專利名稱：一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物體表面不平順測量方法，特別是一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法。
背景技術(shù)：
我國表面不平順的檢測近幾年有所發(fā)展，從國外也借鑒了一些檢測技術(shù)，基 本采用是傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量方法，單點(diǎn)測量方法是通過計算支撐點(diǎn)的高度與測量傳感器的測量值的差值來確定平面的不平順度，該方法由于支撐點(diǎn)的形位誤差難以縮小，導(dǎo)致整個測量過程產(chǎn)生不可避免的系統(tǒng)誤差，同時在測量過程中測量機(jī)構(gòu)也會對被測物體表面造成一定的損傷。這些因素在一定程度上這很難滿足對表面平順性測量精度要求高、對表面損傷小的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種測量精度高，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，可消除測量的定位誤差，對被側(cè)表面損傷極小的表面不平順測量方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法， 包括以下步驟(1)定位采用至少3個傳感器線性或曲線排布靠近被測表面，采用定位裝置使得排布后各傳感器的相對位置關(guān)系以及傳感器與被測物體表面的距離確定；(2)采集數(shù)據(jù)利用跟傳感器連接的采集分析系統(tǒng)將每個傳感器與被測表面的距離進(jìn)行采集以及分析；(3)連續(xù)移動測量將傳感器在定位裝置的控制下在被測表面移動，采集分析系統(tǒng)同步采集分析數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，所述步驟(1)中所述傳感器為直線排列。本發(fā)明中，所述步驟(1)中所述傳感器中，其中2個傳感器位于安裝基準(zhǔn)的兩端。本發(fā)明中，所述步驟(2)和步驟(3)中所述采集分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和主控計算機(jī)，主控計算機(jī)可采用安裝有測量計算軟件的外設(shè)計算機(jī)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過電纜或無線傳輸方式與多個傳感器相連，主控計算機(jī)通過電纜與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。本發(fā)明測量精度高，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便；表面不平順幾何參數(shù)的測量均由多個測量傳感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相互配合實(shí)現(xiàn)；不平順數(shù)據(jù)最終存儲于主控計算機(jī)中，為表面維護(hù)提供依據(jù)。傳統(tǒng)單點(diǎn)測量方法是通過計算支撐點(diǎn)的高度與測量傳感器的測量值的差值來確定平面的不平順度，該方法由于支撐點(diǎn)的形位誤差難以縮小，導(dǎo)致整個測量過程產(chǎn)生不可避免的系統(tǒng)誤差，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)采用多測點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了浮動定位，消除了測量機(jī)構(gòu)的定位誤差，同時測量結(jié)構(gòu)簡單、可靠，為表面不平順的測量帶來方便。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一測量示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二測量示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，包括以下步驟(1)定位采用至少3個傳感器線性或曲線排布靠近被測表面，采用定位裝置使得排布后各傳感器的相對位置關(guān)系以及傳感器與被測物體表面的距離確定；(2)采集數(shù)據(jù)利用跟傳感器連接的采集分析系統(tǒng)將每個傳感器與被測表面的距離進(jìn)行采集以及分析；(3)連續(xù)移動測量將傳感器在定位裝置的控制下在被測表面移動，采集分析系統(tǒng)同步采集分析數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，所述步驟(1)中所述傳感器為直線排列。本發(fā)明中，所述步驟(1)中所述傳感器中，其中2個傳感器位于安裝基準(zhǔn)的兩端。本發(fā)明中，所述步驟(2)和步驟(3)中所述采集分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和主控計算機(jī)，主控計算機(jī)可采用安裝有測量計算軟件的外設(shè)計算機(jī)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過電纜或無線傳輸方式與多個傳感器相連，主控計算機(jī)通過電纜與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。本發(fā)明的計算方法通過采用多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量法，根據(jù)各測量傳感器之間的距離及測量值，可以構(gòu)建一個梯形幾何模型EFGH，進(jìn)而通過該模型來消除支撐點(diǎn)帶來的系統(tǒng)誤差，并通過多測量點(diǎn)來精確測量物體表面不平順度。參照圖1 可知HK = Y-Ik
權(quán)利要求
1.一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，其特征在于包括以下步驟(1)定位采用至少三個傳感器線性或曲線排布靠近被測表面，采用定位裝置使得排布后各傳感器的相對位置關(guān)系以及傳感器與被測物體表面的距離確定；(2)采集數(shù)據(jù)利用跟傳感器連接的采集分析系統(tǒng)將每個傳感器與被測表面的距離進(jìn)行采集以及分析；(3)連續(xù)移動測量將傳感器在定位裝置的控制下在被測表面移動，采集分析系統(tǒng)同步采集分析數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，其特征在于所述步驟(1)中所述傳感器為直線排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，其特征在于所述步驟(1)中所述傳感器中，其中兩個傳感器位于安裝基準(zhǔn)的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，其特征在于所述步驟(2)和步驟(3)中所述采集分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和主控計算機(jī)，主控計算機(jī)可采用安裝有測量計算軟件的外設(shè)計算機(jī)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過電纜或無線傳輸方式與多個傳感器相連，主控計算機(jī)通過電纜與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。
全文摘要
一種多測點(diǎn)浮動定位表面不平順測量方法，其包括安裝基準(zhǔn)，支承定位機(jī)構(gòu)，多個測量(點(diǎn))機(jī)構(gòu)，供電系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)及與所述供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)連接的測量傳感器，所述測量安裝基準(zhǔn)上安置有多個具有確定位置關(guān)系的測量機(jī)構(gòu)，每個所述測量機(jī)構(gòu)上安裝有位移測量傳感器，通過多個測點(diǎn)與被測物體表面的相對位置關(guān)系而獲得被測體的基本不平順數(shù)據(jù)，并進(jìn)而推算得出不同波長的被測體表面不平順數(shù)據(jù)。本發(fā)明靈活方便，結(jié)構(gòu)簡單，可完全消除測量定位的系統(tǒng)誤差，有效提高測量精度，可對被測物體表面不平順進(jìn)行測量，在物體表面平順度的測量上具有重要應(yīng)用價值，尤其在軌道不平順檢測上有廣闊應(yīng)用前景。
文檔編號G01B21/30GK102221354SQ20111008283
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者付藝超, 何恩騰, 吳志祥, 吳湘華, 吳錚, 孔德宇, 應(yīng)立軍, 彭彪, 曹宏宇 申請人:中南大學(xué)