡盘移动，电磁摆臂一端与滑动箱相绞接，另一端朝向自动卡盘，并在靠近端面的位置处设置有检测探针，电磁摆臂的上方设置有电磁铁和LVDT位移传感器，LVDT位移传感器输出信号进数据分析模块中。数据分析模块对采样序列依次进行周期延拓、去噪处理、去漂移项、去除趋势项预处理，然后对信号进行导气槽尺寸特征提取，提取波峰幅值和相邻两个谷点的时间，根据波峰幅值和两个谷点的时间计算出导气槽深度和导气槽宽度。本发明结构简单、操作简便、成本低，可以准确地检测出枪管导气槽的深度和宽度，检测精度高。
主 权 项：1.一种运动步枪枪管导气槽尺寸检测方法，其特征在于：采用以下步骤进行导气槽尺寸检测：步骤1、搭建检测装置并安装枪管，检测装置设置有自动卡盘(1)、电磁摆臂(2)和滑动箱(3)，自动卡盘(1)经电机(4)驱动旋转，所述滑动箱(3)设置在移动装置(8)上，移动装置(8)带动滑动箱(3)向自动卡盘(1)移动，所述滑动箱(3)上安装有电磁摆臂(2)，该电磁摆臂(2)一端与所述滑动箱(3)相绞接，所述电磁摆臂(2)的另一端朝向所述自动卡盘(1)，并在靠近端面的位置处设置有竖直向上的检测探针(5)；所述电磁摆臂(2)的上方设置有电磁铁(6)和LVDT位移传感器(7)，电磁铁(6)吸引电磁摆臂(2)向上摆动，所述LVDT位移传感器(7)的探针竖直向下，并与电磁摆臂(2)相抵接，所述LVDT位移传感器(7)输出的信号经放大电路和模数转换电路后输入数据分析模块中进行分析；将枪管卡装在自动卡盘(1)上，并电磁摆臂(2)前端能伸入枪管，PLC可编程控制器控制自动卡盘(1)卡紧枪管；步骤2、PLC可编程控制器控制移动装置(8)朝向自动卡盘(1)移动，电磁摆臂(2)伸入枪管中，电磁摆臂(2)将检测探针(5)送入枪管的导气槽段；步骤3、PLC可编程控制器控制电磁铁(6)上电，电磁铁吸引电磁摆臂(2)向上，检测探针(5)抵接枪管内壁；步骤4、LVDT位移传感器(7)数据初始化；步骤5、PLC可编程控制器控制电机驱动自动卡盘(1)旋转，自动卡盘(1)带动枪管自转；步骤6、数据分析模块采集LVDT位移传感器(7)输出的信号数据；步骤7、数据分析模块对采集的信号进行N个周期的延拓；步骤8、数据分析模块采用非抽样小波变换法对采集的信号进行信号去噪，包括：①、选择db6小波基对信号进行非抽样小波变换分解，得到每层的小波系数，分解层数由原始信号的频谱特征决定；②、对分解后各层的小波系数进行软阈值量化处理，处理后的估计小波系数记为
其公式表示如下：
其中，
阈值λ取
N表示信号长度；③、用经过软阈值处理后的小波系数
进行小波重构；步骤9、数据分析模块采用非抽样小波变换法对去噪后的数据信号进行去漂移项处理；步骤10、数据分析模块对去除漂移项的信号进行波峰检测，得到有用的波峰；步骤11、数据分析模块检测有用的波峰的幅值，波峰幅值即为导气槽深度值，并按照以下公式计算得到导气槽的深度：
其中，
是第i(i＝1,2,3.....,k)个导气槽深度的平均值，Di+km是枪管第i个导气槽在第m+1个延拓周期中检测到的深度值，i为正整数，k为导气槽总数；步骤12、数据分析模块采用非抽样小波变换法对去噪后的信号进行去趋势项处理；步骤13、数据分析模块对去除趋势项的信号进行谷值检测，得到有用的谷值点；步骤14、数据分析模块根据谷值检测得到有用谷值点，并根据有用谷值点得出谷值点对应的时间点，并根据两个时间点计算出导气槽的宽度，其数学表达式如下：W＝(Tgw?r?Tgw?l)·△l其中，左谷点对应的时间点定义为Tgw?l，右谷点对应的时间点定义为Tgw?r，△l＝2πR/转速，R为枪管的内半径。
关 键 词：导气槽;自动卡盘;电磁摆臂;滑动箱;数据分析模块;检测;步枪枪管;检测装置;波峰;谷点;电磁铁;预处理;漂移;采样序列;尺寸特征;电机驱动;检测探针;时间计算;输出信号;移动装置;周期延拓;位置处;绞接;枪管;去噪;去除;移动
法律状态：授权
IPC专利分类号：G01B7/02(2006.01)I,G01B7/26(2006.01)I