【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁路轨道检测，涉及一种钢轨廓形测量仪标定装置和标定方法。
技术介绍
1、在我国铁路朝着高速化、大运量不断发展的大背景下，随着钢轨廓形打磨、钢轨涂覆等钢轨保护技术的广泛应用，钢轨廓形已成为轨道交通线路钢轨运营维护中不可或缺的一项重要技术参数，可为钢轨维护方案制定、服役状态评价提供重要参考。此外，钢轨廓形在钢轨生产制造、质量监督等过程也同样具有重要意义。当前，通常采用钢轨廓形测量仪采集钢轨廓形数据，精确度较高，能够较好的满足工程需求。然而，我国目前使用的钢轨廓形测量仪普遍为进口设备，国产设备种类较少，配套技术相对落后，且设备工作性能和测量精度有待提升，亟待通过国产钢轨廓形测量仪成套技术研发，进一步提升钢轨生产制造全过程的国产化。标定是决定钢轨廓形测量仪最终测量精度的重要环节，但目前我国针对钢轨廓形测量仪的标定方法和配套标定系统还不成熟，标定后的测量精度不高，标定过程繁琐，且各标定功能的集成度不高。因此，非常有必要构建一套标定精度高、操作便捷、集成度高的钢轨廓形测量仪标定装置，从而提升钢轨廓形测量仪的工作性能和市场竞争力。
技术实现思路
1、针对以上问题，为进一步优化完善钢轨廓形测量仪标定环节配套技术，本专利技术提出了一种钢轨廓形测量仪标定装置和标定方法，能够有效提升钢轨廓形测量仪标定精度，简化标定操作流程。
2、本专利技术钢轨廓形测量仪标定装置，包括基准座、标定模块与校验模块。
3、所述基准做顶面水平，标定模块及校验模块均左右对称固定安装与基准座顶
4、通过上述结构的钢轨廓形测量仪标定装置，可实现钢轨廓形测量仪的水平标定、垂直标定、轨距标定以及对标定效果进行校验：
5、其中，在进行型钢轨廓形测量仪水平标定和竖直标定时，首先调节左侧标定模块中止挡滑块设计位置；随后，将钢轨廓形测量仪主机置于左侧的设备放置平台上，使钢轨廓形测量仪主机底座紧贴止挡滑块的端面，此时通过滑动钢轨廓形测量仪转臂上的触点采集水平标定面s1的测点坐标和竖直标定面s2上的测点坐标；定义坐标系x轴为左右方向，向右为正；y轴为上下方向，向上为正；根据采集的水平标定面s1测点坐标，拟合出水平标定面s1测点直线，其直线方程为：
6、a1·x+b1·y+c1＝0
7、式中，a1、b1、c1表示水平标定面s1测点拟合直线一般方程系数；
8、根据采集的竖直标定面s2测点坐标，拟合出竖直标定面测点直线，其直线方程为：
9、a2·x+b2·y+c2＝0
10、式中，a2、b2、c2表示竖直标定面测点拟合直线一般方程系数。
11、则水平标定面s1测点拟合直线与x轴正方向的夹角θ1为：
12、
13、竖直标定面测点拟合直线与x轴正方向的夹角θ2为：
14、
15、则水平标定参数θb1和竖直标定参数θb2分别为：
16、
17、
18、根据上述水平标定参数θb1数值和竖直标定参数θb2数值，对钢轨廓形测量仪内置参数进行修改，从而实现钢轨廓形测量仪水平标定和竖直标定。
19、在进行钢轨廓形测量仪轨距标定时，首先调节左右两侧标定模块中止挡滑块设计位置；
20、进一步，将钢轨廓形测量仪主机置于左侧或右侧的设备放置平台上，使钢轨廓形测量仪主机底座紧贴止挡滑块的端面；
21、进一步，将钢轨廓形测量仪伸缩杆完全展开，使其远离钢轨廓形测量仪一端端部支撑置于另一侧设备放置平台上表面；通过滑动钢轨廓形测量仪转臂上的触点，采集轨距测量面s3的上的测点坐标，则轨距测量面s3的横坐标xb为：
22、
23、其中，xji表示采集到的左侧轨距标定块6上轨距测量面s3上第i个测点x轴坐标，i＝1、2、3……nj；nj表示轨距标定块6上轨距测量面s3测点数量；
24、则轨距标定参数xbj为：
25、xbj＝ls-xb
26、根据上述轨距标定参数xbj数值，对钢轨廓形测量仪内置参数进行修改，从而实现钢轨廓形测量仪轨距标定。
27、在得到标定结果后，可通过标定模块对标定结果进行校验。首先，将钢轨廓形测量仪主机置于一侧标准轨件上，使钢轨廓形测量仪主机底座边缘与标准轨件端面对齐。进一步，将钢轨廓形测量仪伸缩杆完全展开，其远离钢轨廓形测量仪主机一端端部支撑置于另一侧标准轨件上；通过滑动钢轨廓形测量仪的转臂，采集标准轨件轨头的坐标数据，分别计算标准轨件最高点向下距离为d处的轨头宽度kd和x轴坐标xd。
28、由此可得到轨宽测量误差ke为：
29、ke＝|kt-kd|
30、轨距测量误差le为：
31、le＝|lt-xd|
32、式中，kt为标准轨件最高点向下距离为d处的轨头宽度实测值；lt为标准轨件9内侧最高点以下距离为d处的距离；d为自然数。
33、当轨宽测量误差ke和轨距测量误差le同时满足允许误差要求时，表明钢轨廓形测量仪标定结果满足要求，标定结果校验通过；当轨宽测量误差ke和轨距测量误差le不能全部满足允许误差要求时，标定结果校验不通过。
34、本专利技术的优点在于：
35、1、标定精度高。本专利技术钢轨廓形测量仪标定装置，并给出了详细的标定流程，还增加了标定结果校验环节，能够保证较高的标定精度，更好地满足工程需求。
36、2、标定过程操作简单便捷。本专利技术钢轨廓形测量仪水平标定、竖直标定、轨距标定的操作流程和各标定参数的计算方法，标定过程简单便捷，易于操作，能够有效提升标定效率。
37、3、系统功能集成度高。本专利技术钢轨廓形测量仪标定装置，集成了钢轨廓形测量仪水平标定、竖直标定、轨距标定、结果校验等功能模块，系统功能集成度高，便于整体操作，节省场地。
38、4、适用范围广。本专利技术钢轨廓形测量仪标定装置和方法，具有普遍使用性，能够适用于各种基于接触式原理的钢轨廓形测量仪。通过简单改变标定方法，也满足基于非接触式原理的钢轨廓形测量设备标定需求。
39、5、成本低且维护方便。本专利技术钢轨廓形测量仪标定装置，结构简单，各部件容易加工制造，建设成本低廉。该标定装置采用模块化设计，当部分部件出现异常或损坏时，便于更换，后期维护方便。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：包括基准座、标定模块与校验模块；
2.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：基准座通过竖向支撑与调高垫块支撑；其中竖向支撑为两个左右对称放置，底面置于水平地地面上；基准座位于两个竖向支撑上方，且与两个竖向支撑间设置有高度可调节的调高垫块；基准座左部与竖向支撑之间设置两个调高垫块；基准座右部与竖向支撑之间设置一个调高垫块；且基准座左部与两个调高垫块相对于基准座长边方向上的中截面对称设置；基准座右部的一个调高垫块的轴线与基准座长边方向上的中截面共面。
3.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：标定模块由水平及竖直标定块、标定件支撑块、轨距标定块、设备放置平台、止挡滑块共同构成；
4.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：标准轨件位于基准座上设置的卡槽内，并与卡槽一同与基准座间固定。
5.如权利要求1或4所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：标准轨件底面至于轨下垫板上，通过设计不同角度的轨下垫板，调节标准轨件轨底坡。
6.基
7.如权利要求6所述一种钢轨廓形测量仪标定装置的标定方法，其特征在于：在进行钢轨廓形测量仪水平标定和竖直标定时，调节右侧标定模块中止挡滑块设计位置，随后将钢轨廓形测量仪主机置于右侧设备放置平台上，此时定义坐标系x轴为左右方向，向左为正；y轴为上下方向，向上为正；进一步采用相同方法进行钢轨廓形测量仪水平标定和竖直标定。
...【技术特征摘要】
1.一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：包括基准座、标定模块与校验模块；
2.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：基准座通过竖向支撑与调高垫块支撑；其中竖向支撑为两个左右对称放置，底面置于水平地地面上；基准座位于两个竖向支撑上方，且与两个竖向支撑间设置有高度可调节的调高垫块；基准座左部与竖向支撑之间设置两个调高垫块；基准座右部与竖向支撑之间设置一个调高垫块；且基准座左部与两个调高垫块相对于基准座长边方向上的中截面对称设置；基准座右部的一个调高垫块的轴线与基准座长边方向上的中截面共面。
3.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标定装置，其特征在于：标定模块由水平及竖直标定块、标定件支撑块、轨距标定块、设备放置平台、止挡滑块共同构成；
4.如权利要求1所述一种钢轨廓形测量仪标...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦彬洋，赵冠闯，王军平，蒋俊，沈钢，吴朋朋，
申请(专利权)人：中铁物总运维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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