一种车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法，主要包括激光测距传感器、壳体、吸附磁铁、电池、操作按钮、显示屏、主控电路板；吸附磁铁用于该装置与车钩钩头固定连接；激光测距传感器用于采集车钩钩头与车钩缓冲挡板距离，通过移动钩头间接测量车钩尾部与从板间隙；陀螺仪用于计算测量过程中车钩转角产生的误差并加以补偿；锂电池用于整个检测装置供电；显示屏幕用于显示测量结果；壳体用于固定各个部件；主控板卡内部主要包括调压电路、单片机、ADC芯片、陀螺仪用于整个测量装置的计算控制；操作按钮用于开关机、测量、复位操作；该技术方案具有占用空间小、操作携带方便、测量精度高、作业作业效率高优势。作业作业效率高优势。作业作业效率高优势。

【技术实现步骤摘要】
一种车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及测量装置
，尤其涉及一种车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法。

技术介绍

[0002]机车车钩尾部与丛板间隙直接影响机车车钩的动作性能，该间隙过小会出现车钩会卡滞现象，而间隙过大会增加车钩冲击，从而影响机车的安全运行。当机车进入修程必须对车钩尾部与丛板间隙进行测量，标准范围应为小于等于8mm；现有的检测方法存在以下问题：
[0003]1、由于作业空间限制不便于直接测量。
[0004]2、通过间接测量时，常用的尺寸测量工具包括直尺、游标卡尺等都无法直接得到间隙结果，现场将钩头移动至一个端部极限位置，样板划线确定一个端部尺寸，然后将钩头至另一端部极限位置，样板划线确定第二个端部尺寸，通过卡尺测量样板划线的尺寸，求得差值最终得到车钩尾部与丛板间隙数值。
[0005]上述方法操作至少需要两人作业，操作过程繁琐，由于手动操作，每次划线时定位误差较大，游标卡尺对划线尺寸测量时会产生较大的测量误差，现场存在测量精度低，工作效率低的问题，目前尚未有操作便捷、较高测量精度的解决方案。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种车钩尾部与从板间隙的测量装置。
[0007]本专利技术提供的一种车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法，包括壳体、测量机构、吸附机构、供电机构及控制单元；其中，
[0008]所述壳体，设置为方形，其一个侧面上设置有方形通孔；
[0009]所述测量机构，对应所述方形通孔设置于所述壳体的内部的一侧，用于采集车钩钩头与车钩缓冲挡板距离；
[0010]所述吸附机构，设置于所述壳体的底部，用于将该测量装置固定在车钩钩头上；
[0011]所述控制单元，设置于所述壳体上，用于整个测量装置的计算控制及数据的显示；
[0012]所述供电机构，设置于所述壳体的内部位于所述测量机构的一侧，用于对整个测量装置供电。
[0013]优选的，所述测量机构包括设置于所述壳体的内部的底面上的第一安装支架，所述第一安装支架上对应所述方形通孔设置有激光测距传感器，所述方形通孔的大小满足所述激光测距传感器的激光发射和接收要求。
[0014]优选的，所述吸附机构包括设置于所述壳体的内部的底面上位于所述第一安装支架的一侧的第二安装支架，所述壳体的底面对应所述第二安装支架通过螺钉设置有吸附磁铁。
[0015]优选的，所述控制单元包括开机按钮、测量复位按钮、显示屏及主控电路板；其中，
[0016]所述开机按钮及测量复位按钮，并排设置于所述壳体的顶面上；
[0017]所述显示屏，设置于所述壳体的顶面上位于所述开机按钮的一侧，用于显示相关测量数据；
[0018]所述主控电路板，设置于所述壳体的内部位于所述第二安装支架的顶面，所述主控电路板上设置有调压电路模块、陀螺仪、单片机及ADC芯片；所述开机按钮、测量复位按钮、显示屏、供电机构、激光测距传感器均与所述主控电路板电连接。
[0019]优选的，所述供电机构包括设置于所述主控电路板的顶面上4个安装螺柱，4个所述安装螺柱的顶面上设置有供电板，所述供电板的顶面上设置有电池。
[0020]优选的，所述激光测距传感器测量得到模拟量通过所述ADC芯片进行采样，所述单片机与ADC芯片进行通信得到所述激光测距传感器测量实时的测量距离。
[0021]优选的，所述显示屏与单片机采用TTL通信传输信号，且设置有四个显示区域，分别为TEXT0、TEXT1、TEXT2及TEXT3；所述TEXT0显示区域为电量监测窗口；所述TEXT1显示区域显示所述激光测距传感器采集的实时距离；所述TEXT2显示区域显示初始化安装信息，由于激光测距传感器存在量程范围，系统运行首先进行安装距离初始化调整，根据TEXT1显示区域显示的距离，调整激光测距传感器与车钩缓冲挡板之间距离，确保整个测量过程不超过激光测距传感器的量程，当该装置安装位置处于激光测距传感器的量程范围时，屏幕TEXT2显示区域的背景显示绿色并文字显示“安装成功”，当该装置安装位置超出激光测距传感器的量程范围时，TEXT2显示区域的背景显示红色并文字显示“安装失败”；TEXT3显示区域显示最终车钩尾部与从板间隙测量数值。
[0022]一种车钩尾部与从板间隙的测量方法，包括如下步骤：
[0023]1)通过所述吸附磁铁将测量装置安装于车钩钩头位置，按下所述开机按钮；
[0024]2)采集初始测量装置与车钩缓冲挡板之间的距离，TEXT1显示区域显示当前距离，当距离范围不超过激光测距传感器的量程，屏幕TEXT2显示区域的背景显示绿色并显示“安装成功”后，按下测量复位按钮开始测量；
[0025]3)车钩转动误差校正：单片机在程序初始化采集陀螺仪Y轴角速度，并对陀螺仪一段时间角速度进行积分得到偏移角度，偏移角度除以经过时间得到陀螺仪Y轴角速度静态偏移误差，陀螺仪Y轴角采集的角速度值减角速度静态偏移误差，消除静态偏移误差，经过以上修正计算陀螺仪转角测量可以达到较高的精度，实时测量得到车钩的摆动角度用以校正测量过程中车钩转动误差；通过车钩与缓冲挡板的几何关系将激光测距传感器测量实际值归算至车钩初始状态位置，减小操作过程中车钩偏转产生的尺寸误差；
[0026]4)通过单片机程序自动计算车钩尾部与从板间隙，具体方法为，在单片机程序初始化设置2个float类型数组，用于缓存在整个测量过程中激光测距传感器采集的最远端距离和最近端距离，其中最远端距离far[n]每个数组元素的初始值为量程下限值，最近端距离near[n]每个数组元素的初始值为激光测距传感器的量程上限值，激光测距传感器测量经过误差修正的距离与最远端距离far[n]每个数组元素进行逐一比较，采用冒泡算法计算得到距离的最大值存放于最远端距离far[n]中，将经过误差修正的距离与最近端距离near[n]每个数组元素进行逐一比较，采用冒泡算法计算得到距离的最小值存放于最远端距离near[n]中；
[0027]5)所述最远端距离far[n]和最近端距离near[n]数组缓存元素分别采用均值滤波法进行滤波计算，计算得到车钩钩头与车钩缓冲挡板最近端距离和最远端距离，车钩钩头与车钩缓冲挡板最远端距离和最近端距离作差，求得车钩尾部与从板间隙。
[0028]相对于现有技术而言，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术的车钩尾部与从板间隙的测量装置及方法，通过内置吸附磁铁可将测量装置直接吸附于车钩任意位置，安装简便，提高操作的便捷性；测量装置通过内置激光测距传感器配合高精度ADC采样，无需采用传统的测尺及样板，采用陀螺仪采集测量过程中转角并将等效距离归算值初始方向，采用冒泡法双向计算提取间距的最大最小值，并通过均值滤波法，提高测量精度，相比于传统测量方法，该装置的作业人数缩减一半，重复检测精度可达0.04mm，提高了检测精度要求。
[0030]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，包括壳体、测量机构、吸附机构、供电机构及控制单元；其中，所述壳体，设置为方形，其一个侧面上设置有方形通孔；所述测量机构，对应所述方形通孔设置于所述壳体的内部的一侧，用于采集车钩钩头与车钩缓冲挡板距离；所述吸附机构，设置于所述壳体的底部，用于将该测量装置固定在车钩钩头上；所述控制单元，设置于所述壳体上，用于整个测量装置的计算控制及数据的显示；所述供电机构，设置于所述壳体的内部位于所述测量机构的一侧，用于对整个测量装置供电。2.根据权利要求1所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述测量机构包括设置于所述壳体的内部的底面上的第一安装支架，所述第一安装支架上对应所述方形通孔设置有激光测距传感器，所述方形通孔的大小满足所述激光测距传感器的激光发射和接收要求。3.根据权利要求2所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述吸附机构包括设置于所述壳体的内部的底面上位于所述第一安装支架的一侧的第二安装支架，所述壳体的底面对应所述第二安装支架通过螺钉设置有吸附磁铁。4.根据权利要求3所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述控制单元包括开机按钮、测量复位按钮、显示屏及主控电路板；其中，所述开机按钮及测量复位按钮，并排设置于所述壳体的顶面上；所述显示屏，设置于所述壳体的顶面上位于所述开机按钮的一侧，用于显示相关测量数据；所述主控电路板，设置于所述壳体的内部位于所述第二安装支架的顶面，所述主控电路板上设置有调压电路模块、陀螺仪、单片机及ADC芯片；所述开机按钮、测量复位按钮、显示屏、供电机构、激光测距传感器均与所述主控电路板电连接。5.根据权利要求4所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述供电机构包括设置于所述主控电路板的顶面上4个安装螺柱，4个所述安装螺柱的顶面上设置有供电板，所述供电板的顶面上设置有电池。6.根据权利要求5所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述激光测距传感器测量得到模拟量通过所述ADC芯片进行采样，所述单片机与ADC芯片进行通信得到所述激光测距传感器测量实时的测量距离。7.根据权利要求6所述的车钩尾部与从板间隙的测量装置，其特征在于，所述显示屏与单片机采用TTL通信传输信号，且设置有四个显示区域，分别为TEXT0、TEXT1、TEXT2及TEXT3；所述TEXT0显示区域为电量监测窗口；所述TEXT1显示区域显示所述激光测距传感器采集的实时距离；所述TEXT2显示区域显...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏勇，
申请(专利权)人：天津益昌电气设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：