[发明专利]一种非接触式轮对尺寸在线检测方法及系统

摘要

本发明公开一种非接触式轮对尺寸在线检测方法及系统，即沿轨道外侧、内侧分别设置2D激光位移传感器、1D激光位移传感器，沿轨道设置测速传感器，在同一轨道两侧按几何关系布置两个激光对射传感器，传感器分别探测获取轮缘顶点的部分踏面轮廓线、到轨道内侧车轮端面的距离、车轮通过的速度，两个激光对射传感器检测轮缘顶点所在圆的弦长；通过提取车轮通过检测系统的部分踏面轮廓线和1D激光位移传感器到轨道内侧车轮端面的距离按几何关系算出轮缘高和轮缘厚；通过提取两个激光对射传感器处轮缘顶点圆的弦长，得到车轮轮缘顶点所在圆的直径，用轮缘顶点直径减去两倍的轮缘高得到车轮直径。本发明具有成本低、操作简单、非接触式的高精度测量优点。

主权项

1.一种非接触式轮对尺寸在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，布设传感器，并由传感器获取数据：第一激光对射传感器(1)与第二激光对射传感器(2)沿列车前进方向并排平行安装于一条轨道两侧，两者之间的安装距离为L1，两者与铅垂线的夹角分别为α1、α2；测速传感器沿列车前进方向与第一、二激光对射传感器并排安装在轨道内侧；1D激光位移传感器(3)安装在轨道内侧，与轨道的相对垂直距离为L2，与铅垂线的夹角为α3；2D激光位移传感器(4)安装在轨道外侧，与轨道的相对垂直距离为L3，与铅垂线的夹角为α4，与沿轨道方向的纵向水平线夹角为β1，1D激光位移传感器(3)与2D激光位移传感器(4)沿轨道方向的纵向距离为L4；步骤2，数据分组：2D激光位移传感器(4)和1D激光位移传感器(3)同时探测车轮输出探测点坐标后，将数据点按输出时刻的不同将数据点分组到同一时刻的数组中；步骤3，坐标变换、数据融合：通过坐标变换和坐标平移将2D激光位移传感器(4)和1D激光位移传感器(3)的同一时刻输出点融合到同一坐标系上，融合后的点即为踏面轮廓线上的离散点；步骤4，获取轮缘高、轮缘厚：将步骤3处理得到踏面轮廓数据求取每个时刻轮缘高、轮缘厚，并对其去除最大值和最小值后求平均值作为该车轮轮缘高、轮缘厚；步骤5，获取两个激光对射传感器被车轮挡住的时间Δt1和Δt2，并获取车轮通过测速传感器时的速度v，从而得到轮缘顶点所在圆的两条弦长，两个激光对射传感器安装角度已知，根据弦高法求解出轮缘顶点圆直径，该直径减去两倍的轮缘高即为该车轮的直径。