專利名稱：接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)測(cè)距裝置，適用于電氣化鐵道接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)測(cè)量。
對(duì)接觸導(dǎo)線空間位置(高度、離中值)的測(cè)量，除使用運(yùn)行中自動(dòng)接觸網(wǎng)檢查車之外，各鐵路供電領(lǐng)工區(qū)，工區(qū)目前一般都采用測(cè)桿方法，這種方法誤差大，有風(fēng)天氣不易測(cè)量，且由于測(cè)桿是直接掛在25KV接觸導(dǎo)線上進(jìn)行測(cè)量，存在著漏電可能性，對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，在有云、潮濕天氣更甚。
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種非接觸式的接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電氣化鐵道接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x由照準(zhǔn)儀和滑架尺兩部分組成，其特殊之處在于照準(zhǔn)儀由物鏡、分劃板、目鏡、90°反射鏡、α反射鏡、反射鏡、透反射鏡及高度游標(biāo)尺等組成。90°鏡、反射鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構(gòu)成左照準(zhǔn)光路，α鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構(gòu)成右照準(zhǔn)光路。照準(zhǔn)儀可在滑架尺上左右滑動(dòng)，從而能把接觸導(dǎo)線通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象移至被分劃板中心線平分的位置，在此情況下，根據(jù)照準(zhǔn)儀與滑架尺的相互位置，可以確定接觸導(dǎo)線的離中值。α反射鏡通過(guò)支座固定在高度游標(biāo)尺游標(biāo)上，α鏡搬鈕也與高度游標(biāo)尺游標(biāo)連接，且伸出照準(zhǔn)儀殼體之外，用手搬動(dòng)α鏡搬鈕，可帶動(dòng)高度游標(biāo)尺游標(biāo)及α反射鏡沿高度游標(biāo)尺尺身移動(dòng)，從而能使接觸導(dǎo)線通過(guò)右照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象與通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象重合，在此情況下，根據(jù)高度游標(biāo)尺的讀數(shù)，可以確定接觸導(dǎo)線的高度。90°鏡的反射角度為90°，α反射鏡的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，這使由接觸導(dǎo)線、90°反射鏡、α反射鏡構(gòu)成的三角形為高與底之比等于10的直角三角形，有利于儀器的制造、調(diào)整和使用。90°反射鏡和α反射鏡都采用五角棱鏡，利用其入反射光線夾角不變的特性，減少儀器光路調(diào)整工作量?；艹哂沙呱怼⒆笥抑ё鶚?gòu)成，右支座有兩個(gè)支腳和兩個(gè)固定擋塊，左支座有一個(gè)支腳和一個(gè)活動(dòng)擋塊，以使滑架尺置于鋼軌上時(shí)有三點(diǎn)支撐，保持滑架尺及整個(gè)儀器穩(wěn)定地架置于左右兩鋼軌上，不易前后傾倒。左右支座由絕緣材料制做，使左右兩鋼軌不會(huì)通過(guò)滑架尺產(chǎn)生電連接，從而不改變軌道電路信號(hào)傳輸路徑，不影響行車信號(hào)的正確指示。左支座上還有與活動(dòng)擋塊相連接的離中值軌距修正指示機(jī)構(gòu)，它包括離中值軌距修正尺、指針和搬鈕等，當(dāng)滑架尺與軌面垂直地置于左右兩鋼軌上時(shí)，先使兩固定擋塊外側(cè)面與右鋼軌內(nèi)側(cè)面密貼，用搬鈕搬動(dòng)活動(dòng)擋塊左右移動(dòng)，使活動(dòng)擋塊外側(cè)面與左鋼軌內(nèi)側(cè)面密貼，指針也相應(yīng)移動(dòng)，從而可據(jù)離中值軌距修正尺示值得到離中值的軌距修正值。照準(zhǔn)儀頂部設(shè)有高差指示器，以指示兩鋼軌頂面的高差，它可以是直接以刻線指示高差的水準(zhǔn)泡，也可以是以度盤(pán)指示高差的水準(zhǔn)泡調(diào)平機(jī)構(gòu)，根據(jù)兩鋼軌頂面高差，可以得到離中值的兩軌不平修正值。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有安全、準(zhǔn)確、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接觸導(dǎo)線高度和離中值的非接觸測(cè)量。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)施例。


圖1為接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖圖2為接觸導(dǎo)線在分劃板的成象圖(a)圖為左象L(b)圖為左象L與右象R(c)圖為左象L與右象R部分重合(d)圖為左象L與右象R完全重合圖3為照準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)示意圖圖4為照準(zhǔn)儀的俯視圖圖5為滑架尺主視圖圖5－a為左支腳圖5－b為右支腳圖6為滑架尺俯視圖圖7為90°反射鏡，δ1＝90°±1′，δ2＝δ3＝112.5°±5′，δ4＝45°±1′圖8為α反射鏡，α1＝α3108°±6′，α2＝95°±1′，α4＝47°±1′圖中1、目鏡，2、分劃板，3、物鏡，4、透反射鏡，5、反射鏡，6、90°反射鏡，7、α反射鏡，8、照準(zhǔn)儀，9、望遠(yuǎn)鏡，10、滑架尺，10a、滑架尺尺身，11、高差指示器(水準(zhǔn)泡)，12－a、左支座，12－b、右支座，13、活動(dòng)擋塊，14、固定擋塊，15－a、左鋼軌，15－b、右鋼軌，16、接觸導(dǎo)線，17、α鏡蓋板，18、α鏡搬鈕，19、離中值軌距修正尺，20、搬鈕，21、22、23、24、支座，25、高度游標(biāo)尺游標(biāo)，26游標(biāo)尺尺身，27.28高度游標(biāo)尺支座，29、離中值刻尺，30、導(dǎo)框，31、指針，32a、左支腳，32b、右支腳。
一種電氣化鐵道接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x如圖1～6所示，它由照準(zhǔn)儀(8)和滑架尺(10)兩部分組成，照準(zhǔn)儀(8)由物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)、90°反射鏡(6)、α反射鏡(7)、反射鏡(5)、透反射鏡(4)及高度游標(biāo)尺(25、26)等組成。90°鏡(6)、反射鏡(5)與透反射鏡(4)、物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)構(gòu)成左照準(zhǔn)光路，α鏡(7)與透反射鏡(4)、物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)構(gòu)成右照準(zhǔn)光路。照準(zhǔn)儀(8)可在滑架尺(10)上左右滑動(dòng)，從而能把接觸導(dǎo)線(16)通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板(2)上的象移至被分劃板(2)中心線平分的位置，在此情況下，根據(jù)照準(zhǔn)儀(8)與滑架尺(10)的相互位置，可以確定接觸導(dǎo)線(16)的離中值。α反射鏡(7)通過(guò)支座(24)固定在高度游標(biāo)尺游標(biāo)(25)上，α鏡搬鈕(8)也與高度游標(biāo)尺游標(biāo)(25)連接，且伸出照準(zhǔn)儀(8)殼體之外，用手搬動(dòng)α鏡搬鈕(18)，可帶動(dòng)高度游標(biāo)尺游標(biāo)(25)及α反射鏡(7)沿高度游標(biāo)尺尺身(26)移動(dòng)，從而能使接觸導(dǎo)線(16)通過(guò)右照準(zhǔn)光路成在分劃板(2)上的象與通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板(2)上的象重合，在此情況下，根據(jù)高度游標(biāo)尺(26、25)的讀數(shù)，可以確定接觸導(dǎo)線(16)的高度。90°鏡(6)的反射角度為90°，α反射鏡(7)的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，這使由接觸導(dǎo)線(16)、90°反射鏡(6)、α反射鏡(7)構(gòu)成的三角形為高與底之比等于10的直角三角形，有利于儀器的制造、調(diào)整和使用。90°反射鏡(6)和α反射鏡(7)都采用五角棱鏡，利用其入反射光線夾角不變的特性，減少儀器光路調(diào)整工作量。滑架尺(10)由尺身(10a)、左右支座(12a、b)構(gòu)成，右支座(12b)有兩個(gè)支腳(32b)和兩個(gè)固定擋塊(14)，左支座(12a)有一個(gè)支腳(32a)和一個(gè)活動(dòng)擋塊(13)，以使滑架尺(10)置于鋼軌(15a、b)上時(shí)有三點(diǎn)支撐，以保持滑架尺(10)及整個(gè)儀器穩(wěn)定地架置于左右兩鋼軌(15a、b)上，不易前后傾倒。左右支座(12a、b)由絕緣材料制做，使左右兩鋼軌(15a、b)不會(huì)通過(guò)滑架尺(10)產(chǎn)生電連接，從而不改變軌道電路信號(hào)傳輸路徑，不影響行車信號(hào)的正確指示。左支座(12a)上還有與活動(dòng)擋塊(13)相連接的離中值軌距修正指示機(jī)構(gòu)，它包括離中值軌距修正尺(19)、指針(31)和搬鈕(20)等，當(dāng)滑架尺(10)與軌向垂直地置于左右兩鋼軌(15a、b)上時(shí)，先使兩固定擋塊(14)外側(cè)面與右鋼軌(15b)內(nèi)側(cè)面密貼，用搬鈕(20)搬動(dòng)活動(dòng)擋塊(13)左右移動(dòng)，使活動(dòng)擋塊(13)外側(cè)面與左鋼軌(15a)內(nèi)側(cè)面密貼，指針(31)也相應(yīng)移動(dòng)，從而可據(jù)離中值軌距修正尺(19)示值得到離中值的軌距修正值。照準(zhǔn)儀頂部設(shè)有高差指示器(11)，以指示兩鋼軌(15a、b)頂面的高差，它可以是直接用刻線指示高差的水準(zhǔn)泡(11)，也可以是用度盤(pán)指示高差的水準(zhǔn)泡調(diào)平機(jī)構(gòu)，根據(jù)兩鋼軌(15a、b)頂面高差，可以得到離中值的兩軌不平修正值。
接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x采用光學(xué)合象三角測(cè)量原理由圖1可知，本測(cè)量?jī)x能使接觸導(dǎo)線(16)分別通過(guò)左右照準(zhǔn)光路最后在分劃板(2)上成象L、R。在先后仔細(xì)地移動(dòng)照準(zhǔn)儀(8)和α反射鏡(7)的左右位置之后，可使L和R都被分劃板中心線縱向平分，二者重合(圖2a－d)。這時(shí)，△ABC為直角三角形。
1、離中值∵△ABC為直角三角形，又BC∥KL∴AB⊥BC，AF⊥KL因此，F(xiàn)是接觸導(dǎo)線(16)到兩鋼軌(15a、b)頂面連線的垂線的垂足，B是垂線上一點(diǎn)，B和F在水平方向上偏離線路中心線的值等于接觸導(dǎo)線的離中值，其值可從滑架尺(10)的離中值刻尺(29)讀出。
離中值軌距修正軌距加寬時(shí)，在圖1中相當(dāng)線路中心O′左移，因此離中值讀數(shù)應(yīng)減小，反之加大。軌距每變化2mm，修正1mm。修正值可直接從離中值軌距修正尺(19)示值讀出；離中值兩軌不平修正在直線區(qū)段，兩軌不平時(shí)與兩軌理想水平條件的測(cè)量結(jié)果不同，約每1mm兩軌不平造成4mm離中值差值。本測(cè)量?jī)x安裝的高差水準(zhǔn)泡指示器(11)可粗略顯示兩軌不平情況，水泡中氣泡移動(dòng)一格，表示2mm兩軌高差，離中值讀數(shù)修正8mm。修正后的離中值是導(dǎo)線對(duì)理想直線線路的離中值。
曲線段不必進(jìn)行這項(xiàng)修正。
2、高度∵△ABC為直角三角形∴AB＝BC×tg(∠ACB)∠ACB為α反射鏡(7)的反射角度，其精確值為84°17′22″，tg(84°17′22″)＝10∴AB＝10×BCBC的長(zhǎng)度可以從照準(zhǔn)儀(8)內(nèi)高度游標(biāo)尺(25.26)上讀出，故AB可得。
接觸導(dǎo)線(16)到兩軌面連線的距離即高度H，H＝AB＋BF，BF為常數(shù)，故H可求出，也可調(diào)整高度游標(biāo)尺零點(diǎn)，直接讀出H值。
接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x的使用方法如下1、離中值測(cè)量(參見(jiàn)圖1、圖2)首先把滑架尺(10)架置在鋼軌(15)上，并使之與線路中心線垂直(目視)。再把照準(zhǔn)儀(8)放在滑架尺(10)上，并把α鏡(7)上方的α鏡蓋板(17)關(guān)閉。從目鏡(1)觀察接觸導(dǎo)線(16)的象。象模糊時(shí)可調(diào)節(jié)目鏡(1)使之最清晰。該象是接觸導(dǎo)線(16)的光線經(jīng)左照準(zhǔn)光路所成的象，此象稱為左象，用L表示。左右移動(dòng)照準(zhǔn)儀(8)，使L被分劃板(2)中心線縱向平分(圖2a)，這時(shí)可從滑架尺尺身(10a)槽內(nèi)的離中值刻尺(29)上讀出接觸導(dǎo)線(16)的離中值。
2、離中值修正a、軌距修正按軌距修正尺(19)的讀數(shù)修正，修正量為1mm／格，符號(hào)是左負(fù)、右正。
b、兩軌不平修正在直線線路上測(cè)量時(shí)，若必須修正到理想直線線路(兩軌保持水平)條件下的離中值時(shí)，可根據(jù)水準(zhǔn)泡(11)示值修正，修正量為8mm／格，符號(hào)是左負(fù)右正。
3、高度測(cè)量(參見(jiàn)圖1、圖2)保持左象L在分劃板(2)上的位置不變。開(kāi)啟α鏡蓋板(17)可看到接觸導(dǎo)線(16)光線通過(guò)右照準(zhǔn)光路所成的象，此象稱為右象，用R表示(圖2－b)。左右移動(dòng)α反射鏡(7)，使R與L完全重合(圖2c、d)。這時(shí)，可從照準(zhǔn)儀內(nèi)高度游標(biāo)尺(25.26)上讀出高度值，該值不需修正。
主要技術(shù)指標(biāo)1、高度測(cè)量測(cè)量范圍4800～6500mm測(cè)量準(zhǔn)確度±10mm分度值1mm2、離中值測(cè)量測(cè)量范圍±600mm測(cè)量準(zhǔn)確度±10mm分度值1mm3、絕緣性能滑架尺兩支腳間絕緣電阻應(yīng)大于50MΩ(500V兆歐表)。
權(quán)利要求1.一種接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x，用于測(cè)量電氣化鐵道接觸導(dǎo)線高度和離中值，由照準(zhǔn)儀和滑架尺兩部分組成，其特征在于照準(zhǔn)儀由物鏡、分劃板、目鏡、90°反射鏡、α反射鏡、反射鏡、透反射鏡及高度游標(biāo)尺等組成，90°鏡、反射鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構(gòu)成左照準(zhǔn)光路，α鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構(gòu)成右照準(zhǔn)光路，照準(zhǔn)儀可在滑架尺上左右滑動(dòng)，把接觸導(dǎo)線通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象移至被分劃板中心線平分的位置，根據(jù)照準(zhǔn)儀與滑架尺的相互位置，確定接觸導(dǎo)線的離中值，α反射鏡通過(guò)支座固定在高度游標(biāo)尺游標(biāo)上，α反射鏡搬鈕安裝在高度游標(biāo)尺游標(biāo)上并伸出照準(zhǔn)儀殼體之外，搬動(dòng)α反射鏡搬鈕，帶動(dòng)高度游標(biāo)尺游標(biāo)及α反射鏡沿高度游標(biāo)尺尺身移動(dòng)，使接觸導(dǎo)線通過(guò)右照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象與通過(guò)左照準(zhǔn)光路成在分劃板上的象重合，根據(jù)高度游標(biāo)尺的讀數(shù)，確定接觸導(dǎo)線的高度值；滑架尺是照準(zhǔn)儀的支座由尺身、支座、擋塊等組成，右支座有兩個(gè)支腳和兩個(gè)固定擋塊，左支座有一個(gè)支腳和一個(gè)活動(dòng)擋塊，滑架尺的三個(gè)支腳支撐在左右兩鋼軌上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)量?jī)x，其特征在于照準(zhǔn)儀中的90°反射鏡的反射角度為90°，α反射鏡的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，90°反射鏡和α反射鏡都采用五角棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)量?jī)x，其特征在于照準(zhǔn)儀頂部裝有兩軌高差指示器，它采用刻線指示高差的水準(zhǔn)泡或度盤(pán)指示高差的水準(zhǔn)泡調(diào)平機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)量?jī)x，其特征在于滑架尺的左支座上裝有與活動(dòng)擋塊相連接的離中值軌距修正指示機(jī)構(gòu)，它包括離中值軌距修正尺，指針和搬鈕等，搬鈕與指針、活動(dòng)擋塊聯(lián)動(dòng)，指針在離中值軌距修正尺上滑動(dòng)，指示出離中值的軌距修正值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測(cè)量?jī)x，其特征在于滑架尺的左右支座采用絕緣材料制做。
專利摘要一種接觸導(dǎo)線懸掛參數(shù)光學(xué)測(cè)量?jī)x，用于測(cè)量電氣化鐵道接觸導(dǎo)線高度和離中值，也可以測(cè)量其它導(dǎo)線或目標(biāo)的高度和到地面鉛垂點(diǎn)，同時(shí)還可測(cè)量鐵道線路軌距和左右軌高差。該儀器采用三角測(cè)量原理、光學(xué)測(cè)量方法，它包括照準(zhǔn)儀和滑架尺兩部分，其中照準(zhǔn)儀由目鏡、物鏡、分劃板、透反射鏡、反射鏡、90°反射鏡、α反射鏡、高度游標(biāo)尺、高差指示器等組成，滑架尺由尺身、離中值刻尺、左右支座、左右擋塊、軌距修正機(jī)構(gòu)等組成。該儀器有測(cè)量安全、準(zhǔn)確、快速等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/02GK2137780SQ9222084
公開(kāi)日1993年7月7日 申請(qǐng)日期1992年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月26日
發(fā)明者宋偉, 顧世平, 湯二枚, 李永平, 王亮, 金學(xué)權(quán), 張中石, 陳國(guó)慶 申請(qǐng)人:鐵道部標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所, 沈陽(yáng)鐵路局蘇家屯軌距尺廠