專利名稱：數(shù)字式軌距測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量儀器，特別涉及用于鐵路軌道間距測量的數(shù)字式軌距測量儀器
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中軌距測量一般都是采用標(biāo)尺類軌距尺，必須要2個工人配合，1人負(fù) 責(zé)測量，另1人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄，兩條軌道的水平度測量采用水泡測量方式，讀取數(shù)據(jù)比較困 難，測量精度也比較低，而且，這種標(biāo)尺類軌距尺必須在天氣和照明條件比較好的情況下才 能使用，所以，使用很不方便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種數(shù)字式軌距測量裝置，采用數(shù)字化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，解決現(xiàn)有 技術(shù)中測量精度低、適用范圍小以及使用不方便的技術(shù)問題。本實用新型為解決上述技術(shù)問題而提供的數(shù)字式軌距測量裝置包括支架、測量系 統(tǒng)以及設(shè)置于支架表面的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)包括設(shè)于支架兩端的固定測頭和移 動測頭，設(shè)置于支架上并連接移動測頭的提手；所述測量系統(tǒng)還包括有位移傳感器及數(shù)據(jù) 處理模塊，該位移傳感器設(shè)置于移動測頭與提手之間，所述數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)包括有有機發(fā)光 顯示器(OLED )，所述位移傳感器及有機發(fā)光顯示器電連接于數(shù)據(jù)處理模塊。所述測量系統(tǒng)還包括有設(shè)置于支架中部的傾角傳感器，該傾角傳感器電連接于數(shù) 據(jù)處理模塊，測量系統(tǒng)還包括有無線通信模塊，該無線通信模塊電連接于數(shù)據(jù)處理模塊。所述支架的斷面形狀為四方框形，支架內(nèi)表面沿其長度方向設(shè)有至少兩條凸起的 加強筋，所述支架兩端的外表面均包裹有熱縮套管。本實用新型的軌距測量裝置具有測量精度高、節(jié)省人力、環(huán)境適應(yīng)能力強、測量數(shù) 據(jù)直觀明了、數(shù)據(jù)處理功能突出以及使用方便的特點，可廣泛應(yīng)用于鐵路工務(wù)部門、城市地 鐵及城際軌道交通以及鐵路(包括地鐵、城際鐵路)建設(shè)施工單位等等。

圖1是本實用新型數(shù)字式軌距測量裝置的主視剖視示意圖。圖2是本實用新型 中所述數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)30的示意圖。圖3是本實用新型所述支架10的橫截面示意圖。
具體實施方式
結(jié)合上述附圖說明本實用新型的具體實施例。由圖1和圖2中可知，這種數(shù)字式軌距測量裝置包括支架10、測量系統(tǒng)20以及設(shè) 置于支架10表面的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)30，所述測量系統(tǒng)20包括設(shè)于支架兩端的固定測頭21和 移動測頭22，設(shè)置于支架10上并連接移動測頭22的提手23 ；所述測量系統(tǒng)20還包括有位 移傳感器24及數(shù)據(jù)處理模塊25，該位移傳感器24設(shè)置于移動測頭22與提手23之間，所述數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)30包括有有機發(fā)光顯示器31和設(shè)置于支架10表面的按鍵組32，所述位移傳 感器24及有機發(fā)光顯示器31電連接于數(shù)據(jù)處理模塊25。本實用新型采用位移傳感器代替 標(biāo)尺式測量軌距，大幅度提高測量精度。原有方式的測量最小誤差是0.05 mm，采用位移傳 感器后精度可達(dá)到0. 01mm。為確保作業(yè)安全，測量應(yīng)嚴(yán)格遵循“行車不施工，施工不行車” 原則，所有檢查和維修作業(yè)全部在垂直“天窗”內(nèi)進(jìn)行。因為垂直“天窗”的時間有限，要求 測量器具精度高的同時，測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性好，測量數(shù)據(jù)的可視性好，既要適合陽光照射的 環(huán)境也要適合光線昏暗的環(huán)境。本實用新型采用了對環(huán)境適應(yīng)性極強的OLED顯示屏，避免 了認(rèn)為視覺造成的測量誤差，同時由于各項測量參數(shù)的數(shù)字化，提高了工作人員的工作效 率和減輕了工作強度。由圖1中可知，提手23與位移傳感器24之間通過鋼絲26連接，鋼絲26與位移傳 感器24之間還設(shè)置有滑輪組27。采用提拉把手加滑輪組傳動，代替扳手式固定傳動，在測 量行程不變的情況下，將提手的行程縮小一倍，同時減小了運動阻力，活動部件運動更加靈
活可靠。由圖1中可知，測量系統(tǒng)20還包括有設(shè)置于支架10中部的傾角傳感器28，該傾角 傳感器28電連接于數(shù)據(jù)處理模塊25。采用傾角傳感器代替水泡測量水平參數(shù)，完全改變測 量方法。原有方式只能通過目測水泡的偏移估算兩鋼軌的高度差，采用傾角傳感器后可將 兩鋼軌的高度差數(shù)字化，精度可達(dá)0. 05mm。由于軌道的兩條鐵軌的對稱性，為保證測量器具 的“掉頭誤差”不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，本方案采用對稱設(shè)計，并將傾角傳感器放置在支架10的中 間部位。其中的傾角傳感器由公司技術(shù)人員根據(jù)本項目的特點自行設(shè)計、生產(chǎn)，是關(guān)鍵技術(shù) 所在，具有完整的知識產(chǎn)權(quán)。由圖1中可知，測量系統(tǒng)20還包括有無線通信模塊29，該無線通信模塊29電連接 于數(shù)據(jù)處理模塊25。本設(shè)計方案在數(shù)據(jù)處理方面，配備藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采用PDA微電 腦進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析。在現(xiàn)場可以通過圖表方式簡潔明了的展現(xiàn)出測量結(jié)果，需要存檔 時，以文件格式輸出測量報告。同時兼顧無須詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)的使用場合，支架上的顯示屏選 用目前最先進(jìn)的OLED顯示技術(shù)，并可根據(jù)需要調(diào)整顯示字體的大小。將檢測數(shù)據(jù)實時傳輸 到PDA上，在現(xiàn)場通過圖表方式簡潔明了的展現(xiàn)測量結(jié)果，無須人工計算或離線計算，可大 大提高檢測維護(hù)的效率。也可將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上，作為歷史數(shù)據(jù)保留，以便進(jìn)行深入 的統(tǒng)計和分析，需要時以文件格式輸出測量報告。由圖3中可知，所述支架10的斷面形狀為四方框形，支架10內(nèi)表面沿其長度方 向設(shè)有至少兩條(優(yōu)選為四條)凸起的加強筋11。所述支架10兩端各設(shè)有一個測量座40， 其中移動端測量座42設(shè)置于移動測頭22端，固定端測量座41設(shè)置于固定測頭21端。由 于我國地域廣闊，測量環(huán)境變化大，同時考慮到軌道兩條鐵軌之間大跨度，要求測量器具在 對-30°C到50°C的環(huán)境范圍內(nèi)，軌距尺的變形量要求< 0.5mm，并保證測量基準(zhǔn)的穩(wěn)定。同 時還要考慮到人工操作，要求測量器具輕便。本設(shè)計方案中在支架的選材上采用鎂鋁合金， 結(jié)構(gòu)上采用框式設(shè)計，并在四周內(nèi)壁增加和壁厚尺寸相當(dāng)?shù)募訌娊?。采用框式鎂鋁合金型 材，代替木質(zhì)或工式鋁型材，減少型材變形所引起的系統(tǒng)誤差，同時還可以減輕產(chǎn)品重量， 提高產(chǎn)品壽命。在機械加工時盡量不破壞支架，尤其要保證支架內(nèi)加強筋的完整性。進(jìn)一 步改進(jìn)加工工藝，框式支架的溫度變形量比工字型材的數(shù)字軌距尺要小。在_30°C +50°C 的范圍內(nèi)，本實用新型的數(shù)字軌距尺因為支架變形引起的測量誤差參數(shù)< 0. 1mm，其他工字型材軌距尺的同類誤差在0.2mm左右。在測量座的加工工藝上采用配做的加工方式，固定 端和移動端的測量座一次加工完成，保證測量基準(zhǔn)面同兩軌頂面之間的平面度。在測量座 選材上以賽鋼代替注塑件，提高耐磨性和可加工性，將尺身和測頭固定后配做，提高測量座 (搭軌面)的平行精度等級，保證設(shè)備的掉頭測量精度。由圖1中可知，所述支架10兩端的外表面均包裹有熱縮套管50。軌道的兩條鐵軌 帶有高頻電荷，軌道的兩條鐵軌之間不能短路，要求測量器具具有強抗干擾能力和高絕緣 性。本設(shè)計方案從兩個方面加以解決，首先在支架的兩端采用高絕緣性的熱縮管包裹，保證 支架以任意姿態(tài)放置在鐵道上時都兩條鐵軌始終不能短路；其次在電路設(shè)計時，著力解決 抗電磁干擾和靜電防護(hù)設(shè)計。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種數(shù)字式軌距測量裝置，包括支架(10)、測量系統(tǒng)(20)以及設(shè)置于支架(10)表面的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)(30)，所述測量系統(tǒng)(20)包括設(shè)于支架兩端的固定測頭(21)和移動測頭(22)，設(shè)置于支架(10)上并連接移動測頭(22)的提手(23)；其特征在于所述測量系統(tǒng)(20)還包括有位移傳感器(24)及數(shù)據(jù)處理模塊(25)，該位移傳感器(24)設(shè)置于移動測頭(22)與提手(23)之間，所述數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)(30)包括有有機發(fā)光顯示器(31)，所述位移傳感器(24)及有機發(fā)光顯示器(31)電連接于數(shù)據(jù)處理模塊(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述提手(23)與位移傳 感器(24)之間通過鋼絲(26)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述鋼絲(26)與位移傳 感器(24 )之間還設(shè)置有滑輪組(27 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述測量系統(tǒng)(20)還包 括有設(shè)置于支架(10)中部的傾角傳感器(28)，該傾角傳感器(28)電連接于數(shù)據(jù)處理模塊 (25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述測量 系統(tǒng)(20)還包括有無線通信模塊(29)，該無線通信模塊(29)電連接于數(shù)據(jù)處理模塊(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述支架 (10)的斷面形狀為四方框形。
7.根據(jù)權(quán)利要求所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述支架(10)內(nèi)表面沿其 長度方向設(shè)有至少兩條凸起的加強筋(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù) 讀取系統(tǒng)(30 )還包括有設(shè)置于支架(10 )表面的按鍵組(32 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述支架 (10)兩端各設(shè)有一個測量座(40)，其中移動端測量座(42)設(shè)置于移動測頭(22)端，固定端 測量座(41)設(shè)置于固定測頭(21)端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)字式軌距測量裝置，其特征在于所述支架 (10 )兩端的外表面均包裹有熱縮套管(50 )。
專利摘要一種數(shù)字式軌距測量裝置包括支架(10)、測量系統(tǒng)(20)以及數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)(30)，測量系統(tǒng)(20)包括固定測頭(21)、移動測頭(22)及提手(23)；測量系統(tǒng)(20)還包括有位移傳感器(24)、數(shù)據(jù)處理模塊(25)及傾角傳感器(28)，還包括有無線通信模塊(29)。本實用新型的軌距測量裝置具有測量精度高、節(jié)省人力、環(huán)境適應(yīng)能力強、測量數(shù)據(jù)直觀明了、數(shù)據(jù)處理功能突出以及使用方便的特點，可廣泛應(yīng)用于鐵路工務(wù)部門、城市地鐵及城際軌道交通以及鐵路(包括地鐵、城際鐵路)建設(shè)施工單位等等。
文檔編號G01B21/16GK201772870SQ201020516429
公開日2011年3月23日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者劉傳武, 孫超, 李學(xué)軍 申請人:深圳市路衡科技有限公司