本发明涉及武器装备检测设施技术领域，尤其涉及一种便携式炮闩润滑系统检测仪。
背景技术：
高射炮系统属于较为先进的全天候、全自动的防空武器系统，具有威力大、火力猛、射击精度高、机动性强的特点，是各国军队防空不可或缺的野战装备。其中，高射炮武器的润滑系统用于火炮在实施各种射击时，每射击一次向炮闩机构喷射一次润滑剂，以减小炮闩在射击过程中的摩擦力，使炮闩运动自如，延长使用寿命。如果炮闩润滑系统出现故障，炮闩无法得到润滑，在火炮射击时将会严重损伤甚至损坏自动机，造成火炮无法工作。所以，及时对炮闩润滑系统进行检测和维修是十分有必要的。
目前，针对炮闩润滑系统的结构及性能特点进行的检测和维修仅能在实验室内的固定设备上进行数据采集，并不能满足基地级、中继级维修机构和野战条件下的使用需求，这就导致现有炮闩润滑系统检测设备具有一定的局限性，无法满足部队的实际需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种便携式炮闩润滑系统检测仪，携带方便，能够在任意工作地点进行数据的采集，能够快速分析炮闩润滑系统存在的问题，有效提高工作效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种便携式炮闩润滑系统检测仪，包括内置数据采集模块、处理模块、信号调理模块及电源模块的机箱，所述机箱的顶部设有显示模块，所述机箱的侧面设有充电插口和多个接口，所述接口通过传输线与炮闩润滑系统的压力传感器相连；所述电源模块与处理模块、信号调理模块及充电插口电连接，所述电源模块为数据采集模块、处理模块、信号调理模块及显示模块提供电源；所述机箱设有参考地。
优选的，所述显示模块为显示屏，所述显示屏与机箱的盖板边缘通过铰轴枢接，所述盖板的上表面设有开关按键、键盘及触摸板；所述盖板的边缘通过卡接结构与显示屏活动连接，所述卡接结构与铰轴对称设置于盖板的两个边缘；所述卡接结构包括锁口和锁钩，所述锁口固定于机箱的外侧面，所述锁钩为l形，所述锁钩的连接端与显示屏的外表面枢接，所述锁钩的自由端设有能够插于锁口内的插接部；所述插接部包括并列设置的矩形锁舌和楔形锁舌，所述锁口设有与矩形锁舌及楔形锁舌相匹配的插口。
优选的，所述数据采集模块与处理模块设置于机箱内的放置区一内，所述信号调理模块设置于放置区二，所述电源模块设置于放置区三内，所述放置区一与放置区三之间设有隔板一，所述放置区二与放置区一及放置区三之间设有隔板二，所述隔板一的一端与机箱抵接、另一端与隔板二的中部抵接，所述隔板二的两端分别与机箱的两侧内壁抵接。
优选的，所述处理模块为嵌入式处理器。
优选的，所述数据采集模块为pcm-3718h数据采集模块。
优选的，所述信号调理模块为含有去耦电容及电流变送器的调理电路板，所述电流变送器为wbi342d01隔离电流变送器，用于对信号的调理及隔离；所述调理电路板为设有多个接头的双层电路板，双层电路板为双面覆铜，覆铜与地线网络连通。
优选的，所述去耦电容包括用于消除电源中低频干扰的电解电容及用于消除电源中高频干扰的陶瓷电容，电解电容跨接在电路板的电源输入端，陶瓷电容跨接在每个电流变送器的电源输入端。
优选的，所述电源模块为模块化开关电源，包括用于将220vac转换成12vdc的子模块一和用于将12vdc转换为纹波小于10mv的5vdc、12vdc和24vdc的子模块二，所述子模块一和子模块二分别设置于金属壳内，所述金属壳与机箱参考地相连。
优选的，所述机箱的侧面还设有提手，所述提手与铰轴相对设置于机箱的两个侧面上；所述卡接结构为两套，两套卡接结构对称设置于提手的两侧；所述充电插口及接口分别设置于机箱的另两个侧面上。
优选的，所述显示屏的外表面设有太阳能光伏板，所述太阳能光伏板通过控制器与电源模块电连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在机箱内置数据采集模块、处理模块、信号调理模块及电源模块，机箱侧面的多个接口通过传输线与炮闩润滑系统的压力传感器相连，可将压力传感器检测到的数据输入机箱内进行分析存储，通过机箱顶部的显示模块显示出来，能够判断炮闩润滑系统是否存在故障，方便快捷；借助机箱侧面的充电插口对电源模块进行充电，为数据采集模块、处理模块、信号调理模块及显示模块提供电源；同时通过参考地对机箱进行可靠接地。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种便携式炮闩润滑系统检测仪的结构示意图；
图2是图1中机箱的内部示意图；
图3是本发明实施例提供的便携式炮闩润滑系统检测仪的左视图；
图4是图3中锁钩末端插接部的结构示意图；
图5是本发明用于检测炮闩润滑系统的软件模块框图；
图6是本发明的工作流程图；
图中：001-放置区一，002-放置区二，003-放置区三；1-电源模块，2-隔板二，3-隔板一，4-信号调理模块，5-处理模块，6-机箱，7-显示模块，8-盖板，9-开关按键，10-键盘，11-触摸板，12-锁口，13-锁钩，14-矩形锁舌，15-楔形锁舌，16-提手，17-充电插口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，本发明提供的一种便携式炮闩润滑系统检测仪，包括内置数据采集模块、处理模块5、信号调理模块4及电源模块1的机箱6，所述机箱6的顶部设有显示模块7，所述机箱6的侧面设有充电插口17和多个接口，所述接口通过传输线与炮闩润滑系统的压力传感器相连，可将炮闩润滑系统检测过程中的各处压力值传输至机箱内的信号调理模块、数据采集模块及处理模块，实现数据的整理、分析及存储；所述电源模块1与处理模块5、信号调理模块4及充电插口17电连接，用于对电源模块充电，通过电源模块1为数据采集模块、处理模块5、信号调理模块4及显示模块7提供电源；所述机箱6设有参考地，实现可靠接地。压力传感器感知的信号经传输线缆和插头输送到信号调理模块，信号调理模块对信号进行隔离、调理后输送至数据采集模块，数据采集模块对信号进行a/d转换和进一步处理后，由处理模块将数据存储，并在显示模块上进行显示。
如图1、3、4所示，所述显示模块7为显示屏，所述显示屏与机箱6的盖板8边缘通过铰轴枢接，所述盖板8的上表面设有开关按键9、键盘10及触摸板11；所述盖板8的边缘通过卡接结构与显示屏活动连接，所述卡接结构与铰轴对称设置于盖板8的两个边缘；所述卡接结构包括锁口12和锁钩13，所述锁口12固定于机箱6的外侧面，所述锁钩13为l形，所述锁钩13的连接端与显示屏的外表面枢接，所述锁钩13的自由端设有能够插于锁口12内的插接部，连接端设置于锁钩的短边部末端，插接部设置于锁钩的长边部下端；所述插接部包括并列设置的矩形锁舌14和楔形锁舌15，所述锁口12设有与矩形锁舌14及楔形锁舌15相匹配的插口。使用时，将锁钩的插接部从锁口内拔出，打开显示屏及开关按键，即可通过键盘及触摸板进行操作；使用完毕，关机扣合显示屏，将锁钩插接部的矩形锁舌及楔形锁舌同时插入锁口的插口内，确保不使用时将显示屏合上锁紧，可起到保护键盘和显示屏的作用。另外，为了确保卡接结构连接可靠，可在锁口内安装磁铁，锁钩的插接部对应安装磁块，扣合时借助磁力可避免锁钩在携带运输过程中从锁口内脱出。
在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述数据采集模块与处理模块5设置于机箱6内的放置区一001内，所述信号调理模块4设置于放置区二002，所述电源模块1设置于放置区三003内，所述放置区一001与放置区三003之间设有隔板一3，所述放置区二002与放置区一001及放置区三003之间设有隔板二2，所述隔板一3的一端与机箱6抵接、另一端与隔板二2的中部抵接，所述隔板二2的两端分别与机箱6的两侧内壁抵接。采用该结构能够将数据采集模块、处理模块、信号调理模块及电源模块分区集合在机箱内，同时显示模块枢接在机箱的顶部盖板上，方便携带。具体安装时，将处理模块的主控制器和数据采集模块通过pc/104的自栈结构通过铜柱连接在一起，并固定在机箱底板上；电源模块及信号调理模块均固定在机箱底板上。各模块之间通过金属材质的隔板一和隔板二进行隔离，导线从隔板一及隔板二上的通孔通过，这样可降低各模块间的干扰，提高系统的抗干扰能力。
在本发明的一个具体实施例中，所述处理模块5为嵌入式处理器，其具有低功耗、便携、拥有丰富的外围设备、拥有较强的数据处理能力。采用pc/104嵌入式处理器，与数据采集模块通过pc/104的自栈结构通过铜柱连接固定在机箱底板上。
其中，所述数据采集模块为pcm-3718h数据采集模块。pcm-3718h数据采集模块是一个pc/104总线的数据采集模块，可实现16路单端或8路差分模拟信号输入，拥有12位a/d转换器，dma传输采样率可达100khz，有多种输入输出范围可供选择。本发明的输入信号为5路，而pcm-3718h可支持16路单端输入或8路差分输入。通常，差分输入方式的测试系统是一种比较理想的测试系统，因为它不仅可以抑制接地回路感应误差，还可以在一定程度上抑制从传输线上拾取的环境噪声。因此，选择差分输入的信号输入方式。对于pcm-3718h来说单端输入与差分输入的主要差别在于输入通道信号线的数量。
作为一种优选结构，所述信号调理模块4为含有去耦电容及电流变送器的调理电路板，所述电流变送器为wbi342d01隔离电流变送器，用于对信号的调理及隔离；所述调理电路板为设有多个接头的双层电路板，双层电路板为双面覆铜，覆铜与地线网络连通。wbi342d01通过调制解调隔离原理对输入和输出信号进行隔离，输入0～20ma直流信号，输出0～5v直流信号。该变送器具有体积小、响应快、高准确度、低漂移、pcb安装等优点。其中，去耦电容包括用于消除电源中低频干扰的电解电容及用于消除电源中高频干扰的陶瓷电容，电解电容跨接在电路板的电源输入端，陶瓷电容跨接在每个电流变送器的电源输入端。
考虑到战场条件下可能无市电电源的特点，电源模块在进行设计时应能由市电和军用电站分别供电。由于电源模块与其他模块要集成在一个箱体内，除了要求电源具有较好的电磁兼容性外对电源的输出纹波也有较高的要求，如信号调理模块所采用的wbi342d01电流变送器要求电源的输出纹波不能大于10mv。为了确保电源模块能按照输出要求工作并不对其他模块产生威胁，设计时主要考虑以下两点：
1）电源模块采用模块化开关电源。开关电源具有小型化、轻量化和高效化等优点。电源模块在市电供电方式下工作时需将220vac转换成5vdc、12vdc和24vdc并按要求负载输出，为了保证电源能输出不大于10mv的纹波，将电源模块分开成子模块一和子模块二进行设计。模块一将220vac转换成12vdc，并完成一定的滤波，使输出电压的纹波≤1%0v。将输出的12vdc通过导线输送至模块二，模块二将12vdc通过滤波等处理方式将电压转换为纹波小于10mv的5vdc、12vdc和24vdc输出。
开关电源可将市电直接整流滤波成直流高压，然后通过晶体管逆变器转换成低电压的高频交流电压，在经过整流和滤波变成所需要的直流低电压。期间，通过对直流输出电压的测量，反过来对晶体管的开关时间进行控制，最终可确保输出电压不变。这种电路的好处是取消了笨重的工频变压器；工作在开关状态下的晶体管的功耗要比线性状态低得多，所以不需要庞大的散热器；逆变器的工作频率较高（几khz至200khz），只要用较小容量的电容器就可以获得低压侧的平滑滤波效果。
2）对电源模块进行屏蔽和接地。对电源模块的子模块一和子模块二分别进行屏蔽和接地处理。屏蔽有两个目的，一是限制内部的辐射电磁能越出子模块；二是防止外来的辐射进入到子模块。将子模块一和子模块二分别设置于金属壳内，所述金属壳与机箱参考地相连，实现可靠接地。其中，子模块一和子模块二通过隔断板进行隔离，子模块一直接固定在机箱底板上，子模块二固定在电源模块隔断板上；信号调理模块固定在机箱底板上，同样可降低各模块间的干扰，提高系统的抗干扰能力。
针对本发明的特点，在研制检测仪时主要从以下三点进行电磁兼容性的设计：
（1）机箱电磁兼容。设计机箱时应进行机箱接地设计、机箱缝隙设计和机箱靠口设计等，增强检测仪抵抗外部干扰的能力。
（2）机箱内部各模块和走线的emc（电磁兼容）处理。在机箱中对各模块进行合理布局和隔离，进行电源滤波、线间高频电磁耦合的抑制、机箱内部屏蔽和机箱内部线路的接地处理等设计。
（3）信号调理模块电路板emc设计。本检测仪需设计制作的信号调理模块电路板，对电磁耦合抑制、元器件布局和电路板布线等预先进行设计。
在本发明的一个具体实施例中，如图1、2所示，所述机箱6的侧面还设有提手16，所述提手16与铰轴相对设置于机箱6的两个侧面上；所述卡接结构为两套，两套卡接结构对称设置于提手16的两侧；所述充电插口及接口分别设置于机箱6的另两个侧面上。根据使用习惯，将市电和电站两种供电插座的充电插口布置在机箱的左侧，将ps/2、usb、rs-232、rs-485、rj-45、音频、打印机等常用接口布置在机箱右侧。8个四芯航空插座作为本发明的信号输入端也布置在机箱的右侧。由于机箱内各模块发热量很小，所以省去了散热窗和散热风扇，并为每个模块留出散热空间。这样的设计方式，提高了检测仪的抗干扰能力和可靠性。
进一步优化上述技术方案，所述显示屏的外表面设有太阳能光伏板（图中未画出），所述太阳能光伏板通过控制器与电源模块1电连接，控制器可安装在机箱内，用于将太阳能光伏板发出的电能经过转换，存于电源模块内的蓄电池内，以便在无市电情况下为其它模块提供足够的电源。采用该方案，能够满足在野外环境下的电源自给。
本发明便携式炮闩润滑系统检测仪的软件部分包括操作系统软件和应用软件。操作系统软件是一台仪器所必备的，用以实现仪器系统的管理、控制、运行、维护，并完成应用程序的装入，为应用程序的运行提供环境。而应用软件则用来对信号采集等模块进行控制，使信号能够被采入检测仪，并对信号进行处理、显示、存储和必要的故障提示。为了缩短系统的开发周期，提高设备的可靠性，对成熟的嵌入式操作系统进行定制，作为检测仪的操作系统软件。基于虚拟仪器的检测仪应用软件可利用虚拟仪器开发环境进行开发。
其中，应用软件可划分为用户登录模块，数据实时采集、处理模块，数据显示模块，数据保存模块，历史数据查询模块，故障提示模块等，便携式炮闩润滑系统检测仪软件模块组成框图如图5所示。操作过程如下：
用户登录模块用于记录用户名和炮号，并存入相应数据库；数据采集、处理模块用以配置数据采集卡，从数据采集卡读取信号，并对信号进行标度转换等处理；实时数据显示模块则是对数据采集处理模块处理后的信号进行波形和数值的实时显示；实时数据保存模块用于将实时数据存入数据库；历史数据查询模块可对历史数据实施数据数值和波形显示；通过研究得出炮闩润滑系统的故障特征，故障提示程序则根据采集到的数据，判断炮闩润滑系统是否存在故障。本发明检测过程中的工作流程如图6所示。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
1.一种便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：包括内置数据采集模块、处理模块、信号调理模块及电源模块的机箱，所述机箱的顶部设有显示模块，所述机箱的侧面设有充电插口和多个接口，所述接口通过传输线与炮闩润滑系统的压力传感器相连；所述电源模块与处理模块、信号调理模块及充电插口电连接，所述电源模块为数据采集模块、处理模块、信号调理模块及显示模块提供电源；所述机箱设有参考地。
2.根据权利要求1所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述显示模块为显示屏，所述显示屏与机箱的盖板边缘通过铰轴枢接，所述盖板的上表面设有开关按键、键盘及触摸板；所述盖板的边缘通过卡接结构与显示屏活动连接，所述卡接结构与铰轴对称设置于盖板的两个边缘；所述卡接结构包括锁口和锁钩，所述锁口固定于机箱的外侧面，所述锁钩为l形，所述锁钩的连接端与显示屏的外表面枢接，所述锁钩的自由端设有能够插于锁口内的插接部；所述插接部包括并列设置的矩形锁舌和楔形锁舌，所述锁口设有与矩形锁舌及楔形锁舌相匹配的插口。
3.根据权利要求2所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述数据采集模块与处理模块设置于机箱内的放置区一内，所述信号调理模块设置于放置区二，所述电源模块设置于放置区三内，所述放置区一与放置区三之间设有隔板一，所述放置区二与放置区一及放置区三之间设有隔板二，所述隔板一的一端与机箱抵接、另一端与隔板二的中部抵接，所述隔板二的两端分别与机箱的两侧内壁抵接。
4.根据权利要求1所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述处理模块为嵌入式处理器。
5.根据权利要求4所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述数据采集模块为pcm-3718h数据采集模块。
6.根据权利要求5所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述信号调理模块为含有去耦电容及电流变送器的调理电路板，所述电流变送器为wbi342d01隔离电流变送器，用于对信号的调理及隔离；所述调理电路板为设有多个接头的双层电路板，双层电路板为双面覆铜。
7.根据权利要求6所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述去耦电容包括用于消除电源中低频干扰的电解电容及用于消除电源中高频干扰的陶瓷电容，电解电容跨接在电路板的电源输入端，陶瓷电容跨接在每个电流变送器的电源输入端。
8.根据权利要求6所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述电源模块为模块化开关电源，包括用于将220vac转换成12vdc的子模块一和用于将12vdc转换为纹波小于10mv的5vdc、12vdc和24vdc的子模块二，所述子模块一和子模块二分别设置于金属壳内，所述金属壳与机箱参考地相连。
9.根据权利要求2所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述机箱的侧面还设有提手，所述提手与铰轴相对设置于机箱的两个侧面上；所述卡接结构为两套，两套卡接结构对称设置于提手的两侧；所述充电插口及接口分别设置于机箱的另两个侧面上。
10.根据权利要求2-9任一项所述的便携式炮闩润滑系统检测仪，其特征在于：所述显示屏的外表面设有太阳能光伏板，所述太阳能光伏板通过控制器与电源模块电连接。
技术总结