[发明专利]一种用于铁路钢轨接头维修检验的电子直尺

说明书

本发明提出了一种用于铁路钢轨接头维修检验的电子直尺，包括机箱以及设置在机箱内的测量装置，测量装置包括位于机箱下层的电子平尺和对应控制测量电容的DSP处理器，电子平尺包括若干个平行等距设置的极板电容，每个极板电容之间通过SPI总线连接，每个极板电容上均设有电容测量点以及电容计算电路，机箱的上层设有控制处理器以及连接在控制处理器上的电源和信号传递装置，DSP处理器的一端与电子平尺通过硬线相连，另一端与控制处理器相连。本发明相比于传统的钢轨平整度的检测装置，通过极板电容组成的电子直尺测量精度高，可以测量钢轨上各个点的平整情况，并且通过曲线可以很直观地发现钢轨上不平整的位置，整个过程自动完成，操作简单。

技术领域

本发明属于钢轨检修设备领域，具体涉及一种用于铁路钢轨接头维修检验的电子直尺。

背景技术

随着我国高铁技术的迅猛发展，无缝钢轨越来越多。所有钢轨都是由短钢轨焊接而成， 钢轨运行时间长了，钢轨接头处就容易出现焊接质量问题。为了保证高速列车的安全运行， 就必须对钢轨接头处进行检验，验收钢轨接头处是否平直。如果钢轨接头处有问题了就要 维修，维修后是否满足高速列车的安全运行需要，也必须进行平直度的验收。

现有技术检验钢轨接头平直度的技术方案使用的是钢直尺，通过观察直尺中间的水气 泡是否在观察窗口的玻璃管的中心来确定是否水平，现有测量技术能测量整体的平直度， 但不能把焊接处近1米内的各个点的平直度精确地测量出来，测量精度低。

其他目前测量钢轨平直度的技术方法还有：导磁性测量法、电阻性测量法、光谱分析法 等，但是精度都不高，实现起来非常复杂。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述提出的现有不能把钢轨接头焊接处近1米内各个点的平 直度精确地测量出来，测量精度低的问题，本发明提供一种用于铁路钢轨接头维修检验的 电子直尺。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于铁路钢轨接头维修检验的电子直尺，包括机箱以及设置在机箱内的测量装置， 所述测量装置包括位于机箱下层的电子平尺和对应控制测量电容的DSP处理器，电子平尺 包括若干个平行等距设置的极板电容，每个极板电容之间通过SPI总线连接，每个极板电 容上均设有电容测量点以及电容计算电路，机箱的上层设有控制处理器以及连接在控制处 理器上的电源和信号传递装置，DSP处理器的一端与电子平尺通过硬线相连，另一端与控 制处理器相连。

本电子直尺的工作原理为：

把若干个极板电容整合做成为一块板子，极板电容通过电容测量点和电容计算电路具 有测量本极板电容功能，且极板电容之间通SPI总线相连接，然后连接到电子平尺的上层 控制处理器。

上层控制处理器通过DSP处理器向下层极板电容发送计算电容程序，启动电容量计 算，然后通过DSP处理器读回各极板电容与钢轨间的电容值。控制处理器对读回的电容值 进行线性处理，校准参数处理。电子直尺测量精度高，测量一次耗时小于1秒，6节5号 干电池可以进行1000次以上的测量，这样可以节约现场测量时间。

其中，上述极板电容实质为电容式传感器，电容式传感器是把被测量的变化转换成电 容量变化的一种传感器。电容式传感器不但广泛用于位移、振动、角度、加速度等机械量 的精密测量，而且还逐步地扩大到用于压力、差压、液位、物位或成份含量等方面的测量。 电容式传感器的主要特点为：

(1)小功率、高阻抗；

(2)小的静电引力和良好的动态特性；

(3)和电阻式传感器相比电容式传感器本身发热影响小；

(4)可进行非接触测量；

(5)结构简单，适应性强，可以在温度变化比较大或具有各种辐射的恶劣环境中工作。

电容式传感器的主要缺点：