[发明专利]一种红外传感器测车钩高度的方法

说明书

本发明公开了一种红外传感器测车钩高度的方法，属于测量技术领域，包括测量器件准备、开始测量、红外传感器移动、检测到闪亮表面、步进电机停转、车钩高度显示及红外传感器复位七大步骤，其通过单片机记录红外传感器上升过程中接收到的脉冲数量，又因为步进电机运作一次带动红外传感器上升的距离一定，步进电机每运作一次就发送一个脉冲给单片机，则能计算出红外传感器上升的距离，再加上红外传感器初始最低点的高度即可得到车钩中心处的高度，并将该高度通过数码显示管显示出来；在计时器计时到点后，红外传感器回到初始最低点处。本发明实现了车钩高度的自动化检测。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体的涉及一种红外传感器测车钩高度的方法。

背景技术

车钩是列车中用于实现车辆连挂的重要部件，在运行过程中传递牵引力和制动力，为了连挂和行车安全须规定车钩高度需使其在一定的范围内(货车车钩高度一般保持在880±10mm，客车车钩高度一般)。车辆运行过程中，不可避免地存在磨耗与损伤，例如车体底架梁的弯曲、钩身的弯曲与磨耗、钩头的磨耗等，导致车钩高度下降，若车钩高度不符合要求，极易造成运行中的车辆脱钩，因此车钩中心高度调整成为了检修工作中必不可少的内容，当下我国的铁道车辆部门多数利用的自制车钩高度标尺来进行人工检测，很少涉及车钩高度的自动化检测。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种红外传感器测车钩高度的方法，其实现了车钩高度的自动化检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种红外传感器测车钩高度的方法，包括如下步骤：

S1、测量器件准备：先在车钩的中心线处沿横向贴一条具有闪亮表面的贴条，然后在贴条闪亮表面正对的一侧设置竖立的支柱，在支柱上设置一组传动带组件，将传动带组件的主动轮连接步进电机，并在传动带组件的传动带上固定一个红外传感器，将红外传感器通过电线与控制箱连接，在控制箱内装有前述步进电机、单片机和电路集成，在控制箱的表面设置数码显示管和电源开关，电路集成包括连接红外传感器和单片机的红外探测电路、连接单片机和步进电机的驱动电路以及连接单片机和数码显示管的数码管显示电路，所述单片机连接有计时器，单片机内设有计时器程序；

S2、开始测量：初始状态下，红外传感器位于最低点处，该最低点处距轨面的高度为h₀；打开电源开关接通电源，红外传感器内的发光二极管发出红外信号，未检测闪亮表面时，红外传感器内的光敏二极管接收不到信号，通过红外探测电路输出低电平信号给单片机；

S3、红外传感器移动：单片机接收低电平信号，通过驱动电路控制步进电机正转，步进电机驱动传动带组件，带动传动带向上移动，红外传感器随之向上移动，单片机记录步进电机脉冲数；

S4、检测到闪亮表面：当红外传感器检测到闪亮表面，光敏二极管接收反射信号，通过红外探测电路输出高电平信号给单片机；

S5、步进电机停转：单片机接收高电平信号，通过驱动电路控制步进电机停止正转，红外传感器和传动带停止上移，同时通过计时器程序启动计时器开始计时；

S6、车钩高度显示：红外传感器停止上移的位置即为车钩中心处高度，单片机根据记录的步进电机脉冲数计算得出此时车钩高度，并通过数码管显示电路控制数码显示管显示出来，前述计算的计算公式为：其中，h为车钩高度，n为脉冲个数，x为电机细分，r为电机轴半径，h₀为红外传感器的初始高度；

S7、红外传感器复位：在计时器计时到点时，即单片机接收高电平信号持续相应的时间，通过驱动电路控制步进电机反转，带动传动带下移，直至红外传感器回到初始最低点。