一种激光轨道平顺度检测装置及方法制造方法及图纸
A device and method for measuring the smoothness of the laser track
The invention provides a laser track irregularity detecting device and method, the invention uses photoelectric measuring target detection level measuring Pi value Xi and vertical measurements based Yi; the level of random deviation deviation detection unit detects the laser beam datum photoelectric positioning target on the value of delta Xi and vertical random deviation the value of delta Yi, Delta Xi on the level of random deviation and vertical random deviation correction Yi respectively; the horizontal measurements based Xi stack level random deviation Delta Xi Ki get the horizontal direction of the engineering detection value Xi 'correction value; the vertical measurements based Yi vertical superposition of random deviation Delta Yi Ki get the vertical direction of the engineering detection value of Yi correction value. The invention solves the problem of low precision and poor reliability of the existing laser smoothness detection device. This method is also suitable for other laser collimation engineering measurements under the condition of field and long distance.
【技术实现步骤摘要】
一种激光轨道平顺度检测装置及方法
本专利技术涉及激光准直测量
，具体涉及一种激光轨道平顺度检测装置及方法。
技术介绍
铁路轨道的轨向和高低是轨道平顺性检查中的两个基本几何尺寸参数。轨向是指轨道中心线沿地表面的横向走向，在直线上是否平直，在曲线上是否圆顺。如果轨道的轨向不平顺就会引起列车的左右摇晃和蛇行运动，并因此而加大车辆对轨道的横向冲击力,同时进一步加剧轨向的不平顺性。高低是指轨道顶面的纵向高低差，当轨道前后高低存在不平顺时，列车通过这些轨道时会出现颠簸和冲击，上述过程可以进一步加剧高低向的不平顺。上述不平顺度，必将加大列车对轨道的破坏力，由此还会加速轮轨的磨损和缩短轨枕的寿命。因此直接影响着列车高速运行时的安全性、平稳性和舒适度。国外一般采用大型轨检车对铁路轨道几何尺寸进行经常性的综合检测。而在国内大型轨检车主要用于对轨道进行每季度性的复测和检查。轨检车一般采用的是惯性基准法测量系统，它是在运动的车体内，利用加速度传感器或陀螺建立一个惯性参考基准，通过对这两种惯性器件的测量值进行复杂的解析计算，实现对轨道几何参数的综合测量。它们运行速度高，检测指标全面，...
【技术保护点】
一种激光轨道平顺度检测装置，其特征在于，包括：激光发射仪、光电定位靶和光电测量靶；所述激光发射仪固定安装在轨道检测区段的始端，发射出通过始端检测基准点的准直激光束；所述光电定位靶固定安装在轨道检测区段的终端，所述光电定位靶的光电接收头中心与终端检测基准点重合；当所述激光发射仪发出的激光束中心与所述定位靶的光电接收头中心对中时，建立起激光基准光束；所述光电测量靶在轨道检测区段内移动用于检测轨道检测区段不同位置处的平顺度，当所述光电测量靶的光电接收头中心与激光基准光束中心对中时，所述光电测量靶上的水平位移传感器的测量值为待测位置Pi的水平基础测量值Xi，所述光电测量靶上的垂直位...
【技术特征摘要】
1.一种激光轨道平顺度检测装置，其特征在于，包括：激光发射仪、光电定位靶和光电测量靶；所述激光发射仪固定安装在轨道检测区段的始端，发射出通过始端检测基准点的准直激光束；所述光电定位靶固定安装在轨道检测区段的终端，所述光电定位靶的光电接收头中心与终端检测基准点重合；当所述激光发射仪发出的激光束中心与所述定位靶的光电接收头中心对中时，建立起激光基准光束；所述光电测量靶在轨道检测区段内移动用于检测轨道检测区段不同位置处的平顺度，当所述光电测量靶的光电接收头中心与激光基准光束中心对中时，所述光电测量靶上的水平位移传感器的测量值为待测位置Pi的水平基础测量值Xi，所述光电测量靶上的垂直位移传感器的测量值为待测位置Pi的垂直基础测量值Yi；相应地，所述光电定位靶上还设置有偏差检测单元，所述偏差检测单元用于检测所述激光基准光束在水平方向上的水平随机偏差值△Xi以及在垂直方向上的垂直随机偏差值△Yi，所述△Xi和△Yi与水平基础测量值Xi和垂直基础测量值Yi的取值时刻相对应；其中，根据待测位置Pi与所述激光发射仪的直线距离Si以及所述激光发射仪与所述光电定位靶的直线距离L，确定与待测位置Pi对应的修正系数Ki＝Si/L；将所述水平随机偏差值△Xi乘以修正系数Ki得到水平随机偏差修正值△Xi·Ki；将所述垂直随机偏差值△Yi乘以修正系数Ki得到垂直随机偏差修正值△Yi·Ki；将所述水平基础测量值Xi叠加同一时刻的水平随机偏差修正值△Xi·Ki得到水平方向上的工程检测值Xi’；将所述垂直基础测量值Yi叠加同一时刻的垂直随机偏差修正值△Yi·Ki得到垂直方向上的工程检测值Yi’。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电测量靶上还设置有实时计算模块，所述实时计算模块用于根据光电测量靶本身获取的水平基础测量值Xi、垂直基础测量值Yi以及所述光电定位靶上的偏差检测单元实时发送的水平随机偏差值△Xi、垂直随机偏差值△Yi，并结合对应的修正系数Ki＝Si/L实时计算与待测位置Pi对应的水平方向上的工程检测值Xi和垂直方向上的工程检测值Yi’。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，人工读取所述光电测量靶获取的水平基础测量值Xi、垂直基础测量值Yi以及人工读取所述光电定位靶上的偏差检测单元检测的水平随机偏差值△Xi和垂直随机偏差值△Yi，并结合对应的修正系数Ki＝Si/L计算与待测位置Pi对应的水平方向上的工程检测值Xi和垂直方向上的工程检测值Yi’。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电定位靶包括：定位靶安装底座、设置在所述定位靶安装底座上方的定位靶底盘、设置在所述定位靶底盘上的定位靶水平仪，以及设置在所述定位靶底盘上的偏差检测单元；所述偏差检测单元具体包括：沿水平方向固定在所述定位靶底盘上的定位靶水平滑板、在所述定位靶水平滑板上滑动的定位靶水平滑块、沿垂直方向设置在所述定位靶水平滑块上的定位靶垂直滑板、在所述定位靶垂直滑板上滑动的定位靶垂直滑块、与所述定位靶水平滑块连接的水平微型电动机构、与所述定位靶垂直滑块连接的垂直微型电动机构、用于检测定位靶水平滑块移动距离的定位靶水平位移传感器、用于检测定位靶垂直滑块移动距离的定位靶垂直位移传感器、与所述定位靶光电接收头连接的定位靶光电转换放大电路、与所述定位靶光电转换放大电路连接的定位靶光电驱动电路、与定位靶水平位移传感器和定位靶垂直位移传感器分别连接的定位靶水平位移信号处理器和垂直位移信号处理器，以及与所述定位靶水平位移信号处理器和垂直位移信号处理器分别连接的定位靶水平位移数字显示器和垂直位移数字显示器；其中，所述定位靶光电驱动电路分别与所述水平微型电动机构以及所述垂直微型电动机构连接；其中，所述定位靶光电接收头固定在所述定位靶垂直滑块上，所述定位靶光电接收头包括定位靶光电接收头窗口、定位靶接收头透镜和定位靶光电位置识别元件，所述定位靶光电位置识别元件用于产生所述定位靶光电接收头在水平和垂直方向的电差动信号，并将所述电差动信号发送给所述带有对脉冲电信号滤波功能的光电转换放大电路，所述光电转换放大电路根据所述电差动信号控制所述定位靶光电驱动电路，以使所述定位靶光电驱动电路驱动所述水平微型电动机构以及所述垂直微型电动机构，使得所述水平微型电动机构推动所述定位靶水平滑块沿所述定位靶水平滑板移动相应的水平距离以及使得所述垂直微型电动机构推动所述定位靶垂直滑块沿所述定位靶垂直滑板移动相应的垂直距离，进而使得所述定位靶光电接收头中心跟踪上偏移后的激光基准光束中心；其中，所述定位靶水平位移传感器和所述定位靶垂直位移传感器分别获取所述定位靶光电接收头在水平方向上的移动偏差值以及在垂直方向上的移动偏差值，并分别经定位靶水平位移信号处理器和垂直位移信号处理器以及定位靶水平位移数字显示器和垂直位移数字显示器处理后输出激光基准光束在水平方向上的水平随机偏差值△X以及激光基准光束在垂直方向上的垂直随机偏差值△Y。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电测量靶包括：测量靶安装底座、设置在所述测量靶安装底座上方的测量靶底盘、设...
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