在国内，智能火炮检测技术始于80年代，并且随着计算机软件及硬件的不断发展，火炮检测取得很大进步。美国、英国、德国、日本先后研制开发的不同系列的测量精度、分辨率和测量范围的传感器，光电检测系统和非接触测量仪，这些设备均可用于火炮身管内径的测量。其中，日本综合利用了法、美等国的技术和研究成果，开发研制了不同形式的管道机器人，如今，日本是管道机器人技术最为前卫的国家。火炮身管内径测试的研究设计对于实现身管在使用过程中早日实现无损检测，提高火炮身管质量和火炮技术的发展具有长足意义[12-14]。

在传统应用中，火炮身管内径测量方法为机械测量方法与光学测量方法。60925

   （1）机械测量方法

    测量身管内径的仪器包括深度游标尺，游标卡尺，长标量规，内径百分表等。主要使用机械式星型测径仪和电感式星型测径仪进行火炮身管内径的测量检测。利用机械式星型测径仪所测的结果采用游标或指针式显示输出，但该方法误差大而且效率低。采用电感式星型测径仪可实现数字显示，但由于测量精度变化不定，需要经常校正其精度[15-16]。机械式测量原理简单，成本较低，操作方便，但是由于其测量的精度低，已经不能满足现代化武器设备的需要。以利用长标量规测量内径为例作简要说明如下：测量时，将长杆量规放入被测孔内，并使其两端与被测孔壁接触，量规的轴线则成为被测孔的一条弦长。在量规一端与被测孔壁的接触保持不变的情况下，摆动量规的另一端，并使与孔壁接触，其位置如图1.1所示的实线与虚线。通过测量两个接触点之间的距离，以及长杆量规的已知长度，便可测量被测孔的直径。

如图所示，以A点为圆心，L为半径作一圆（虚线），长杆量规相对其移动，相交点分别为C和D。利用计量器具测出CD距离，在由相交弦的比例关系，则有：

当用二项式公式展开后，由于L>> ，可取前两项，则得：

式中：D0 为被测孔径（mm）； L--长杆量规长度 （mm）； --相交点的1/2弦长。

   （2）光学测量方法

    在国内外，应用光学原理的测量方法均可见报道。其中光纤传感器法，光斑法及激光衍射法就是新近发展起来的光学测量技术，利用光学测量方法进行非接触测量，无磨损无变形，采用光学测量方法保证了测量的精确度，且测量速度较快[8-11]。在光学测量中，由于传感器的安装对测量结果的影响较大，所以对操作人员的技术水平要求较高。利用光学检测结构较复杂，成本较高。

    目前国内多利用电感测径仪进行身管内径的测量。电感测径仪可分为精密电感测径仪和普通电感测径仪。测量原理是将测量头放在身管内，使其沿轴线方向移动，测量头内的衔铁位置因身管的内径尺寸的变化而变化，两衔铁的缝隙发生变化，从而引起电感量的变化，测量电路将电感量的变化转变为相应的电压变化，经过放大和整流，由电表显示，通过刻度转换成身管内径值。

以利用光三角原理对火炮内堂形廓检测的光电装置为例，其结构如图1.3，除7外，其余部件均固定分装在8的空腔内，当在车底上镗火炮身管内径时，激光测径系统的探测器件随镗杆一起移进炮管内。此时，由1发出的光束，经过2准直后，成为一窄束平行光（光束直径为0.33mm），照射在火炮内堂表面C点上，反射光束3聚焦后，入射到其焦平面上的CCD上，入射光线AC与镜筒轴线AB的夹角为α，反射光线CB与镜筒轴线的夹角为β-θ，θ为反射光与物镜光轴的夹角，θ由反射线交在CCD上的距离l和物镜的焦距f确定