膛線檢測摘要

摘要槍膛，即槍管中裝送子彈的部分。槍膛是槍械的主體部分，也是最重要的部分。槍膛的口徑、長度決定了槍的射程和殺傷力?？梢哉f槍膛決定著槍的整體性能和質量。槍管中的膛線，讓子彈產生自轉，以減少空氣對其的影響，提高子彈射出后飛行中的穩(wěn)定性.在子彈從槍膛出射過程中，由于子彈出射速度極大，產生極大的熱能，使得槍膛內部材料發(fā)生融化等情況，膛線受損，從而出現燒蝕現象。眾所周知，槍械作為一個國家常規(guī)軍事兵器的重要組成部分，其技術的發(fā)展水平決定了國家軍事實力的現代化水平。槍械的槍管是給予子彈飛行的初速度、穩(wěn)定的飛行方向并能承受彈藥氣體壓力的主要部件。而實際上隱藏在槍管中的膛線才是子彈準確度和速度的關鍵。槍械內膛同時要承受子彈在穿過槍膛時的擠壓力和摩擦力，以及高溫高壓彈藥氣體的熱化學腐蝕作用。這些因素都將使膛線產生燒蝕、磨損、裂紋等表面疵病。毫無疑問，膛線的質量好壞會直接影響到武器射擊的精確程度、武器的使用壽命及使用安全性等重要戰(zhàn)技指標。因此對槍管內膛表面的無損檢測是槍械研制和生產中非常重要的部分。隨著電子技術、多媒體技術、計算機技術的不斷發(fā)展，以CCD（即電荷耦合器件）為采集數據源的圖像采集技術也取得了很大的進步。本設計是以CCD微型相機攝像方式來獲取槍械內膛圖像信息，其拍攝圖像檢測方式是通過MATLAB軟件對采集到的內膛圖片進行圖像處理，得到內膛表面的特征信息，精確快速的檢測出內膛表面各個部分的燒蝕情況，從而計算出該槍械內膛的燒蝕率，判斷其是否對子彈出射準確度產生較大影響，是否需要維修處理。通過對檢測系統的運行原理的分析與研究，設計出了系統的機械結構以及基于單片機的圖像采集系統。步進電機是一種進行精確步進運動的機電執(zhí)行元件，它廣泛應用于工業(yè)機械的數字控制，為使系統的可靠性、通用性、可維護性以及性價比最優(yōu)。根據控制系統功能要求及步進電機應用環(huán)境，確定了設計系統硬件和軟件的功能劃分，從而實現了基于8051單片機的四相步進電機的開環(huán)控制系統。關鍵詞：槍膛；燒蝕；CCD；圖像采集；步進電機

AbstractThebarrelofagunisthepartwheretosendthebullet.Barrelisthemainpartofthegun,alsoisthemostimportantpart.Thediameterandlengthofthebarreldecidetheshootingdistanceandlethality.Itistosaythat,thebarreldecidestheoverallperformanceandqualityofthegun.Groovesinthebarrelletthebullettoproducerotation,toreducetheimpactonitwhichfromtheairandimprovethestabilityofthebulletintheflight.Intheprocessofbulletexitfromagun,becauseofthegreatoutputspeed,itproducesheatenergygreatly,makestheinternalmaterialstomelt,andsoon.Groovesisdamaged,thusappearingtheablationphenomenon.Itiswellknown,gunasanimportantpartofthenationalconventionalmilitaryweapons,thedevelopmentofitstechnologyleveldeterminesthelevelofmodernizationofnationalmilitarypower.Gunbarrelisthemainpartgivingthebeginningrate,stableflightdirectiontoabulletanditcanwithstandtheammunitiongaspressure.Butinfacthiddeninthebarrelgroovesisthekeytotheaccuracyandvelocityofthebullet.Theborebearstheextrusionandfrictionwhenbulletsthroughthegunbarrel,andenduresthermalchemicalcorrosioneffectfromammunitiongaswithhightemperatureandhighpressureinthesametime.Allofthesefactorswillmakethegroovesproduceerosion,attrition,flawandanothersurfacedefects.Thereisnodoubtthat,groovesqualitystandorfallwilldirectlyaffecttheservicelifeoftheweapon,shootingaccuracyofit,andthesecurityofuse,whichbelongtotheimportantlighterindex,etc.Fornon-destructivetestingonthesurfaceofthebarrelboregunisaveryimportantpartindevelopmentandproduction.Withthecontinuousdevelopmentofelectronictechnology,multimediatechnologyandcomputertechnology,CCD(charge-coupleddevice)forcollectingdataofimageacquisitiontechnologyhasalsomadeagreat

progress.ThisdesignisbasedonCCDtinycameratogetgunboreimageinformation.ThefilmimagedetectionwayisthroughtheMATLABsoftwaretoboreimagesobtainedbyimageprocessing,togettheboresurfacefeaturesinformation,detectingpreciselyandquicklyboreerosionsurfaceofeachpartofthesituation.Throughthatworktocalculatethegunboreablationrate,whetheritforpop-upshotaccuracyhavegreatinfluence,whethertoneedadealwiththemaintenance.Throughtheanalysisofthetestingsystemandtheresearch,designingthemechanicalstructureofthesystemandimageacquisitionsystembasedonsinglechipmicrocomputer.Steppermotorisakindofprecisesteppermovementofthemechanicalandelectricalactuator.Itiswidelyusedindigitalcontrolofindustrialmachinery.Accordingtotheapplicationenvironmentfunctionrequirementsandsteppermotorcontrolsystem,determinethedesignofsystemhardwareandsoftwarefunctionaldivision,determinethefunctiondesignofsystemhardwareandsoftware,tomakethesystemreliability,versatility,maintainability,andtheoptimalcostperformance.Soastorealizethefourphasesteppingmotorcontrolsystembasedon8051singlechipmicrocomputer.Keyworks:gunbarrel;erosion;CCD;imageacquisition;steppermotor張洪偉，任現君.新型槍械內膛疵病檢測設備[II]l飛行器測控學報，2002,21(2).劉立欣，王文生，劉廣利.槍械內膛疵病圖像的邊緣檢測算法[U].兵工學報，2005,26(1)：105—107.[4]鄭軍，張建，馬建峰，王信義.火炮身管膛線參數檢測技術研究與機械，2002，29(3)71—74.

［5］楊濱峰.槍械內膛測量技術的研究［D］.長春理工大學碩士論文.2009.□楊濱峰槍械內膛測量技術的研究［學位論文］2009［］鄭軍；張建;馬建峰;王信義火炮身管膛線參數檢測技術研究［期刊論文］-機械2002(03)［］劉立欣；王文生；劉廣利槍械內膛疵病圖像的邊緣檢測算法［期刊論文］-兵工學報2005(01)［］張洪偉；任現君新型槍械內膛疵病檢測設備［期刊論文］-飛行器測控學報2002(02)□張家生.電機原理與拖動基礎［M］.北京：北京郵電大學出版社，2006.□馬淑華，王鳳文，張美金.單片機原理與接口技術［M］.北京：北京郵電大學出版社，2007.□顧德英，張健，馬淑華.計算機控制技術［M］.北京:北京郵電大學出版社,2006.［］歐陽娟機電一體化技術在現代機械制造業(yè)中的應用［期刊論文］-中國新技術新產品2010(12)□王玉琳步進電動機可變細分驅動器［期刊論文］-微特電機2005(04)□何麗民，《單片機初級教程》，北京航空航天大學出版社；□沙占友，王彥朋，孟志永，《單片機外圍電路設計》，電子工業(yè)出版社；□張迎新《單片機初級教程一一單片機基礎》，北京航空航天大學出版社。［3］ 黃素貞，尹立新，張國梁.基于CCD的圖像采集處理系統的研究［J］.電子應用技術，2004，30(10)：69.72.［4］ 鮑超，信息檢測技術［M］.杭州：浙江大學出版社，2002,56-79.［5］ 李介谷.圖像處理技術［M］.上海：上海交通大學出版社，1988，67-92.［8］吳敏金.圖像形態(tài)學［M］.上海：上?？茖W技術文獻出版社，1991，154-202.［1O］李昌禧等著.測量、控制與管理一體化技術［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2004，78.134.［1l］李巖，花國梁.精密測量技術［M］.中國計量出版社，2001，135-176.［12］張寶芬等編.自動檢測技術及儀表控制系統［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2000，114.136.［14］ 容觀澳.計算機圖象處理［M］.北京：清華大學出版社，2000，13l-157.［15］ 王元慶編著.新型傳感器原理及應用［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2002,167.185.［16］ 李弼程，彭天強，彭波等.智能圖像處理技術［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004，117.146.［17］ 唐良瑞，馬全明，景曉軍.圖像處理實用技術［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2002，185.191.-［20】陸宏偉，于起峰.最小核值相似區(qū)低層次圖像處理算法的改進及應用［J］.應用光學，2000，2l(1)：32-36.崔屹.圖象處理與分析一數學形態(tài)學方法及應用［M】.北京：科學出版社，2000，167-189.樊啟斌，李虹.MATLAB語言的功能、特點及其應用［J】.計算機應用，2000，(4)：29—32.SongGang，QinYuexia，Zhangkai，eta1.Highpr