激光位移传感器

激光位移传感器在铁路轮对测量中的应用-opto

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发布日期:2017-07-10 浏览: 次








 
 
轮对是机车车辆转向架的重要组成部分,在实际使用过程中,轮轨外形及轮对几何状态的偏差,会导致车轮踏面和轮缘的磨损加剧,从而影响机车车辆的正常运转,因此轮对的检测对车辆运行安全有着至关重要的意义。目前,国内生产厂检测轮对参数大致采用两种方式,一是手工检测,测试过程劳动强度大,准确度低;二是采用三坐标测量机,该方法虽然测试精度高,但由于采用接触式测量方法,对于轮对这样的大型构件所消耗的测试时间非常长,效率过低。
 
随着铁路系统多次提速,轮对作为车辆运行安全性的关键部件,其可靠性面临着严峻考验。为可靠检测轮对外形尺寸,建立自动化检测设备,避免了人为检测误差,为客户提供了可靠的检测数据并提高了数据管理方便性。激光位移传感器是一种非接触测量器件,具有采用速度快,测量精度高等优点,可保证无磨损、高精度的测量。
 
激光位移传感器测量原理
激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经过物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD矩阵接收,根据不同的测量距离,CCD线性矩阵在不同角度下呈现不同信号。根据这个角度信息,可以换算出传感器到被测物之间的距离。具体原理如下图:
检测要求:
具体来讲,铁路轮对踏面检测过程可以分为两类:定点检测和尺寸检测。其中定点检测可以包括车轮径向跳动,刹车盘端向跳动,检测过程中,检测设备保持静止,被测轮对沿着轴线旋转。尺寸检测项目可以包括内侧距离,轮位检测,盘位检测,轴长检测,轴颈长度,踏面直径,踏面形状以及车轮轮辋宽度检测等。检测过程中,被测轮对保持相对静止,检测轮对特征面(如轴端、轴肩、轮辋内侧面等)或特征点(如踏面上距离内侧面70mm处等)之间的距离。
 
测量方法:
轮对尺寸测量原理如下图,当激光传感器沿着车轴从左向右移动,采集不同断面的外径数据,通过软件计算处理可得到被测工件各点位置坐标,复现被测工件的外形,如图所示,计算机根据图形数据,可精确计算出所有轴向尺寸。当轮对以车轴为中心转动一定角度(360度圆周等分选取转动角度)时,可根据测试要求测得多组数据,并进一步进行分析。
 



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