激光位移傳感器

激光位移傳感器在鐵路輪對測量中的應用-opto

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發布日期:2017-07-10 瀏覽: 次








 
 
輪對是機車車輛轉向架的重要組成部分,在實際使用過程中,輪軌外形及輪對幾何狀態的偏差,會導致車輪踏面和輪緣的磨損加劇,從而影響機車車輛的正常運轉,因此輪對的檢測對車輛運行安全有著至關重要的意義。目前,國內生產廠檢測輪對參數大致采用兩種方式,一是手工檢測,測試過程勞動強度大,準確度低;二是采用三坐標測量機,該方法雖然測試精度高,但由于采用接觸式測量方法,對于輪對這樣的大型構件所消耗的測試時間非常長,效率過低。
 
隨著鐵路系統多次提速,輪對作為車輛運行安全性的關鍵部件,其可靠性面臨著嚴峻考驗。為可靠檢測輪對外形尺寸,建立自動化檢測設備,避免了人為檢測誤差,為客戶提供了可靠的檢測數據并提高了數據管理方便性。激光位移傳感器是一種非接觸測量器件,具有采用速度快,測量精度高等優點,可保證無磨損、高精度的測量。
 
激光位移傳感器測量原理
激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面,經過物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內部的CCD矩陣接收,根據不同的測量距離,CCD線性矩陣在不同角度下呈現不同信號。根據這個角度信息,可以換算出傳感器到被測物之間的距離。具體原理如下圖:
檢測要求:
具體來講,鐵路輪對踏面檢測過程可以分為兩類:定點檢測和尺寸檢測。其中定點檢測可以包括車輪徑向跳動,剎車盤端向跳動,檢測過程中,檢測設備保持靜止,被測輪對沿著軸線旋轉。尺寸檢測項目可以包括內側距離,輪位檢測,盤位檢測,軸長檢測,軸頸長度,踏面直徑,踏面形狀以及車輪輪輞寬度檢測等。檢測過程中,被測輪對保持相對靜止,檢測輪對特征面(如軸端、軸肩、輪輞內側面等)或特征點(如踏面上距離內側面70mm處等)之間的距離。
 
測量方法:
輪對尺寸測量原理如下圖,當激光傳感器沿著車軸從左向右移動,采集不同斷面的外徑數據,通過軟件計算處理可得到被測工件各點位置坐標,復現被測工件的外形,如圖所示,計算機根據圖形數據,可精確計算出所有軸向尺寸。當輪對以車軸為中心轉動一定角度(360度圓周等分選取轉動角度)時,可根據測試要求測得多組數據,并進一步進行分析。
 



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