[发明专利]一种道砟颗粒劣化指数分析仪

说明书

本发明涉及一种道砟颗粒劣化指数分析仪，包括壳体(1)、位置调节装置(2)、成像装置(3)和检测仪(4)，所述位置调节装置(2)设置于所述壳体(1)上，所述成像装置(3)和所述检测仪(4)通过所述位置调节装置(2)搭载，所述检测仪(4)功能区设置于所述成像装置(3)成像范围内，所述检测仪(4)用于检测道砟劣化指数并分析劣化状况。检测仪通过提取道砟颗粒的特征信息，基于理论算法进行道砟颗粒的三维模型重建。将道砟颗粒外形函数化，提取道砟颗粒的形状特征进行分析。分别给出针状系数、片状系数、棱角系数和球形度，并通过加权系数得出道砟颗粒的劣化系数和评价标准。

技术领域

本发明涉及轨道检测领域，具体涉及一种道砟颗粒劣化指数分析仪。

背景技术

道床即铁路轨枕下面，路基面上铺设的石碴(道碴)垫层，主要由道砟颗粒构成，其主要作用是支撑轨枕，将轨枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对钢轨的冲击，便于排水。

道砟颗粒是构成散体道床的碎石颗粒，散体道床承受轨枕荷载，并将荷载分散传递至下部结构。对道砟颗粒的三维廓形研究具有重要意义，具体体现在如下两个方面：一方面做道床评估，级配优化；另一方面用作散粒体力学仿真的输入。

专利CN107169981A公开了提供了一种道砟颗粒三维廓形的检测方法及装置，包括：获取道砟颗粒在多个旋转角度下的多张二维图像；根据二维图像中道砟颗粒的色彩明度特征，提取每一张二维图像中道砟颗粒的二维廓形边界图像；根据预设角度采样点以及预设三维廓形边界半径，构建用于描述道砟颗粒的三维廓形表面点的球坐标系；根据球坐标系中任意一个点在多个旋转角度下投射到二维平面上的二维投影点与二维廓形边界图像的位置关系以及设定调整次数，对预设三维廓形边界半径进行调整处理，确定道砟颗粒的三维廓形边界半径；每一个经纬度以及与每一组经纬度匹配的三维廓形边界半径组成三维廓形；其获取二维图片的测量方式简单，应用设备成本极低，用户操作简单。

但其检测过程复杂，需要提取多张照片的道砟特征参数，同时只有轮廓特征提取方法，没有对轮廓特征进一步分析和评价。

现需一种道砟颗粒劣化指数分析仪可以解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中检测过程复杂，需要提取多张照片的道砟特征参数，只有轮廓特征提取方法，没有对轮廓特征进一步分析和评价的问题，提供了一种道砟颗粒劣化指数分析仪，通过特征分析得出了道砟颗粒的劣度系数，从而导出道砟颗粒形状特征的评价结果，解决了上述问题。

本发明提供一种道砟颗粒劣化指数分析仪，包括壳体、位置调节装置、成像装置和检测仪，位置调节装置设置于壳体上，成像装置和检测仪通过位置调节装置搭载，检测仪功能区设置于成像装置成像范围内，检测仪用于检测道砟劣化指数并分析劣化状况。

本发明所述的一种道砟颗粒劣化指数分析仪，作为一种优选方式，检测仪包括数据采集装置和检测分析仪，数据采集装置采集区与成像装置成像区重叠，检测仪接收数据采集装置采集的图像数据。

本发明所述的一种道砟颗粒劣化指数分析仪，作为一种优选方式，位置调节装置包括角度调节装置、垂直调节装置和纵向调节装置，角度调节装置用于调节成像装置的角度，垂直调节装置连接壳体和成像装置，用于调节成像装置高度，纵向调节装置连接检测仪和壳体，用于调节检测仪到成像装置的距离，纵向调节装置移动延长线穿过垂直调节装置垂心。

本发明所述的一种道砟颗粒劣化指数分析仪，作为一种优选方式，成像装置包括双面镜组、双面镜安装架和照明底座，照明底座设置于垂直调节装置顶端，照明底座水平设置，双面镜安装架以垂直调节装置轴线为中心在水平方向上呈放射状排布，双面镜安装在双面镜安装架上，角度调节装置设置在双面镜安装架轴心位置，用于调节双面镜安装架角度。

本发明所述的一种道砟颗粒劣化指数分析仪的分析方法，作为一种优选方式，包括以下步骤：