[发明专利]非接触式钢轨磨耗检测仪及磨耗检测方法

权利要求书

1.一种非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：包括搭载框架(3)、搭载框架上的检测模块和定位模块(1)，

检测模块包括两个激光位移传感器：第一传感器(7)和第二传感器(10)，第一传感器位于钢轨上方并对准轨头垂磨测量点，第二传感器对准轨头侧磨测量点，第二传感器与定位模块分别位于钢轨两侧的轨头侧面；

定位模块采用可控制磁力装置定位，定位模块(1)包括两块相交的铸铁(17)、两块铸铁中间的相交处设有非导磁体(14)，其中一个铸铁紧贴钢轨轨头侧面(18)，另一个铸铁紧贴轨头下颚(19)，非导磁体内部嵌入一圆柱形腔体(20)，圆柱形腔体的中轴线平行于非导磁体的中轴线，圆柱形腔体的圆柱面为电工软铁(16)，长方体形状的永磁体(15)嵌入圆柱形腔体的内部，永磁体(15)的长度方向为圆柱形腔体横截面的直径方向，永磁体(15)与圆柱形腔体(20)转动连接，当永磁体旋转到平行于非导磁体时，永磁体(15)的磁力线不穿过钢轨轨头侧面和轨头下颚，永磁体磁力线直接在铸铁中形成回路，铸铁不对钢轨产生磁力吸附作用；当永磁体转动到和非导磁体垂直时，磁力线穿过轨头侧面和轨头下颚后回到永磁体形成封闭回路，铸铁产生吸附作用吸紧轨头侧面和轨头下颚；

第一传感器(7)测量的位移数据经过计算得到垂磨测量点的钢轨垂直磨耗，第二传感器(10)测量的数据经过计算得到侧磨测量点的钢轨侧面磨耗。

2.根据权利要求1所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：钢轨垂直磨耗和侧面磨耗的计算方法为：第一传感器测量得到该传感器和垂磨测量点之间的距离A1，第二传感器测量得到该传感器和侧磨测量点之间的距离A2，垂磨测量点在未磨损时和第一传感器的标准距离为B1，侧磨测量点在未磨损时和第二传感器的标准距离为B2，则该测量点的钢轨垂直磨耗为A1-B1，则该测量点的钢轨侧面磨耗为A2-B2。

3.根据权利要求1所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：永磁体上固定连接有旋钮开关(2)，通过旋钮开关转动永磁体改变永磁体的方向。

4.根据权利要求1所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：所述非导磁体(14)为黄铜。

5.根据权利要求1所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：还包括数据处理储存模块，数据处理储存模块包括单片机，单片机和激光位移传感器电连接，单片机用于将两个激光位移传感器测得的数据进行计算，得到测量点的垂直磨耗和侧面磨耗，并将得到的磨耗数据写入数据处理储存模块中保存。

6.根据权利要求5所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：还包括数据显示模块(5)，数据显示模块(5)包括与数据处理储存模块连接的LED显示屏(6)，用于实时显示当前测量位置垂直磨耗和侧面磨耗。

7.根据权利要求6所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：还包括电池模块(8)，电池模块为检测模块、数据显示模块、数据处理储存模块供电。

8.根据权利要求6所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：LED显示屏与数据操作面板连接，面板上分布操作按钮(4)，通过操作按钮(4)操作单片机进行磨耗数据的采集、选择、计算、保存、显示操作。

9.根据权利要求5所述的非接触式钢轨磨耗检测仪，其特征在于：数据处理储存模块包括记忆卡和记忆卡卡槽(12)，单片机处理的数据直接存入记忆卡中备用，记忆卡可插拔，记忆卡中数据可拷贝至PC端，使用分析软件分析。

10.利用权利要求1至9任意一项所述检测仪进行非接触式磨耗检测的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)旋转旋钮开关，当永磁体旋转到平行于非导磁体时，永磁体(15)的磁力线不穿过钢轨轨头侧面和轨头下颚，永磁体磁力线直接在铸铁中形成回路，铸铁不对钢轨产生磁力吸附作用，使定位模块不能吸附钢轨，(2)将定位模块紧贴在钢轨轨头侧面和轨头下颚两部分，铸铁与钢轨轨头侧面和轨头下颚贴合，(3)旋转定位装置旋钮开关，当永磁体转动到和非导磁体垂直时，磁力线穿过轨头侧面和轨头下颚后回到永磁体形成封闭回路，铸铁产生吸附作用吸紧轨头侧面和轨头下颚；(4)第一传感器和第二传感器分别检测钢轨垂直磨耗点和侧面磨耗点到传感器的距离，(5)两个传感器测得的钢轨垂直磨耗点和侧面磨耗点到传感器的距离传送至单片机进行处理，单片机计算得到测量点的垂直磨耗和侧面磨耗，并将得到的磨耗数据写入数据处理储存模块中保存，存入记忆卡中备用，并传送至LED显示屏实时显示钢轨此处垂直磨耗和侧面磨耗数值；(6)通过操作按钮对数据进行选择、保存、删除操作；(7)当前位置数据测量结束，旋转旋钮开关，当永磁体旋转到平行于非导磁体时，永磁体(15)的磁力线不穿过钢轨轨头侧面和轨头下颚，永磁体磁力线直接在铸铁中形成回路，铸铁不对钢轨产生磁力吸附作用；装置可快速移动到另一检测位置，重复上诉操作；(8)当测量工作结束，在LED显示屏查看保存的检测数据，或拔出记忆卡，拷贝至PC端进行数据进一步分析处理。