一种弹体容积测量装置与容积检测方法

技术领域

本发明涉及弹体体积测量领域，特别涉及一种弹体容积测量装置与容积检测方法。

背景技术

炸药注装法是将固态的炸药进行加热熔化，经过一定的处理，注入到空弹体中，经过冷却凝固后形成一定形状和尺寸的一种装药方法。为了提高装药密度，从而提高装药质量，根据熔注药工艺设置，在熔注装药前，应先测量空弹体容积，以确定注药量，从而保证注药的密度。现有的称重测容积方法多采用人工注水测容积法，而人工的劳动强度大，人工操作的主观影响影响因素多，从而导致测量不准确的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中弹体容积测量采用人工进行，导致测量效率低、准度低的问题，提供一种有效提高检测效率的弹体容积测量装置与容积检测方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种弹体容积测量装置，包括注液装置和称重装置，注液装置设有用于测量弹体内液面高度的液位测量件和可伸入弹体内的注液管路；称重装置设在弹体下方。

采用所述技术方案的发明，设有注液装置和称重装置，区别于以往的人工操作，避免了人工操作造成的误差；通过在注液装置上设置液位测量件，可实时监控弹体内的液面高度，以控制注液量在适宜的高度，提高注液量的精确度；注液管路可伸入弹体内部，减少注液时液面的波动，使注液时液面的平稳性更好，提高实时液面高度监测的准确度；在弹体下方设置称重装置，可对弹体注液前、注液后的重量进行测量，通过重量差和已知的注入液体密度，可算出弹体内注液部分的体积；测量容积时，先使用称重装置对空弹体进行称重，后使用注液管路朝弹体内注液，同时使用液位测量件监控弹体内液面高度，直至液面高度达到设定值(设定液面高度即为弹体注装炸药时的限定高度)，二次称重前可使得注液管路离开弹体液面，后使用称重装置对弹体进行二次称重，将两次称重的重量相减即为液体重量，由于弹体内需注药的体积与液体所占体积相等，因而可通过注入液体已知的密度算出液体体积，即得到注药体积，从而根据预设的注药密度确定注药的重量，保证了弹体内注药量的准确度。

进一步地，注液管路设在外管内，外管内还设有排液管路、烘干管路、压缩空气管路，注液管路、排液管路分别连接有注水球阀、排水球阀。操作时，依次先使用注液管路对弹体进行注液，后使用排液管路可对注液后的弹体进行排液，后使用烘干管路对弹体进行烘干，在使用烘干管路烘干同时可开启压缩空气管路，通过通入的压缩空气使得弹体内的余液扬起，便于液体的烘干，以便后续操作对弹体进行注药。

进一步地，注液管路、排液管路、烘干管路、压缩空气管路均固定在外管内并随外管一起移动，外管可沿竖直方向移动且其端部可伸入弹体内的最高液面下方。注液管路、排液管路、烘干管路、压缩空气管路四者均可设置在外管内，使得四者可随外管同时移动，便于对弹体进行注液、排液、扬起余液和烘干。

进一步地，外管连接有第一动力件，第一动力件通过齿轮齿条结构带动外管在竖直方向移动。外管可沿竖直方向移动，使得外管可伸入或移出弹体内的设定液面；通过第一动力件带动外管在竖直方向的移动，第一动力件可为齿轮齿条结构，也可为其他适宜的传动结构。

进一步地，称重装置的底部为称重支架、顶部设有托盘，称重支架与托盘通过称重传感器连接。称重支架作为称重装置的底部支座，托盘用于放置弹体，称重传感器则用于测量弹体的重量。

进一步地，称重装置上方设有护稳套，护稳套与弹体端部呈仿形结构或形成卡接结构。称重装置上方可设置护稳套，护稳套与弹体的底部形状相同或形成卡接结构，使得弹体放上后稳定性高；具体使用时，托盘直接具有护稳套功能也可，此时不需额外设置护稳套。

进一步地，还设有可带动弹体移动的转移机构，转移机构固定在机架上并设有放置弹体的平移车，平移车在第二动力件带动下可沿水平方向移动。转移机构可带动弹体移动，便于不同弹体体积检测时的的自动化更换；平移车用于放置弹体并带动弹体移动。

进一步地，转移机构设有导轨，平移车置于导轨上；平移车上设有可推动弹体沿竖直方向运动的顶升气缸。平移车设在导轨上并沿导轨进行移动，从而带动弹体沿导轨在横向移动；顶升气缸可在竖直方向顶起弹体，便于将弹体从平移车转移到称重装置上。

根据本发明的另一个方面，提供一种弹体容积检测方法，基于装置实施，包括以下步骤：S1：对位于称重装置上的空弹体进行称重；S2：使用注液装置进行注液，直至达到设定的液面高度为止；S3：移开注液装置并排空弹体内液体，对弹体进行二次称重；S4：计算两次称重的差值，根据注入液体的密度计算出弹体对应的装药体积。采用上述技术方案的本方法，需依次进行：对空弹体进行称重，注液至设定高度，排空液体，二次称重，计算两次的称重差值，根据液体密度计算出弹体对应的装药体积；整个操作方法对装药体积的测量准确度高，操作方便，减少了人工操作的误差。

进一步地，S2的注液过程，可分为以下步骤：S2-1：先将注液管路端部伸至弹体内部的第一高度，后进行注液，注液时使用液位测量件监测液面高度，直至液面达到第二高度时停止注液，且第一高度低于第二高度；此时，注液管路在第二高度时伸入液面下的体积为a；S2-2：将注液管路移出液面，直至注液管路位于设定高度上方；S2-3：对弹体进行定量补水，补水量为a。将S2的步骤进行细分，第一高度、第二高度均为提前预设值，因而注液管路端部伸至第一高度且弹体内液面高度为第二高度时，注液管路的下方一段伸入了液体内，且该段在液体内所占的体积可以提前算出，此处将该体积设为a；由于注液管路伸入了第二高度下方，使得液面上升至靠近第二高度时，注液管路的出水口位于自身下方的端部，即从液面下方进行注液，使得液面的平稳度高，液面波动性小，也提高液位测量件液位测量的可靠性，同时减少等待液面平稳的时间，提高注液效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

设有注液装置和称重装置，区别于以往的人工操作，避免了人工操作造成的误差；通过在注液装置上设置液位测量件，可实时监控弹体内的液面高度，以控制注液量在适宜的高度，提高注液量的精确度；注液管路可伸入弹体内部，减少注液时液面的波动，使注液时液面的平稳性更好，提高实时液面高度监测的准确度；在弹体下方设置称重装置，可对弹体注液前、注液后的重量进行测量，通过重量差和已知的注入液体密度，可算出弹体内注液部分的体积；测量容积时，先使用称重装置对空弹体进行称重，后使用注液管路朝弹体内注液，同时使用液位测量件监控弹体内液面高度，直至液面高度达到设定值(设定液面高度即为弹体注装炸药时的限定高度)，二次称重前可使得注液管路离开弹体液面，后使用称重装置对弹体进行二次称重，将两次称重的重量相减即为液体重量，由于弹体内需注药的体积与液体所占体积相等，因而可通过注入液体已知的密度算出液体体积，即得到注药体积，从而根据预设的注药密度确定注药的重量，保证了弹体内注药量的准确度。

附图说明：

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1示出了本发明弹体容积测量装置的结构图。

图2示出了图1第二个视角的结构图。

图3示出了图1第三个视角的结构图。

图4示出了注液装置的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10注液装置；11液位测量件；12注液管路；13外管；14排液管路；15烘干管路；16压缩空气管路；17第一动力件；

20称重装置；21托盘；22称重传感器；23护稳套；

30弹体；

40转移机构；41平移车；42第二动力件；43顶升气缸；44导轨

50机架；51注水泵；52烘干机；53拖链。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1至图3，一种弹体30容积测量装置，包括注液装置10和称重装置20，注液装置10设有用于测量弹体30内液面高度的液位测量件11和可伸入弹体30内的注液管路12；称重装置20设在弹体30下方。

采用所述技术方案的发明，设有注液装置10和称重装置20，区别于以往的人工操作，避免了人工操作造成的误差；通过在注液装置10上设置液位测量件11，可实时监控弹体30内的液面高度，以控制注液量在适宜的高度，提高注液量的精确度；注液管路12可伸入弹体30内部，减少注液时液面的波动，使注液时液面的平稳性更好，提高实时液面高度监测的准确度；在弹体30下方设置称重装置20，可对弹体30注液前、注液后的重量进行测量，通过重量差和已知的注入液体密度，可算出弹体30内注液部分的体积；测量容积时，先使用称重装置20对空弹体30进行称重，后使用注液管路12朝弹体30内注液，同时使用液位测量件11监控弹体30内液面高度，直至液面高度达到设定值(设定液面高度即为弹体30注装炸药时的限定高度)，二次称重前可使得注液管路12离开弹体30液面，后使用称重装置20对弹体30进行二次称重，将两次称重的重量相减即为液体重量，由于弹体30内需注药的体积与液体所占体积相等，因而可通过注入液体已知的密度算出液体体积，即得到注药体积，从而根据预设的注药密度确定注药的重量，保证了弹体30内注药量的准确度。

进一步地，注液管路12设在外管13内，外管13内还设有排液管路14、烘干管路15、压缩空气管路16，注液管路12、排液管路14分别连接有注水球阀、排水球阀。操作时，依次先使用注液管路12对弹体30进行注液，后使用排液管路14可对注液后的弹体30进行排液，后使用烘干管路15对弹体30进行烘干，在使用烘干管路15烘干同时可开启压缩空气管路16，通过通入的压缩空气使得弹体30内的余液扬起，便于液体的烘干，以便后续操作对弹体30进行注药。

如图4，进一步地，注液管路12、排液管路14、烘干管路15、压缩空气管路16均固定在外管13内并随外管13一起移动，外管13可沿竖直方向移动且其端部可伸入弹体30内的最高液面下方。注液管路12、排液管路14、烘干管路15、压缩空气管路16四者均可设置在外管13内，使得四者可随外管13同时移动，便于对弹体30进行注液、排液、扬起余液和烘干。

进一步地，外管13连接有第一动力件17，第一动力件17通过齿轮齿条结构带动外管13在竖直方向移动。外管13可沿竖直方向移动，使得外管13可伸入或移出弹体30内的设定液面；通过第一动力件17带动外管13在竖直方向的移动，第一动力件17可为齿轮齿条结构，也可为其他适宜的传动结构。

进一步地，称重装置20的底部为称重支架、顶部设有托盘21，称重支架与托盘21通过称重传感器22连接。称重支架作为称重装置20的底部支座，托盘21用于放置弹体30，称重传感器22则用于测量弹体30的重量。

进一步地，称重装置20上方设有护稳套23，护稳套23与弹体30端部呈仿形结构或形成卡接结构。称重装置20上方可设置护稳套23，护稳套23与弹体30的底部形状相同或形成卡接结构，使得弹体30放上后稳定性高；具体使用时，托盘21直接具有护稳套23功能也可，此时不需额外设置护稳套23。

进一步地，还设有可带动弹体30移动的转移机构40，转移机构40固定在机架50上并设有放置弹体30的平移车41，平移车41在第二动力件42带动下可沿水平方向移动。转移机构40可带动弹体30移动，便于不同弹体30体积检测时的的自动化更换；平移车41用于放置弹体30并带动弹体30移动。

进一步地，转移机构40设有导轨44，平移车41置于导轨44上；平移车41上设有可推动弹体30沿竖直方向运动的顶升气缸43。平移车41设在导轨44上并沿导轨44进行移动，从而带动弹体30沿导轨44在横向移动；顶升气缸43可在竖直方向顶起弹体30，便于将弹体30从平移车41转移到称重装置20上。

根据本发明的另一个方面，提供一种弹体30容积检测方法，基于装置实施，包括以下步骤：S1：对位于称重装置20上的空弹体30进行称重；S2：使用注液装置10进行注液，直至达到设定的液面高度为止；S3：移开注液装置10并排空弹体30内液体，对弹体30进行二次称重；S4：计算两次称重的差值，根据注入液体的密度计算出弹体30对应的装药体积。采用上述技术方案的本方法，需依次进行：对空弹体30进行称重，注液至设定高度，排空液体，二次称重，计算两次的称重差值，根据液体密度计算出弹体30对应的装药体积；整个操作方法对装药体积的测量准确度高，操作方便，减少了人工操作的误差。

进一步地，S2的注液过程，可分为以下步骤：S2-1：先将注液管路12端部伸至弹体30内部的第一高度，后进行注液，注液时使用液位测量件11监测液面高度，直至液面达到第二高度时停止注液，且第一高度低于第二高度；此时，注液管路12在第二高度时伸入液面下的体积为a；S2-2：将注液管路12移出液面，直至注液管路12位于设定高度上方；S2-3：对弹体30进行定量补水，补水量为a。将S2的步骤进行细分，第一高度、第二高度均为提前预设值，因而注液管路12端部伸至第一高度且弹体30内液面高度为第二高度时，注液管路12的下方一段伸入了液体内，且该段在液体内所占的体积可以提前算出，此处将该体积设为a；由于注液管路12伸入了第二高度下方，使得液面上升至靠近第二高度时，注液管路12的出水口位于自身下方的端部，即从液面下方进行注液，使得液面的平稳度高，液面波动性小，也提高液位测量件11液位测量的可靠性，同时减少等待液面平稳的时间，提高注液效率。

弹体30进行注液时，注液液面的最高处并非为弹体30的顶部，即弹体30可注液的体积大于测量时的注液体积，在装炸药时，炸药也并非装满整个弹体30，弹体30端部会留有余量，以便引线等其他结构的设置；因而本申请测量的体积并非为弹体30内的整个体积，而是弹体30内需注药的一段高度的体积。

因而，根据弹体30测量体积的设定，在S2-2、S2-3时，将注液管路12移出进行定量补水；具体实施时，也可先进行定量补水，后将注液管路12移出水面(如果弹体30上方非注液段体积允许时，即弹体30上方非注液段体积大于a，且非注液段体积够大并在注液管路12移出时液面波动也不易溢液，满足上述两个条件才可采用先定量补水a、后移出注液管路12，否则尽量使用先移开注液管路12、后定量补水a)。

转移机构40上可设置相应的弹体30夹持固定结构，使用时先将弹体30置于夹持固定结构上，顶升气缸43伸出向上推动弹体30，第二动力件42带动平移车41朝称重装置20移动，到达称重装置20上方后，顶升气缸43缩回，使得夹持固定结构与弹体30下落至称重装置20上，从而进行后需的称重与容积测量，完成测量及弹体30除液后，顶升气缸43伸出，使得夹持固定结构与空弹体30杯顶升，第二动力件42(可为平移气缸)驱动平移车41远离称重装置20，回到弹体30的装卸位置，便于对弹体30进行自动化更换。

机架50下部沿横向依次设置有注水泵51、烘干机52，烘干机52连接至烘干管路15并用于弹体30内液滴的烘干。机架50上方还固定有拖链53，拖链53用于保护电线结构。

液位测量件11为液位传感器，也可为其余可测量液面高度的结构。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。