2.3.4  方波信号 26

2.3.5  锁相放大器 27

3  关键结构件设计计算 28

3.1  烟箱设计计算 28

3.1.1  烟箱设计要求 28

3.1.2  烟箱容积设计计算 28

3.2  泄压阀弹簧设计计算 28

3.3  玻璃透镜设计计算 30

3.4  承重丝杠设计计算 31

4  机械结构强度校核 34

4.1  烟箱强度校核 34

4.2  丝杠结构强度校核 34

4.2.1  支撑结构强度校核 34

4.2.2  丝杠螺纹强度校核 35

4.3  螺栓强度校核 36

4.3.1  泄压装置螺栓强度校核 36

4.3.2  烟箱与支撑平台连接螺栓强度校核 36

4.3.3  轴承强度校核 36

结论 38

致谢 39

参考文献 40

1  引言

1.1  枪口烟雾检测的意义

在战争中，射手需要隐藏好自己的位置，准确地击毙目标。但是枪械射击时^吹冰!文`论^文'网www.chuibin.com，发射弹药的不完全燃烧会形成大量的枪口烟雾，烟雾会暴露射手的位置，从而危及射手的生命安全。同时，枪口的大量烟雾，会阻碍射手的视线，影响射手再次射击时的瞄准水平。在研究方面，形成大量的枪口烟雾说明了发射药的不完全燃烧，反映出能量利用效率低下的问题[1]。因此，为了探索降低枪口烟雾的方法，需要一套能够检测枪口烟雾的系统。

1.2  枪口烟雾检测方法

1.2.1  激光烟雾检测

激光束照射烟雾时，会发生吸收和散射现象，从而使得光强在原来的传播方向上发生改变，并出现光强在其他方向上重新分布。光信号经光电检测器转换为电信号，通过检测电信号的变化即可得出烟雾浓度变化情况[2]。使用一个具有固定容积的烟箱，收集枪械射击之后的烟雾，并使用一束激光从某一固定方向穿过烟箱内部，照射在对面的光电池上，记录下烟箱内有烟时和无烟时的电信号数据。根据Lambert-Beer定律：光被透明介质吸收的比例与入射光强无关，在光程每等厚层介质吸收相同比例的光[3]。可以得到透过率之比，从而完成对烟雾的检测。

激光烟雾检测有一定的局限性。首先，激光检测设备是一种点对点之间的检测方法，不能对整个待检测空间进行检测，只能检测空间内某条直线上的烟雾浓度；其次，当接收距离过远时，激光信号衰减会对实验结果造成影响，同时在激光照射的线路上外界光线会干扰激光信号。

本次试验的装置运用的就是激光检测原理，本次设计测试系统很好的避开了上述缺点。使用烟箱将枪口烟雾收集起来，检测烟雾浓度，不需要对整个待检测空间进行检测，获取浓度信息就可以了。激光在烟箱内部穿过，在激光发射端和接收端设计成封闭式结构，阻挡了外界光线对于实验的影响。

1.2.2  基于视频的烟雾检测