KR101910555B1

KR101910555B1 - 총포의 주퇴복좌 변위측정장치

Info

Publication number: KR101910555B1
Application number: KR1020170073391A
Authority: KR
Inventors: 오광석
Original assignee: 오광석
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2018-10-22

Abstract

총포의 주퇴복좌 변위를 측정하는 주퇴복좌 변위 측정장치에 있어서, 상기 주퇴복좌 변위 측정장치는 총포의 포신에 장착하는 이동체 홀더; 상기 총포의 포 몸체 하우징에 장착되어 상기 이동체 홀더의 변위를 검출하여 변위 정보를 연산하는 측정부 본체; 및 상기 이동체 홀더와 수평로드로 연결되어 상기 이동체 홀더의 이동 변위를 측정부 본체에 전달하는 이동체 연결로드부; 포함하되, 상기 측정부 본체는, 상기 수평로드의 이동 변위를 검출하는 변위센서; 상기 변위센서에서 출력되는 변위 전압신호를 입력받는 신호 감지부; 상기 신호감지부의 변위 전압신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기; 상기 변환된 디지털신호로부터 변위, 속도 및 가속도 정보를 포함하는 변위 정보를 연산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 연산된 변위 정보를 디스플레이 화면 및 출력 단자로 출력신호를 출력하는 출력부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치가 제공된다.

Description

총포의 주퇴복좌 변위측정장치{displacement measurement device for recoil of firearm}

본 발명은 총포의 주퇴복좌에 대한 변위를 측정하는 장치에 관한 기술이다. 기술이다.

포에서 포탄이 발사되면 포탄이 날아가는 반작용으로 포신이 뒤쪽으로 후진운동을 하는 힘을 받게 되는데 이 힘이 강력하기 때문에 이 후진운동에 의한 반동을 흡수해주는 장치가 필요하다.

포의 사격시 발생하는 반동하중은 120밀리 전차포를 기준으로 약 100톤가량으로서, 사격 후 상당한 거리의 만큼의 포신의 후진운동을 피할 수 없으며, 이에 저항하는 한편 다시 포신을 원위치로 하기 위하여 주퇴복좌기가 사용된다.

포탄이 발사되면서 뒤로 반작용이 가해지면 포 하우징에 장착된 주퇴복좌기가 스프링처럼 압축됐다가 원상 복귀하면서 충격을 흡수하게 된다.

주퇴복좌기는 추진제의 연소가스 압력에 의해 발생되는 포신의 후퇴력과 복좌시 포신의 위치 궤적을 제어하는 기능을 수행한다.

주퇴복좌장치는 주퇴기, 복좌기 등으로 구성되는데, 사격 때에 후좌운동하는 포신부의 후좌 에너지를 일정한 거리 내에서 흡수하고, 이어서 포신부를 원활하게 원위치에 복좌시킨다.

이러한 주퇴복좌기는 주로 유압력을 이용한 유압식 주퇴복좌기가 사용되는데, 이 장치는 포신과 이에 부착된 외부 실린더 사이에 유압유를 주입하여 포격시 발생되는 충격을 유압력으로 받아내는 역할을 한다.

예를 들면, 폭약에 의해 발생된 에너지에 의해 포신이 주퇴방향으로 진행하게 되면, 포신과 실린더 내벽 사이에 있는 공간이 작아지면서 작용유가 포함된 제1 챔버에 압력이 형성되며 다른 측의 제2 챔버는 반대로 압력이 떨어지게 된다. 이 압력차에 의해 운동 반대 방향으로 향하는 힘이 발생하게 되면 이때 오리피스를 통과하는 유체에 의해 스로틀링 에너지 형태로 에너지를 흡수한다.

이와 같은 주퇴복좌기는 작동유의 온도나 점성 등 사용 조건에 따라 동작 조건이 변화됨에 따라 초기 설계치와 다르게 작동될 수 있다.

포탄이 발생될 때 충격량 I = F * t 로 주어지는 데 포탄이 발사될 때의 충격량은 일정하므로 충격을 받는 시간 t를 늘려주면 힘 F가 줄어들게 된다.

즉, 주퇴복좌기는 포신에서 발생되는 짧은 시간의 큰 충격을 긴 시간의 적은 힘으로 변환시켜서 포 하우징에 가해지는 충격을 완화시키게 된다.

이 주퇴복좌기의 감쇠율(압축됐다가 다시 복귀되는 정도의 비율)은 1을 유지해야 한다.

감쇠율이 1을 넘어가게 되면 충격흡수효과가 떨어지고 주퇴복좌기와 포신의 연결부위가 파손될 수 있다. 이 감쇠율이 1보다 낮을 경우에는 포신이 전후로 진동하게 되어 재장전이 곤란해 질 수 있다.

포격 기술에서는 최대 복좌 거리를 측정하여 고각사격 가능성을 확인하기 위해서는 주기적을 정확한 주퇴복좌 변위의 측정이 필요하다.

또한, 주퇴와 복좌 속도를 측정하여 포신의 원활한 운동 여부를 확인하고, 이 측정항목을 이용하여 포신의 수명을 결정하는데 활용될 수 있다. 그리고 복좌 시 마지막 1/2 인치에서 속도를 측정하여 포신에 주는 충격량을 확인할 수 있다. 또한, 주퇴시 최대 가속도를 측정하여 포신의 최적 및 안정적 운동 여부를 확인할 수 있다.

즉, 주퇴복좌 운동의 주기적 측정은 포신의 설계 범위 내 운동 여부를 확인하는데 포신의 수명과 목표 사거리 달성을 확인하기 위해서 필요하다 할 것이다.

따라서, 주퇴복좌 변위를 정확하게 측정할 수 있으며, 야전에서 간편하게 조립하여 주퇴복좌의 변위를 측정할 수 있는 주퇴복좌 변이측정장치가 요구된다.

본 발명 기술에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-0433030호에 게시된 바 있다.

대한민국 등록특허공보 10-0433030호(전차포용 주퇴복좌기)

본 발명은 야전에서 총포에 간편하게 조립하여 장착할 수 있으며, 주퇴복좌 변위를 정확하게 측정할 수 있는 주퇴복좌 변이측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 총포의 주퇴복좌 변위를 측정하는 주퇴복좌 변위 측정장치에 있어서, 상기 주퇴복좌 변위 측정장치는 총포의 포신에 장착하는 이동체 홀더; 상기 총포의 포 몸체 하우징에 장착되어 상기 이동체 홀더의 변위를 검출하여 변위 정보를 연산하는 측정부 본체; 및 상기 이동체 홀더와 수평로드로 연결되어 상기 이동체 홀더의 이동 변위를 측정부 본체에 전달하는 이동체 연결로드부; 포함하되, 상기 측정부 본체는, 상기 수평로드의 이동 변위를 검출하는 변위센서; 상기 변위센서에서 출력되는 변위 전압신호를 입력받는 신호 감지부; 상기 신호감지부의 변위 전압신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기; 상기 변환된 디지털신호로부터 변위, 속도 및 가속도 정보를 포함하는 변위 정보를 연산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 연산된 변위 정보를 디스플레이 화면 및 출력 단자로 출력신호를 출력하는 출력부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더는 상이한 구경의 호형이 복합적으로 형성되어 포신의 외경이 변경되는 경우에도 변경된 외경이 호형 고정면과 좋은 접촉을 이루어 회포의 종류에 호환성을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더는 발사 충격에 의해 쉽게 파손되지 않는 효과를 가진다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치는 야전에서 총포에 간편하게 조립하여 장착할 수 있으며, 주퇴복좌 변위를 정확하게 측정할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)를 주퇴복좌식 화포에 장착시킨 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)의 단면 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)의 내부 부품 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)의 측정부 본체(30)의 블록도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서의 일 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서의 코일의 권선구조를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 간이 등가회로를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 출력(시간- 전압) 형태를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 출력데이터를 이용하여 선형구간 내에서 작성된 변위에 대한 전압출력을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 주퇴복좌운동 시 변위곡선을 나타낸 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

이하 본 발명의 구현에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)를 주퇴복좌식 화포에 장착시킨 구조를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)는 총포의 포신에 장착하는 이동체 홀더(20), 상기 총포의 포 몸체 하우징에 장착되어 상기 이동체 홀더의 변위를 검출하여 변위 정보를 연산하는 측정부 본체(30) 및 상기 이동체 홀더와 수평로드(40)에 연결되어 상기 이동체 홀더의 이동 변위를 측정부 본체에 전달하는 이동체 연결로드부로 구성된다.

주퇴복좌식 총포류의 경우 주퇴복좌기가 포함된 포 몸체하우징(15)의 상부에는 추가 장착될 보조 장비의 탈, 부착이 용이하도록 장착용 예비 볼트들이 있어서 측정장비의 측정부 본체(30)의 장착이 용이하다.

예를 들면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정부 본체(30)는 포 몸체하우징(15)의 상부의 Auxi 볼트를 이용하여 측정부 본체(30)의 하우징 마운트(39)를 먼저 장착한 후, 상기 하우징 마운트에 측정부 본체(30)를 결합하여 장착시킨다.

그러나 포신은 회포 종류마다 외경 크기가 달라서 측정시마다 포신에 장착될 홀더를 다른 규격으로 제작하여야 하고, 또한, 장착시에 포신에 흠집이 발생되거나, 발사 충격에 의해 홀더가 파손될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 는 야전에서 포신의 슬라이딩 실린더부의 전단에 간편하게 조립하여 장착할 수 있는 이동체 홀더(20)가 제공된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)의 단면 구조를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)의 내부 부품 구조를 도시한 것이다.

도 2, 3을 참조하면, 이동체 홀더(20)에는 총포의 포신 상부 원통면에 위치되도록 하우징의 하부 중앙에는 상측으로 라운드된 상부 안착부(152)가 길이 방향으로 형성되며 내측 양측부에는 하부 홀더 하우징(110)에 구비된 걸림러그(113)가 끼워져서 슬라이딩 결합되는 걸림홈(151)이 구비되며, 하우징의 상부 외측에는 수직 연결부(50)가 형성된 상부 홀더 하우징(150)을 포함한다.

즉, 이동체 홀더(20)는 상기 상부 홀더 하우징(150)을 상기 포신의 상부 원통면에 위치한 상태에서, 상기 하부 홀더 하우징(110)이 상기 포신의 상부 원통면에 위치한 상태로 상기 걸림러그(113)가 상기 걸림홈에 끼워져서 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 수직연결부(50)는 상기 수직 연결부의 수직 골격 및 상부면을 형성하는 수직 연결부 하우징(51), 상기 수직 연결부 하우징(51)의 중앙에 수직형 장홈으로 형성된 수직 슬라이딩부(54) 상기 수직 슬라이딩부(54)에 슬라이딩이 용이하게 장착되며, 수직 슬라이딩부(54)를 따라 상하로 이동되는 수평로드 장착암(52), 상기 수직 연결부 하우징(51)의 상부면에 형성된 제2 나사홀(56), 상기 제2 나사홀에 나사 결합되고 상기 수평로드 장착암(52)에 제2 원형구로 슬라이딩 결합되어 상기 수평로드 장착암(52)을 회전에 의해 상하로 이동시키는 수직 나사형 로드(55)를 포함한다.

상기 수평로드 장착암(52)의 중앙에는 이동체 연결로드부의 수평로드(40)가 안착되는 수평로드 홀(52)이 형성된다.

상기 수평로드(40)는 수평거리를 조절하여 수평로드 홀(52)에 안착된 후, 전후의 너트(42, 43)를 조여서 고정시킬 수 있도록 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상부 안착부(152)는 장착시 포신의 외부에 흠집이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 두께의 합성고무 재질로 형성된다.

또한, 이동체 홀더(20)에는 상기 포신의 하부 원통면에 장착되며 좌우 측 상단 외측에는 상부 홀더 하우징의 걸림홈(151)에 결합되는 걸림러그(113)가 상향 돌출되게 형성된 하부 홀더 하우징; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하부 홀더 하우징(110)은 트렌치형으로 상부와 전 후면이 개방된 공간부가 형성되며, 상기 하부 홀더 하우징의 하부면 중앙에는 상기 공간부로 관통하도록 내주면에 나선이 구비된 장착홀(111)이 형성된다. 또한, 상단에 슬라이딩구(123)가 형성되며, 하단에는 육각로드(121)가 형성되어 상기 육각로드(121)에 장착용 육각핸들(121)이 장착되며, 상기 장착홀(111)과 나사 결합되는 장착 스크루(120)를 포함한다.

또한, 하부 홀더 하우징(110)은 상기 하부 홀더 하우징(110)의 공간부(111)에 결합되며, 하면에는 상기 스크루 상단의 슬라이딩 구(123)가 삽입되어 장착되는 슬라이딩 구형홀(131)이 형성되어 있고 상부에는 전면과 후면 및 상면이 개방된 제1 결합구(132)를 포함하는 제1 가이드 결합체(130)를 포함한다.

또한, 하부 홀더 하우징(110)은 상기 제1 가이드 결합체(130)에 형성된 제1 결합구(132)에 삽입되어 슬라이딩 결합되는 제2 가이드 결합체(141) 및 상기 제2 가이드 결합체(141)의 상부에 형성되어 상부로 오목하게 라운드형으로 형성된 하부 안착부(142)가 포함된다.

또한, 상기 제1 결합구(132)의 외측면을 감싸도록 형성된 제1 탄성스프링(133)이 상기 제2 가이드 결합체(141) 사이에 장착된다.

상기 제1 결합구(132)의 측면을 관통하는 측면홀 내부 중앙에는 제2 압축스프링(145)이 내설되며, 상기 측면 홀의 양끝단에는 상기 제2 압축스프링(141)과 연결된 볼(143)이 상기 제2 가이드 결합체(141)에 내설되도록 형성된다.

또한, 상기 하부 안착부(140)는 여러 규격의 포신을 고정시킬 수 있도록 호형 고정면(142)이 상측으로부터 다단으로 형성된다.

또한, 상기 하부 안착부(140)는 장착시 포신의 외부에 흠집이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 두께의 합성고무 재질로 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동체 홀더(20)의 제조 시에 제2 가이드 결합체(141)를 제1 결합구(32)에 삽입시켜 슬라이딩 결합시킨다.

이때 제2 가이드 결합체(141) 측면을 관통하는 측면홀의 중앙에 내설되어 있는 압축스프링(145)과 연결되어 있으며 상기 측면홀의 양단부에 내설되어 있는 볼(143)은, 상기 제2 압축스프링(145)의 복원력에 의해 제1 가이드 결합체(130)에 형성된 제1 결합구(32)의 내벽으로 밀려나며 그 힘에 의해 제2 가이드 결합체(141) 가 제1 결합구(32)로부터 이탈되는 것을 방지하여 제2 가이드 결합체(141)와 제1 가이드 결합체(130)의 결합을 유지시켜 주게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)를 변위측정을 위하여 화포에 장착시키는 방법은 다음과 같다.

먼저, 측정부 본체(30)를 포 몸체하우징(15)의 상부의 Auxi 볼트를 이용하여 측정부 본체(30)의 하우징 마운트(39)를 먼저 장착한 후, 상기 하우징 마운트에 측정부 본체(30)를 결합하여 장착시킨다.

다음은 포신의 슬라이딩 실린더의 전단에 상부 홀더 하우징(150)의 상부 안착부(152)를 올려놓은 상태에서 하부 홀더 하우징(110)의 걸림러그(113)를 상부 홀더 하우징 걸림홈(151)에 끼워넣어 슬라이딩으로 결합한 후, 하부 홀더 하우징(110)의 육각핸들(121)를 조여서 이동체 홀더(20)를 고정시킨다.

다음은 수평로드(40)를 수평거리를 조절하여 수평로드 홀(52)에 안착시킨 후, 상기 이동체 홀더(20)의 수직연결부(50)의 수직 나사형 로드(55) 핸들을 조정하여 포신과의 수평을 유지하도록 고정하고, 수평로드(40) 전후의 너트(42, 43)를 조여서 수평로드(40)를 고정시킨다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상부 홀더 하우징(150)의 상부 안착부(152)를 올려놓은 상태에서 하부 홀더 하우징(110)의 걸림러그(113)를 상부 홀더 하우징 걸림홈(151)에 끼워넣어 슬라이딩으로 결합한 후, 하부 홀더 하우징(110)의 육각핸들(121)을 조이게 되면, 상기 제1 결합구(132) 외측면과 제2 가이드 결합체(141) 사이에 구비된 제1 스프링1(33)은 압축되며 그 탄성으로 하부 안착부(140)를 눌러주게 된다.

따라서 하부 안착부(140)의 상부에 형성된 호형 고정면은 포신을 압착으로 고정시키게 되어 이동체 홀더(20)가 포신에 안전하게 고정될 수 있다.

또한, 상기 하부 안착부(140)의 호형 고정면은 상이한 구경의 호형이 복합적으로 형성되어 포신의 외경이 변경되는 경우에도 변경된 외경이 호형 고정면과 좋은 접촉을 이루어 회포의 종류에 호환성을 가질 수 있다.

또한, 이동체 홀더(20)가 포신에 고정된 상태에서 발사 충격이 포신에 가해지는 경우에는 충격힘이 제1 스프링(133)에 전해지며 제1 스프링(133)의 탄성 유동에 의해 충격이 상쇄되어 이동체 홀더(20)의 파손이 방지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 총포의 주퇴복좌 변위측정장치(1)의 측정부 본체(30)의 블록도를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정부 본체(30)는 수평로드(40)의 이동 변위를 검출하는 변위센서(101), 상기 변위센서에서 출력되는 변위 전압신호를 입력받는 신호 감지부(102), 상기 신호감지부의 변위 전압신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기(103), 상기 변환된 디지털신호로부터 변위, 속도 및 가속도 정보를 포함하는 변위 정보를 연산하여 산출하는 연산부(104) 및 상기 연산부(104)에서 산출된 변위 정보를 디스플레이 화면 및 출력 단자로 출력신호를 출력하는 출력부(105)를 포함한다.

상기 연산부(104)에서는 상기 디지털신호로 변환된 변위 전압신호를 변위 데이터 정보로 변환한 후 smoothing 단계를 수행한다.

smoothing 단계에서는 변환된 변위 데이터 정보로부터 불필요한 노이즈 및 불연속성 변동분을 제거하여 매끄럽게 하는 과정이 수행된다.

연산부(104)는 smoothing 단계를 거친 변위 데이터 정보로부터 주퇴복좌 사이클에 요하는 시간 데이터 및 최대 주퇴변위를 연산하는 단계가 수행된다.

다음은, 상기 변위 데이터 정보로부터 시간에 대한 미분과정을 거쳐서 속도데이터 정보를 산출한다.

그리고 상기 산출된 속도데이터 정보로부터 다시 한번 시간 미분과정을 거쳐서 가속도 데이터 정보를 산출하는 과정이 포함된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서의 일 예를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서의 코일의 권선 구조를 도시한 것이다.

도 5, 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)는 내부에 중공형의 공간이 형성된 원통형 하우징 바디(303) 내에 대칭적인 구조로 하나의 1차코일(200)과 상기 1차코일의 전후로 형성된 2개의 2차코일(201), (202)이 내장되며, 상기 중공형의 공간에는 상기 수평로드(40)에 연결된 비자성체 로드(302)와 연결되는 강자성체의 변위코아(301)가 이동이 가능하도록 설치된다.

상기 두 개의 2차코일(201, 202)은 직렬 역극성으로 연결되며, 1, 2차 코일(200, 201, 224)이 내장된 원통형 하우징 바디(303)의 중공형의 공간 사이로 강자성체의 변위코아(301)가 직선운동을 할 때 발생되는 전압 신호를 이용하면 변위계측이 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 공칭입력은 3Vrms, 선형범위는 180cm이고 주파수는 400Hz∼3KHz 범위를 갖는다. 그리고 허용진동은 2KHz까지 20g이며, -55℃∼150℃의 조건에서 전 출력범위에 걸쳐 0.5% 이하의 오차를 가지는 것을 특징으로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 간이 등가회로를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위 센서(101)는 1차측 코일과 2차측 코일 사이를 변위 코아(core)가 왕복운동을 하면 변위 코아의 운동 위치에 비례하여 출력전압이 생성된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 출력(시간- 전압) 형태를 도시한 것이다.

도 8의 (a)는 상기 LVDT 센서(102)의 출력(시간-전압) 형태를 나타내고 있다.

즉, 도 8의 (a)에 도시한 출력은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위 센서(101)에서의 변위에 대한 전압 출력값이며, (b)는 변위 센서(101)의 변위코아(301)가 움직일 때 선형척도에서 출력된 변위데이터를 나타낸 것이다.

도 8의 (b)의 예에서는 한 펄스의 구간이 5㎛의 거리정보를 가지고 있으므로 상기 연산부(104)에서는 그 펄스의 개수만 계산하여 변위코아(301)의 이동거리로부터 포신의 주퇴거리를 확인할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 출력데이터를 이용하여 선형구간 내에서 작성된 변위에 대한 전압출력을 나타낸 것이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변위센서(101)의 주퇴복좌운동시 변위곡선을 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 최대 주퇴변위 거리는 약 840mm이고 이때, 주퇴시간은 350msec로 나타난다.

포신의 최대 주퇴거리는 최대 고각사격 여부를 결정짓는데 활용된다.

또한, 주퇴 시의 최대속도와 복좌 시의 0.5 인치 위치에서의 속도를 측정하여 출력한다. 이 때의 속도는 포신의 충격량을 확인하는데 활용된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)는 상이한 구경의 호형이 복합적으로 형성되어 포신의 외경이 변경되는 경우에도 변경된 외경이 호형 고정면과 좋은 접촉을 이루어 회포의 종류에 호환성을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체 홀더(20)는 발사 충격에 의해 쉽게 파손되지 않는 효과를 가진다.

1; 총포의 주퇴복좌 변위측정장치
11: 포신
15: 포 몸체하우징
20: 이동체 홀더
30: 측정부 본체
40: 이동체 연결로드부
50: 수직연결부
51: 수직 연결부 하우징
52: 수평로드 장착암
54: 수직 슬라이딩부
101: 변위센서
102: 신호 감지부
103: A/D 변환기
104: 연산부
105: 출력부
110: 하부 홀더 하우징
111: 장착홀
112: 공간부
113: 걸림러그
131: 슬라이딩 구형홀
123: 슬라이딩구
120: 장착 스크루
132: 제1 결합구
133: 제1 탄성스프링
141: 제2 가이드 결합체
145: 제2압축스프링
142: 하부 안착부
150: 상부 홀더 하우징
151: 걸림홈
152: 상부 안착부
301: 변위코아
302: 비자성체 로드
303: 하우징 바디
200: 1차코일
201, 202: 2차코일

Claims

총포의 주퇴복좌 변위를 측정하는 주퇴복좌 변위 측정장치에 있어서,
상기 주퇴복좌 변위 측정장치는,
총포의 포신에 장착하는 이동체 홀더;
상기 총포의 포 몸체 하우징에 장착되어 상기 이동체 홀더의 변위를 검출하여 변위 정보를 연산하는 측정부 본체; 및
상기 이동체 홀더와 수평로드로 연결되어 상기 이동체 홀더의 이동 변위를 측정부 본체에 전달하는 이동체 연결로드부; 포함하되,
상기 측정부 본체는,
상기 수평로드의 이동 변위를 검출하는 변위센서;
상기 변위센서에서 출력되는 변위 전압신호를 입력받는 신호 감지부;
상기 신호감지부의 변위 전압신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기;
상기 변환된 디지털신호로부터 변위, 속도 및 가속도 정보를 포함하는 변위 정보를 연산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 연산된 변위 정보를 디스플레이 화면 및 출력 단자로 출력신호를 출력하는 출력부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제 1항에 있어서,
상기 이동체 홀더는,
상부 외측에 수직 연결부가 형성되며, 하부 중앙에 상측으로 라운드된 상부 안착부가 길이 방향으로 형성되며, 양단에 걸림홈이 형성된 상부 홀더 하우징;
상기 상부 홀더 하우징의 걸림홈에 결합되는 걸림러그가 좌우측 상단 외측에 상향 돌출되게 형성된 하부 홀더 하우징; 을 포함하며,
상기 상부 홀더 하우징을 상기 포신의 상부 원통면에 위치하고, 상기 하부 홀더 하우징이 상기 포신의 하부 원통면에 위치한 상태로 상기 걸림러그가 상기 걸림홈에 끼워져서 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 수직연결부는,
상기 수직 연결부의 수직 골격 및 상부면을 형성하는 수직 연결부 하우징;
상기 수직 연결부 하우징의 중앙에 수직형 장홈으로 형성된 수직 슬라이딩부;
상기 수직 슬라이딩부에 슬라이딩이 용이하게 장착되며, 상기 수직 슬라이딩부를 따라 상하로 이동되는 수평로드 장착암;
상기 수직 연결부 하우징의 상부면에 형성된 제2 나사홀; 및
상기 제2 나사홀에 나사 결합되고 상기 수평로드 장착암에 제2 원형구로 슬라이딩 결합되어 상기 수평로드 장착암을 회전에 의해 상하로 이동시키는 수직 나사형 로드; 를 포함하며,
상기 수평로드 장착암의 중앙에는 상기 이동체 연결로드부의 수평로드가 안착되는 수평로드 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 하부 홀더 하우징은,
트렌치형으로 상부와 전 후면이 개방되도록 형성된 공간부가 형성되며, 하부면 중앙부와 상기 공간부를 관통하여 내주면에 나선이 구비된 장착홀; 및
상단에 슬라이딩구가 형성되며, 하단에는 육각핸들이 장착되며, 상기 장착홀과 나사 결합되는 장착 스크루; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제4항에 있어서,
상기 하부 홀더 하우징은
상기 공간부에 결합되며, 하면에는 상기 스크루 상단의 슬라이딩구가 삽입되어 장착되는 슬라이딩 구형홀이 형성되며, 상부에는 전면과 후면 및 상면이 개방된 제1 결합구를 포함하는 제1 가이드 결합체; 및
상기 제1 결합구에 삽입되어 슬라이딩 결합되는 제2 가이드 결합체 및 상기 제2 가이드 결합체의 상부에 형성되어 상부로 오목하게 라운드형으로 형성된 하부 안착부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제5항에 있어서,
상기 하부 홀더 하우징은
상기 제1 결합구의 외측면을 감싸고 상기 제2 가이드 결합체(141) 사이에 장착되는 제1 탄성스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제6항에 있어서,
상기 상부 안착부 및 하부 안착부는 일정 두께의 합성고무 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 변위센서는,
내부에 중공형의 공간이 형성된 원통형 하우징 바디;
상기 원통형 하우징 바디 내에 내장된 1차코일;
상기 1차 코일의 전후로 형성되어 상기 원통형 하우징 바디 내에 내장되는 2개의 2차코일;
상기 중공형의 공간에는 상기 수평로드에 연결된 비자성체 로드와 연결된 강자성체의 변위코아;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.
제8항에 있어서,
상기 두 개의 2차코일은 직렬 역극성으로 연결되며,
상기 중공형의 공간 사이로 상기 변위코아가 직선운동을 할 때 상기 2차 코일에서 발생되는 전압 신호를 이용하여 상기 주퇴복좌의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 총포의 주퇴복좌 변위 측정장치.