本實用新型產(chǎn)品是涉及用于測量物體表面之間距離的儀器,特別是一種測量鐵軌與站臺水平距離及垂直距離的測量儀。
背景技術(shù):
隨著我國高速列車的不斷發(fā)展,列車在運行中的安全性成為了國家和社會普遍關(guān)注的問題。安全性需要通過系統(tǒng)的研究來保證,而進行定期測量是分析獲得正確結(jié)果的重要步驟。鐵路限界檢驗就是其中需要重點關(guān)注的環(huán)節(jié)之一。鐵路限界由機車車輛限界(簡稱“車限”)和建筑限界(簡稱“建限”)兩者共同組成,兩者間相互制約與依存。鐵路限界是鐵路安全行車的基本保證之一,為了使機車車輛能在一定范圍的路網(wǎng)內(nèi)暢行無阻,不會因機車、車輛外形尺寸設(shè)計不當(dāng),貨物裝載位置不當(dāng),或建筑物、地面設(shè)備的位置不當(dāng)而引起不安全的行車事故,必須用限界分別對機車、車輛和建筑物等地面設(shè)備的空間尺寸或空間位置加以制約。因此,限界是鐵路各業(yè)務(wù)部門都必須遵循的基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程。限界制定得是否合理、先進,也關(guān)系到鐵路運輸總的經(jīng)濟效果。一般建筑限界和機車車輛限界均指在平直線路上兩者中心線重合時的一組尺寸約束所構(gòu)成的極限輪廓。實際的機車車輛與靠近線路中心線的建筑物之間必須留有一定的、為保護行車安全所需的空間。這部分空間應(yīng)該包括:(a)車輛制造誤差引起的上下、左右方向的偏移或傾斜;(b)車輛在名義載荷作用下彈簧受壓縮引起的下沉,以及彈簧由于性能上的誤差可能引起的超量偏移或傾斜;(c)由于各部分磨耗或永久變形而造成的車輛下沉,特別是左右側(cè)不均勻磨耗或變形而引起的車輛傾斜與偏轉(zhuǎn);(d)由于輪軌之間以及車輛自身各部分存在的橫向間隙而造成車輛與線路間可能形成的偏移;(e)車輛在走行過程中因運動中力的作用而造成車輛相對線路的偏移;(f)線路在列車反復(fù)作用下可能產(chǎn)生的變形;(g)運輸某些特殊貨物時可能會超限;(h)為應(yīng)付可能出現(xiàn)的特殊情況,還應(yīng)該有足夠的預(yù)留空間。
目前,測量人員主要采用標(biāo)尺來測量鐵軌與站臺水平距離及垂直距離,并用紙筆來記錄所測量的數(shù)據(jù)。顯然,傳統(tǒng)的測量方式是不夠科學(xué)、不夠精確的,有必要研發(fā)更為科學(xué)、精確并且安全快捷的測試方法。為了通過測量獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),很有必要設(shè)計制造出鐵軌與站臺水平距離及垂直距離的激光測量裝置。為了實現(xiàn)這種裝置,要重點解決一下幾個問題:
(1)精確性:準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)到水平位置和激光發(fā)射傳感器發(fā)射的光線垂直于軌道位置,輸出可靠結(jié)果數(shù)據(jù);
(2)實用性:由于測試開始后人員不便于用紙筆記錄數(shù)據(jù),測量儀要能將測試數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)顯示記錄屏上,并顯示記錄板傳到電腦上,有效提高測試的安全性與效率;
(3)易用性:測量儀設(shè)有提手柄可便攜,操作簡單,界面直觀易用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足及滿足精確、實用、易用檢測,本實用新型提供了一種測量鐵軌與站臺水平距離及垂直距離的測量裝置,其主要運用的是相位式比較原理。該測量儀以激光發(fā)射器與數(shù)據(jù)顯示記錄屏為核心,通過儀器安裝架的手輪來調(diào)節(jié)激光發(fā)射器處在合適的工作位置,調(diào)節(jié)完畢后,開啟激光發(fā)射器,發(fā)射不同頻率的可見激光束,接收從被測物體返回的散射激光,將接收到的激光信號與參考信號進行比較,之后通過顯示記錄屏里的微處理器計算出相應(yīng)偏移所對應(yīng)的物體間的距離,并記錄在顯示記錄屏里,可通過輸據(jù)線將顯示記錄屏里的數(shù)據(jù)信息傳送到電腦上,再進行相應(yīng)的處理分析。以平行于軌道延伸方向為X軸,垂直于X軸并平行于水平面為Y軸,建立右手笛卡爾直角坐標(biāo)系,激光測量儀具有調(diào)節(jié)設(shè)備水平度、繞Z軸的轉(zhuǎn)動C和繞X軸的轉(zhuǎn)動A的功能。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是:由激光發(fā)射傳感器、數(shù)據(jù)顯示記錄屏、傾角傳感器、數(shù)顯傾角儀、水平調(diào)節(jié)座、轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座、轉(zhuǎn)動A調(diào)節(jié)齒輪對、轉(zhuǎn)動架、立座、三角支架、夾緊螺釘、齒輪對、轉(zhuǎn)動手輪、電源等組成。其特征在于激光發(fā)射傳感器安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,可繞平行于X軸的軸線轉(zhuǎn)動,通過轉(zhuǎn)動手輪帶動齒輪對調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動A,激光發(fā)射器安裝立座安裝在轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座上,用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動C,轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座上有粗調(diào)、微調(diào)轉(zhuǎn)換旋鈕,便于用來精準(zhǔn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動C,轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座通過一個連接座與水平調(diào)節(jié)座連接在一起,傾角傳感器安裝在立座的底面,水平調(diào)節(jié)座用來調(diào)節(jié)傾角傳感器底面初始位置水平,數(shù)據(jù)顯示記錄屏和數(shù)顯傾角儀成一定角度安裝夾持支架上,水平調(diào)節(jié)座安放于三角支架上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:(1)本實用新型產(chǎn)品設(shè)計與現(xiàn)有技術(shù)的最大不同之處在于完全摒棄了傳統(tǒng)標(biāo)尺測量、紙筆記錄方法來確定鐵軌與站臺的距離,利用激光發(fā)射傳感器的相位式比較原理進行測量,將所測得的數(shù)據(jù)信息顯示記錄在顯示記錄屏中,能精確地計算出實際的軌道與站臺的距離,保證了測試結(jié)果的可靠性和人員的安全性,提高了測試的精準(zhǔn)度。
(2)通過輸據(jù)線能將顯示記錄屏里的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娔X上,以便工作人員進行更加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理,從而得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
(3)三腳架可以適應(yīng)各種的地形,水平調(diào)節(jié)座、轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座和轉(zhuǎn)動A調(diào)節(jié)齒輪對可將激光發(fā)射傳感器調(diào)節(jié)到合適的工作位置,從而進行準(zhǔn)確的測量。
(4)儀器安裝方便,便于攜帶,操作簡單,界面直觀一目了然,大幅減少了工作人員的工作量,提高了工作效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的顯示屏布局圖。
附圖標(biāo)記:1.電源,2.激光發(fā)射傳感器,3.轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座,4.連接座,5.水平調(diào)節(jié)座,6.傾角傳感器,7.數(shù)據(jù)顯示記錄屏,8.手輪,9.小齒輪,10.立座,11.軸承與軸承蓋,12.電量顯示屏,13.大齒輪,14.數(shù)顯傾角儀,15.提手,16.轉(zhuǎn)動架。
具體實施方式
在圖1和圖2中,(1)電源、(2)激光發(fā)射傳感器、(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座、(5)水平調(diào)節(jié)座、(6)傾角傳感器、(7)數(shù)據(jù)顯示記錄屏、(8)手輪、(9)小齒輪、(10)立座、(13)大齒輪、(14)數(shù)顯傾角儀、(16)轉(zhuǎn)動架這些零部件共同組成該測量儀的核心工作部分。
在不同狀況的地面上模擬時,具體各種地面狀況實施方式如下:
本實用新型放于三角支架上,通過轉(zhuǎn)動(5)水平調(diào)節(jié)座三個旋柱使得傾角傳感器位于水平位置,旋轉(zhuǎn)(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座上半部分并同時轉(zhuǎn)動(8)手輪使得(2)激光發(fā)射傳感器發(fā)射的激光射到距站臺最近的導(dǎo)軌側(cè)面上,旋轉(zhuǎn)(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座的旋鈕使得所發(fā)射的光線路程最短位置為止,實用新型準(zhǔn)備完成,進行數(shù)據(jù)測量。
該測量儀結(jié)構(gòu)簡單緊湊,操作容易,攜帶方便,并且采用了儀器自動測量計算并記錄存儲,特別適用于鐵軌與站臺距離的數(shù)據(jù)采集工作。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明:
將本實用新型放置在三角支架上面,開啟(1)電源、(7)數(shù)據(jù)顯示記錄屏和(14)數(shù)顯傾角儀的開關(guān)并調(diào)到相應(yīng)的功能位,轉(zhuǎn)動(5)水平調(diào)節(jié)座三個旋柱并同時觀察(14)數(shù)顯傾角儀的數(shù)據(jù),直到數(shù)據(jù)顯示為“0”即水平度調(diào)節(jié)完成,將(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座的旋鈕轉(zhuǎn)換到粗調(diào),旋轉(zhuǎn)(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座并同時轉(zhuǎn)動(8)手輪通過(9)小齒輪帶動(13)大齒輪,使得(2)激光發(fā)射傳感器發(fā)射的激光射到距站臺最近的導(dǎo)軌側(cè)面上,將(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座的旋鈕轉(zhuǎn)換到微調(diào),旋轉(zhuǎn)(3)轉(zhuǎn)動C調(diào)節(jié)座的微調(diào)旋鈕并觀察(7)數(shù)據(jù)顯示記錄屏上的數(shù)據(jù),直到數(shù)據(jù)顯示最小即光線路程最短位置為止,本實用新型準(zhǔn)備完成,可以進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)測量。測試數(shù)據(jù)存儲在(7)數(shù)據(jù)顯示記錄屏中,可由工作人員查驗,同時數(shù)據(jù)通過輸據(jù)線能將顯示記錄屏里的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娔X上,以便工作人員進行更加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理,從而得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
采用本測量鐵軌與站臺距離的激光測量儀,內(nèi)置可充電電源,電源經(jīng)久耐用,可在不同狀況的地面上進行測量工作,測量誤差可保證在-3~3mm之內(nèi),可有效滿足測量精度的要求,整機結(jié)構(gòu)簡單,測量過程方便快捷,工作安全可靠。
上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了操作描述,顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受環(huán)境狀況的限制,只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改造,或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的,均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。