1.本发明属于无损检测技术领域，具体的为一种深孔膛线深度检测方法。
背景技术：
2.在身管长度上的膛线深度及其均匀性是影响身管性能的一个重要参数，目前深孔不同位置处膛线深度检测分为三个步骤，分别为：1)将深孔零件等分成n分，检测元件分别移动到n 1个深孔截面位置处；2)检测并计算求得各深孔截面的阴阳中心或者阴阳直径；3)计算出膛线深度。
3.现阶段，大多数深孔膛线深度检测方法是通过测量深孔的阴膛线直径与阳膛线直径后计算得到膛线深度，主要的测量阳线直径的仪器有机械星型测径仪、光学星型测径仪、电感测径仪、深孔内径百分表等，口部的阴线直径相对容易测量，但深孔处的阴线直径直接测量难度大，而且这些方法和仪器在检测过程中，与内孔接触的辅助检测元件易与工件内孔相互磨损，且存在效率低、操作繁琐等缺点。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种深孔膛线深度检测方法，能够方便地测量得到深孔膛线深度，并具有操作简单、可靠性好的优点。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种深孔膛线深度检测方法，包括如下步骤：
7.步骤一：获取测量数据：
8.11)将光谱共焦位移传感器安装在一根与待测管件的轴线平行的安装轴上，驱动光谱共焦位移传感器和待测管件沿着待测管件的轴线相对移动，使光谱共焦位移传感器伸入到待测管件的设定位置后，使光谱共焦位移传感器保持静止、待测管件轴向速度为零；
9.12)驱动待测管件绕安装轴匀速转动一周，在待测管件转动过程中，利用光谱共焦位移传感器对待测管件的内壁进行测量，得到一条反应待测管件内壁与光谱共焦位移传感器之间的距离随着时间变化的曲线；
10.步骤二：获取膛线深度
11.在得到的距离-时间曲线中，具有反应不同阴线与光谱共焦位移传感器之间的距离的波峰段和反应不同阳线与光谱共焦位移传感器之间的距离的波谷段，且波峰段和波谷段交替出现；
12.将所有的波峰段拟合为第一正弦曲线，得到：
[0013][0014]
将所有的波谷段拟合为二条正弦曲线，得到：
[0015][0016]
其中，y1表示由波峰段拟合得到的正弦曲线；y2表示由波谷段拟合得到的正弦曲线；x表示时间；a表示幅值；ω表示角速度；表示初相位；k1和k2表示偏距；
[0017]
则得到膛线深度在光谱共焦位移传感器所在位置的径向截面上的平均值为：d＝|k
1-k2|。
[0018]
进一步，还包括步骤三：循环执行步骤一和步骤二，得到在待测管件不同位置处的膛线深度的测量值，通过所有位置处的膛线深度的测量值做样条曲线，以判断待测管件在任意位置处的膛线深度变化情况。
[0019]
进一步，所述光谱共焦位移传感器采集数据的时间间隔δt满足：
[0020][0021]
其中，l表示阳线和阴线在径向截面上的弧长中较小的一个；d表示光谱共焦位移传感器与阴线或阳线可能的最大距离，且：
[0022]
当阳线在径向截面上的弧长较小时，d＝2r1，r1表示阳线的曲率半径；
[0023]
当阴线在径向截面上的弧长较小时，d＝r1 r2，r2表示阴线的曲率半径。
[0024]
本发明的有益效果在于：
[0025]
本发明的深孔膛线深度检测方法，测量时，仅需将光谱共焦位移传感器沿轴向方向伸入到待测管件内后，驱动待测管件绕安装轴(即光谱共焦位移传感器的轴线)匀速转动一周，利用光谱共焦位移传感器测量得到一条反应待测管件内壁与光谱共焦位移传感器之间的距离随着时间变化的曲线；在待测管件的径向截面中，阳线和阴线分别位于两个同轴的圆上，因此，当光谱共焦位移传感器与待测管件的轴线之间存在偏心时，在待测管件匀速转动的过程中，阳线与光谱共焦位移传感器之间的距离变化可以拟合为第一正弦曲线，同理，阴线与光谱共焦位移传感器之间的距离变化也可以拟合为第二正弦曲线，由于待测管件的旋转周期、初相位相同，且拟合的正弦曲线的幅值与工件的弯曲变形量有关，当然，当工件的弯曲变形量为0)时，在不考虑待测管道转动时的跳动条件下，幅值a为0；因此，阳线和阴线拟合得到的正弦曲线中，幅值a、角速度ω和初相位均相等，只有阳线和阴线距离光谱共焦位移传感器的偏距k1和k2不同，如此，即可得到膛线的深度d＝|k
1-k2|。在测量过程中，不需要关注光谱共焦位移传感器在待测管件内的径向位置，只要待测管件在转动过程中不会与光谱共焦位移传感器之间干涉即可，才做简单；在测量过程中，光谱共焦位移传感器不与被测管道之间产生接触，不会对检测结果造成影响，可靠性更高。
附图说明
[0026]
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
[0027]
图1为光谱共焦位移传感器伸入到待测管件内时的结构示意图；
[0028]
图2为光谱共焦位移传感器所在位置处的待测管件的径向截面图。
[0029]
1-待测管件；2-光谱共焦位移传感器；3-转轴；4-阳线；5-阴线。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0031]
本实施例的深孔膛线深度检测方法，包括如下步骤：
[0032]
步骤一：获取测量数据：
[0033]
11)将光谱共焦位移传感器安装在一根与待测管件的轴线平行的安装轴上，驱动光谱共焦位移传感器和待测管件沿着待测管件的轴线相对移动，使光谱共焦位移传感器伸入到待测管件的设定位置后，使光谱共焦位移传感器保持静止、待测管件轴向速度为零；
[0034]
12)驱动待测管件绕安装轴匀速转动一周，在待测管件转动过程中，利用光谱共焦位移传感器对待测管件的内壁进行测量，得到一条反应待测管件内壁与光谱共焦位移传感器之间的距离随着时间变化的曲线；
[0035]
步骤二：获取膛线深度
[0036]
在得到的距离-时间曲线中，具有反应不同阴线与光谱共焦位移传感器之间的距离的波峰段和反应不同阳线与光谱共焦位移传感器之间的距离的波谷段，且波峰段和波谷段交替出现；
[0037]
将所有的波峰段拟合为第一正弦曲线，得到：
[0038][0039]
将所有的波谷段拟合为二条正弦曲线，得到：
[0040][0041]
其中，y1表示由波峰段拟合得到的正弦曲线；y2表示由波谷段拟合得到的正弦曲线；x表示时间；a表示幅值；ω表示角速度；表示初相位；k1和k2表示偏距；
[0042]
则得到膛线深度在光谱共焦位移传感器所在位置的径向截面上的平均值为：
[0043]
d＝|y
1-y2|＝|k
1-k2|。
[0044]
在本实施例的优选实施方式中，还包括步骤三：循环执行步骤一和步骤二，得到在待测管件不同位置处的膛线深度的测量值di(i＝1,2,3...n)，通过所有位置处的膛线深度的测量值di做样条曲线，以判断待测管件在任意位置处的膛线深度变化情况。
[0045]
具体的，光谱共焦位移传感器每两次采集数据时具有时间间隔δt，光谱共焦位移传感器采集数据的时间间隔δt满足：
[0046][0047]
其中，l表示阳线和阴线在径向截面上的弧长中较小的一个；d表示光谱共焦位移传感器与阴线或阳线可能的最大距离，且：
[0048]
当阳线在径向截面上的弧长较小时，d＝2r1，r1表示阳线的曲率半径；
[0049]
当阴线在径向截面上的弧长较小时，d＝r1 r2，r2表示阴线的曲率半径。
[0050]
本实施例的深孔膛线深度检测方法，测量时，仅需将光谱共焦位移传感器沿轴向方向伸入到待测管件内后，驱动待测管件绕安装轴(即光谱共焦位移传感器的轴线)匀速转动一周，利用光谱共焦位移传感器测量得到一条反应待测管件内壁与光谱共焦位移传感器之间的距离随着时间变化的曲线；在待测管件的径向截面中，阳线和阴线分别位于两个同轴的圆上，因此，当光谱共焦位移传感器与待测管件的轴线之间存在偏心时，在待测管件匀速转动的过程中，阳线与光谱共焦位移传感器之间的距离变化可以拟合为一条正弦曲线，同理，阴线与光谱共焦位移传感器之间的距离变化也可以拟合为一条正弦曲线，由于待测管件的旋转周期、初相位相同，且拟合的正弦曲线的幅值与工件的弯曲变形量有关，当然，
当工件的弯曲变形量为0)时，在不考虑待测管道转动时的跳动条件下，幅值a为0；因此，阳线和阴线拟合得到的正弦曲线中，幅值a、角速度ω和初相位均相等，只有阳线和阴线距离光谱共焦位移传感器的偏距k1和k2不同，如此，即可得到膛线的平均深度d＝|k
1-k2|。在测量过程中，不需要关注光谱共焦位移传感器在待测管件内的径向位置，只要待测管件在转动过程中不会与光谱共焦位移传感器之间干涉即可，才做简单；在测量过程中，光谱共焦位移传感器不与被测管道之间产生接触，不会对检测结果造成影响，可靠性更高。
[0051]
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。