[发明专利]列车轮对尺寸动态检测系统及检测方法

说明书

本发明公开一种列车轮对尺寸动态检测系统，包括第一检测器和轨边设备，第一检测器包括：第一光源、第一图像采集设备，轨边设备包括图像分析模块、处理器，本案中，通过在列车行驶轨道的一侧设置线光源，并由该线光源发射出的光束在车轮上形成投影，并得到与车轮的踏面轮廓线相交的两条弦线段，通过数据分析和处理，可测算出车轮的直径，相比于现有技术的非接触测量，本案的系统检测精度更高，测量更加准确。

技术领域

本发明涉及有轨车辆检测设备领域，特别涉及对有轨列车的车轮进行检测的系统及车轮轮径的测量方法。

背景技术

现阶段对有轨列车的车轮轮径的测量通常为在线式非接触测量，相比于人工测量，非接触式测量有着测量速度快、测量精度高的优点。现有的非接触式测量通常采用激光位移传感器和电涡流传感器相配合的方式且电涡流传感器通常安装在有轨列车的轨道下方。如附图1所示，其中，B点为激光位移传感器安装的位置，C点为电涡流传感器安装的位置，车轮踏面的轮廓线的周长即为车轮的周长，AO为车轮的半径，AB为该激光位移传感器到车轮踏面之间的垂直距离，CD为该电涡流传感器到车轮踏面之间的垂直距离，BC为该激光位移传感器到该电涡流传感器之间的距离，∠OBC为该激光位移传感器的安装角度，当有轨列车高速通过该电涡流传感器的上方时，由激光位移传感器测量该激光位移传感器到车轮踏面之间的垂直距离AB，由电涡流传感器测量该电涡流传感器到车轮踏面之间的垂直距离CD，当激光位移传感器和电涡流传感器安装完以后，由于该激光位移传感器到该电涡流传感器之间的距离BC是固定且已知的，线段AB和线段CD的延长线相交于车轮的圆心O，激光位移传感器的安装角度∠OBC的大小是已知的，因此，车轮的半径可通过下列公式导出：

由于车轮的踏面与轨道表面滚动摩擦接触，因此踏面容易发生磨损，踏面轮廓线上的各个点到车轮中心的距离不一，在实际测量时，通过电涡流传感器测得的数据只是踏面轮廓线上的某一个点到该电涡流传感器的距离，因此附图1所示的测量方法只能进行单点测量，所测得的数据并不准确，进而判断车轮的半径就会存在误差，从而导致测量不准；其次，由于位移传感器和电涡流传感器安装在轨边，车体震动易对测量结果产生干扰，导致测量精度差；最后，由于电涡流传感器利用电磁感应的原理测量其到踏面的距离，而由于电涡流传感器存在反应速度、误差等因素，因此，启动测量时，车轮的中心有可能落在检测线OC的前方或后方，从而导致测量不准。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种检测精度更高的有轨列车轮对尺寸检测系统。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种列车轮对尺寸动态检测系统，所述的系统包括设置在列车的行驶轨道一侧的第一检测器，所述的第一检测器包括：

第一光源，用于向待测车轮发出两束相互平行的结构光，两条所述的结构光分别在所述的待测车轮上形成两条相互平行的投影线，两条所述的投影线分别与待测车轮的踏面的轮廓线相交得到长度为L₁的第一弦和长度为L₂的第二弦；

第一图像采集设备，用于采集待测车轮的图像信息；

所述的系统还包括：

图像分析模块，与所述的第一图像采集设备信号连接，用于分析所述的待测车轮的图像信息，获得L₁、L₂以及第一弦第二弦长之间的距离D；

处理器，与所述的图像分析模块信号连接，用于根据L₁、L₂和D的值计算待测车轮的半径R。

上述技术方案中，优选的，所述的系统还包括与所述的第一检测器信号连接的轨边设备，所述的图像分析模块和处理器设置在所述的轨边设备中。

上述技术方案中，优选的，所述的投影线平行于所述的行驶轨道的延伸方向。