[发明专利]一种确定钢轨波磨多中点弦测量仪弦的数量及长度的方法

说明书

一种用于确定钢轨波磨多中点弦测量仪弦的数量及长度的方法，包括：根据空间采样率和逆滤波窗口长度确定有效弦长组合的方法；根据测量目标波段确定波长点子序列的方法；根据有效弦长组合及波长点子序列确定最优的弦的数量及长度的方法。本发明在现有方法的基础上，考虑了空间采样率和逆滤波窗口长度的影响，避免了测量时不响应盲区的出现，提高了计算效率，适合基于弦测法的钢轨波磨测量装置设计和制造过程中确定弦的数量及长度使用。

技术领域

本发明涉及一种确定钢轨波磨多中点弦测量仪弦的数量及长度的方法，其直接应用于设计和生产基于多中点弦测量原理的钢轨波磨检测装置。

背景技术

目前，基于多中点弦的钢轨波磨检测装置已经能够实现快速、准确的进行波磨测量，其基本原理见下式：

其中m为测量弦的数量，Σ^m为m个中点弦测量值的代数和，g^m(x)表示第m根弦的中点弦测量值，L_m表示第m根测量弦的长度，f(x)表示轨道不平顺函数。由于采用了多个中点弦测量值的代数和作为最终测量结果，幅值增益-波长响应曲线得到有效改善。但是，目前基于多中点弦测量原理的钢轨波磨检测装置所用的弦长及组合方式的选择仅仅以幅值增益-波长响应曲线在给定待测波长内方差最小为目标，忽略了空间采样率和逆滤波窗口长度的影响，这种方法不但运算量极大，在测量弦的数目较多（大于2根）、待测目标波段较长（10mm-1000mm）时很难得到最优结果，而且当改变空间采样率和逆滤波窗口长度时会有可能出现对特殊波长波磨不响应的问题，无法得到正确的测量结果。鉴于钢轨波磨病害检测的重要性，优化基于多中点弦测量原理的钢轨波磨检测装置中弦的数量及长度的计算方法，既是检测理论上的创新，亦是实际工程的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种确定钢轨波磨多中点弦测量仪弦的数量及长度的方法，本发明是通过以下技术方案实现的。

（1）确定空间采样频率f_s以及逆滤波窗口的长度N。

根据下式得到序列λ_i：

其中，f_s=1/e，e为设定的采样间隔，N为逆滤波窗口包含的采样点数，n为1到N的整数序列，λ_i为n取不同值时对应的波长点。

（2）设定计算所需要的参数

取序列λ_i中大于10mm且小于1000mm的部分得到子序列λ_j（j=1,2,3…），设定弦的数量m取值范围[U_p，U_q]、每根弦L_m的长度取值范围[W_p，W_q]。

（3）确定有效的弦的数量m和每根弦的长度L_m的组合