Измерительно-информационный комплекс определения степени поражения наружной поверхности боеприпаса коррозией пятнами Российский патент 2019 года по МПК F42B35/00 

Изобретение относится к области контроля технического состояния (ТС) боеприпасов, к которым относятся снаряды, мины, реактивные снаряды, патроны к стрелковому оружию и гильзы [1], а именно к методам неразрушающего контроля изделий, который заключается в применении измерительно-информационного комплекса (ИИК) для неразрушающего контроля ТС боеприпасов при проведении технических осмотров (ТО) и может использоваться в автоматизированных системах сбора, обработки и передачи информации.

Оценка технического состояния рассматриваемых изделий производится по результатам ТО с применением заявляемого ИИК.

Для указанных боеприпасов основным дефектом является коррозия наружной поверхности в виде пятен, интегральным показателем которой является степень коррозионного поражения наружной поверхности изделия [2], весовая доля которой, по отношению к другим дефектам, составляет более 75% [3].

Согласно ГОСТ 9.908 - 85 степень коррозионного поражения наружной поверхности боеприпасов коррозий пятнами определяется в процентах по выражению [2]:

где S_i - площадь i-го пятна, мм²;

n - количество пятен;

S - площадь наружной поверхности боеприпаса, мм².

Известны способ оценки коррозионного поражения стали BY 5169 С1 [4] и устройство для оценки коррозионного разрушения металлов BY 6309 С1 [5], метод и устройство для обнаружения коррозии в окрашенных металлических конструкциях US 4.647.220 [6].

Указанный способ [4] определяет степень коррозионного поражения образца по площади участков изображения, цветовой тон которых 500 нм ≤ Н ≤ 760 нм, но не суммирует площади всех коррозионных пятен и не сравнивает суммарную площадь коррозионных пятен с общей площадью поверхности образца, как это предписано ГОСТ 9.908 - 85 и приведенной выше зависимостью.

Устройство [5] в свою очередь оценивает только коррозионное разрушение металла и также не является сумматором всех коррозионных пятен на наружной поверхности боеприпаса и не сравнивает сумму их площадей с общей площадью поверхности изделия, согласно выше приведенной зависимости.

Метод и устройство [6] обнаруживают коррозию в окрашенных металлических конструкциях на основе инфракрасного анализа перепада

температур, вызванного разностью теплопроводностей корродированного и некорродированного металла.

Устройство [5] и устройство, реализующее способ [4], могут быть приняты в качестве аналогов, а устройство, реализующее метод [6] - в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что устройство оценивает коррозионное разрушение металла и не проводит, согласно ГОСТ 9.908 - 85, определение степени поражения наружной поверхности изделия коррозией пятнами путем суммирования площадей всех коррозионных пятен и сравнения по зависимости (1) полученной суммы площадей с общей площадью наружной поверхности изделия, и не обеспечивают сбор, автоматизированную обработку, хранение и передачу полученной информации о контроле ТС изделия.

Целью заявляемого изобретения является определение степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпаса, повышение полноты и точности измерений площади коррозионных пятен, обеспечение сбора, автоматизированной обработки, хранения и передачи полученной информации.

Технический результат достигается за счет применения заявляемого ИИК, представляющего собой конструкцию, состоящую из лабораторного стола с ложементами, размещенными на нем электроприводом с винтовым механизмом и электроприводом сканера, закрепленного на кронштейне с направляющими, а также ПЭВМ с операционно-согласующим модулем, включающим последовательно соединенные между собой: интегрирующий модуль (сумматор), функциональный модуль, входом подключенный к выходу интегрирующего модуля (сумматора) и одновременно соединенный с входом логического модуля, подключенного к дисплею и входу накопителя.

Структурная схема ИИК показана на чертеже (фигура).

Достижение заявляемого технического результата обеспечивается работой заявляемого ИИК, представляющего конструкцию, состоящую из лабораторного стола с ложементами, размещенными на нем электропривода с винтовым механизмом и электропривода сканера, закрепленного на кронштейне с направляющими, а также ПЭВМ с операционно-согласующим модулем, включающим последовательно соединенные между собой интегрирующий модуль (сумматор), функциональный модуль, входом, подключенный к выходу интегрирующего модуля (сумматора) и одновременно соединенный со входом логического модуля, подключенного к дисплею и входу накопителя.

Определение степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпаса, повышение полноты и точности измерений площади коррозионных пятен, обеспечение сбора, автоматизированной обработки, хранения и передачи полученной информации достигается за счет размещения на лабораторном столе с ложементами (1) проверяемого боеприпаса, электропривода защищенного в сборе (2), с винтовым механизмом (3), придающим боеприпасу проворот вокруг своей оси симметрии с угловой скоростью, обеспечивающей, совместно с электроприводом (4), сообщающим сканеру (5), закрепленному на кронштейне с направляющими (6), равномерную линейную скорость перемещения при его возвратно - поступательном движении, за один проворот полное сканирование коррозионных пятен на наружной поверхности, общую площадь изделия и его элементов по алгоритму: через сканер цифровое изображение площади i-го коррозионного пятна на наружной поверхности боеприпаса и его элементов (стабилизатор снаряда и мины, дульце гильзы) и общей площади наружной поверхности, через проводной канал связи, передается в растровом формате в ПЭВМ (7) с операционно-согласующим модулем (8), выполняющим функции сбора, обработки и передачи поступающей цифровой информации о степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпаса.

Операционно-согласующий модуль (8) включает последовательно соединенные между собой: интегрирующий модуль (сумматор) (9), входом подключенный к выходу линейного сканера, передающего цифровое изображение площади i-го пятна коррозии, и в котором производится обработка результатов измерений путем суммирования площадей всех коррозионных пятен, общей площади наружной поверхности боеприпаса и его элементов, передаваемых в функциональный модуль (10), входом подключенного к выходу интегрирующего модуля (сумматор) (9) и в котором производится обработка полученных измерений по приведенной выше формуле с определением (в процентах) численного значения степени поражения наружной поверхности изделия коррозий пятками, передаваемого через выход интегрирующего модуля (сумматор) (9) на вход логического модуля (11), в котором с помощью арифметического IF выполняется сравнение численного значения степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпасов коррозий пятнами с нормативными данными ГОСТ 9.908 - 85, заложенными в память логического модуля, и производится оценивание в процентах степени коррозионного поражения боеприпасов по классификационным признакам - отсутствие коррозии (0%); - точечная коррозия (меньше 1%); - слабая коррозия (меньше 5%); - средняя коррозия (меньше 10%); - сильная коррозия (больше 10%) с последующим выводом полученной информации на дисплей (12), а для хранения информация передается со второго выхода логического модуля (11) на вход накопителя (13), обеспечивающего расширение функциональных возможностей заявляемого ИИК путем его применения в автоматизированных системах сбора, обработки и передачи информации. Кроме того, вся полученная информация через проводную линию связи с USB-разъемом поступает в принтер (14) и выводиться на бумажный носитель.

Для выполнения полного сканирования коррозионных пятен, наружной поверхности боеприпаса и его элементов за один проворот изделия угловая скорость, придаваемая боеприпасу электроприводом, защищенным в сборе (2), с винтовым механизмом (3) и линейная скорость перемещения сканера (5) относительно наружной поверхности, изделия, сообщаемая электроприводом, регулируются в зависимости от калибра и длины проверяемого боеприпаса.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в описании изобретения, позволяет достичь заявляемого технического результата, заключающегося в определении степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпаса, повышении полноты и точности измерений площади коррозионных пятен, сбор, автоматизированную обработку, хранение и передачу полученной информации, для принятия обоснованных эксплуатационно-технических решений по определению рациональных этапов дальнейшей эксплуатации изделий - хранение, ремонт или утилизация.

Список источников

1. Руководство по эксплуатации РАВ. - М.: ГРАУ МО РФ. - 2006. - 414 с.

2. ГОСТ 9.908 - 85. Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. - М.: Изд-во стандартов. - 1999. - 18 с.

3. Волчихин В.И. Курков С.Н., Курков Д.С. Новый метод прогнозирования технического состояния боеприпасов при длительном хранении в разных климатических условиях. - М.: Известия РАРАН. - 2016. - вып. №. 1 (91). - С. 9…14.

4. Способ оценки коррозионного поражения стали /А.Я. Григорьев, Чой Ки-Ионг, Л.С. Пинчук, Н.К. Мышкин. Патент BY 5169 С1

5. Устройство для оценки коррозионного разрушения металлов / А.Я. Григорьев, Чой Ки-Ионг, Л.С. Пинчук, Н.К. Мышкин. Патент BY 6309 С1

6. Mark J. Adams Kennesaw; Elton M. Crisman, Jr., Метод и аппаратура для обнаружения коррозии с использованием инфракрасного анализа // US 4.647.220 Mar. 3, 1987.

Изобретение относится к области контроля технического состояния боеприпасов, а именно к методам неразрушающего контроля изделий. Измерительно-информационный комплекс определения степени поражения наружной поверхности боеприпасов коррозией пятнами представляет собой конструкцию, состоящую из лабораторного стола с ложементами, размещенными на нем электроприводом, защищенным в сборе с винтовым механизмом, и электроприводом сканера, закрепленного на кронштейне с направляющими, а также ПЭВМ с операционно-согласующим модулем, включающим последовательно соединенные между собой интегрирующий модуль (сумматор), функциональный модуль, входом подключенный к выходу интегрирующего модуля (сумматора) и одновременно соединенный с входом логического модуля, подключенного к дисплею и входу накопителя. Угловая скорость, придаваемая боеприпасу электроприводом, защищенным в сборе с винтовым механизмом, и линейная скорость перемещения сканера относительно его наружной поверхности, сообщаемая электроприводом, регулируются в зависимости от калибра и длины проверяемого изделия. Цель изобретения - повышение полноты и точности измерений площади коррозионных пятен пораженной наружной поверхности боеприпаса и его элементов, представляющей собой сложные и объемные формы, для обеспечения сбора, автоматизированной обработки, хранения и передачи полученной информации о контроле технического состояния изделий. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1. Измерительно-информационный комплекс, предназначенный для определения степени коррозионного поражения наружной поверхности боеприпаса, повышения полноты и точности измерений площади коррозионных пятен, сбора, автоматизированной обработки, хранения и передачи полученной информации, представляет собой конструкцию, состоящую из лабораторного стола с ложементами, размещенными на нем электроприводом, защищенным в сборе с винтовым механизмом, и электроприводом сканера, закрепленного на кронштейне с направляющими, а также ПЭВМ с операционно-согласующим модулем, включающим последовательно соединенные между собой интегрирующий модуль (сумматор), функциональный модуль, входом подключенный к выходу интегрирующего модуля (сумматора) и одновременно соединенный с входом логического модуля, подключенного к дисплею и входу накопителя.

2. Измерительно-информационный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что угловая скорость, придаваемая боеприпасу электроприводом, защищенным в сборе с винтовым механизмом, и линейная скорость перемещения сканера относительно его наружной поверхности, сообщаемая электроприводом, регулируются в зависимости от калибра и длины проверяемого изделия.