[发明专利]一种深管类零件用的管径测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种深管类零件用的管径测量装置，其特征是：包含气浮主芯轴（1）、内径测量机构（4）、PSD传感器（5）、直线驱动机构（6）和中央处理器；所述气浮主芯轴（1）内设有气室，气浮主芯轴（1）的轴身均匀环设多个出气口（104），且每个出气口（104）处均设有一气体喷头（3），气体喷头（3）的喷气端均对应朝向炮管（7）的内表面；所述气浮主芯轴（1）的头端面设有内径测量机构（4）；

所述内径测量机构（4）包含空心柱体（401），该空心柱体（401）对应安装在气浮主芯轴（1）的头端面中心，且空心柱体（401）的空心腔和气浮主芯轴（1）的气室之间设有气流通道（402）；所述空心柱体（401）的柱身环设有多个与空心腔对应连通的气动测头（403），且气动测头（403）与空心腔连通处设有压力传感器（404）；

所述气浮主芯轴（1）的尾端面设有与气室对应连通的进气通道（103），以及PSD传感器（5），该传感器（404）的光线接收端对应朝向炮管（7）入口的中心位置；

所述气浮主芯轴（1）的尾端面与直线驱动机构（6）的驱动端对应连接，直线驱动机构（6）能够带动气浮主芯轴（1）沿炮管（7）的轴线方向移动；

所述中央处理器与压力传感器（404）和PSD传感器（5）对应电连接；

使用本测量装置进行测量的方法为：

a.首先对内径测量机构进行校准：

①将气浮主芯轴放入与标准炮管的尺寸一致的校准管中；

②启动外部供气装置，让工作气体进入气浮主芯轴的气室内，之后一部分工作气体从气体喷头中喷出，在校准管的内表面形成气浮垫，使气浮主芯轴悬浮在校准管的中心；另一部分工作气体输入到内径测量机构中，再通过气动测头喷至校准管的内表面；

③压力传感器测出的压力值经过中央处理器计算后，得到的数值范围即为炮管的标准内径值区间，并由中央处理器进行记录；

b.校准完成后，再将气浮主芯轴放入待检测的炮管内，开始对炮管的检测；

c.将直线驱动机构与气浮主芯轴的尾端面相连接，并驱动气浮主芯轴沿炮管的轴线进行匀速直线运动，且运动过程中各个压力传感器检测的压力数值曲线和PSD传感器测得的激光落点分布图均由中央处理器记录；

d.在气浮主芯轴运动结束后，利用中央处理器对压力数值曲线和激光落点分布图进行分析并判断检测结果，其中分析和判断过程为：

①中央处理器根据炮管对接部在炮管内的分布位置，分别对各个压力传感器检测的压力数值曲线进行分段，然后对每段的压力数值曲线与标准内径值区间进行对比，判断测量出的炮管对接部的内径是否符合标准；

②中央处理器根据激光落点分布图中的各个落点的点位进行离散度计算，若计算出的离散度小于0.1，则说明炮管的直线度符合标准，若计算出的离散度大于0.1，则说明炮管的直线度不符合标准。

2.如权利要求1所述的深管类零件用的管径测量装置及测量方法，其特征是：所述气浮主芯轴（1）的气室设由隔板（2）分为左右两部分，且隔板（2）的板面中心设有透气孔，其中左气室设为分压气室（101），该分压气室（101）为多个气体喷头（3）和内径测量机构（4）供气，右气室设为稳压气室（102），该稳压气室（102）与进气通道（103）对应连通，进气通道（103）的末端设有与外部供气装置连通的气管。

3.如权利要求1所述的深管类零件用的管径测量装置及测量方法，其特征是：所述进气通道（103）位于气浮主芯轴（1）尾端面的底部。

4.如权利要求1所述的深管类零件用的管径测量装置及测量方法，其特征是：所述气体喷头（3）内设有与气浮主芯轴（1）的出气口（104）对应连通的气体通道（301），气体喷头（3）的喷气端面匀设多个喷气孔（302）。

5.如权利要求4所述的深管类零件用的管径测量装置及测量方法，其特征是：所述喷气孔（302）设为平行的两列，且每列为四个。

6.如权利要求4所述的深管类零件用的管径测量装置及测量方法，其特征是：所述喷气孔（302）的排列方向与气浮主芯轴（1）的轴线方向一致。