專利名稱:鐵路車輪輪徑測量儀的制作方法
本發(fā)明是一種鐵路車輪輪徑測量儀器用于測量鐵路車輪的直徑。
鐵路車輪的直徑，根據(jù)規(guī)定是要求測量離車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面(6)一定寬度S的踏面(7)處的直徑為車輪直徑。車輪踏面部份并非圓柱面而是斜度為1／20的圓錐面。目前一般用機(jī)械式卡尺或卡鉗來測量。由于鐵路車輪直徑很大，卡尺、卡鉗一般都很笨重，操作不便，測量精度很差，且勞動(dòng)條件差。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是消除上述缺點(diǎn)，提出一個(gè)操作輕便、精度高、能自動(dòng)顯示車輪直徑的鐵路車輪輪徑測量儀。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是給出一個(gè)采用“弦高法”，即固定弦長L的基礎(chǔ)上測出弦高H的變化，從而由測量電路分析處理后將輪徑D自動(dòng)顯示的輪徑測量儀。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是給出一個(gè)低功耗測量電路的輪徑測量儀。
本發(fā)明鐵路車輪輪徑測量儀，有測量機(jī)架、顯示電壓表和測量電路三部份組成。測量機(jī)架的設(shè)計(jì)是保證測量所得的直徑符合規(guī)定要求，即測量點(diǎn)為離車輪內(nèi)側(cè)基準(zhǔn)面(6)寬度為S的(7)處，并保證二固定測量圓球及傳感器中心線(7)共面。從而確保傳感器測量頭測得高精度弦高H。測量電路是根據(jù)“弦高法”要求來設(shè)計(jì)的，將傳感器測得的弦高H經(jīng)電路分析處理后得出高精度的車輪直徑D。
由于本發(fā)明采用“弦高法”測量弦高H的變化，經(jīng)測量電路分析處理后由顯示電壓表直接顯示出車輪直徑，提高了測量精度，操作方便，改善了勞動(dòng)條件。
以下結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明圖1是弦高法測量原理弦高法測量原理是實(shí)測車輪規(guī)定圓周上的一段圓弧，由弦長L及弦高H來推算車輪直徑D，經(jīng)計(jì)算有D＝ (L2)/(4H) ＋H－d圖2是測量機(jī)架機(jī)架(8)上的(1)是球面定位螺釘，共五只，經(jīng)調(diào)正五只球面螺釘能保證機(jī)架平面穩(wěn)定地貼靠測量基準(zhǔn)面(6)，從而保證二只固定測量圓球(2)的觸點(diǎn)及與傳感器(3)連接的測量頭(4)的測點(diǎn)(7)，三點(diǎn)所組成的圓弧處于所規(guī)定要求的平面，即與基準(zhǔn)平面平行距離為S。測量頭體(4)的表面是圓球面。球面直徑與固定測量圓球觸頭的直徑相同均是d。(9)是固定在機(jī)架上的磁鐵座，(5)是固定在磁鐵座上二塊磁鐵，磁鐵使球面螺釘(1)與車輪基準(zhǔn)面(6)貼靠緊密、牢固、穩(wěn)定。(10)是為使用方便而設(shè)計(jì)的手柄。
二固定測量圓球的球心距為L即弦長。測量頭(4)的測量點(diǎn)至平行于二固定測量圓球球心線的下切線之垂直距離即為弦高H。
圖3是本發(fā)明為處理測量所得弦高H信息轉(zhuǎn)化為車輪直徑D的測量電路原理圖。
圖中(11)為電源電路，(12)為穩(wěn)壓電路，(13)為振蕩電路，(14)為傳感器測量信息輸入電路，(15)為檢波電路，(16)為斜率吻合電路，(17)輪徑顯示電路，(18)為溫度補(bǔ)償電路，(19)數(shù)字電壓表，(20)電源供給電路，(21)欠壓顯示電路。
斜率吻合電路(16)的作用是使傳感器測到弦高變化量△H的倒數(shù)成比與直徑的變化量△D，即△D∞ 1/(△H) 。
本發(fā)明的特征之一是測量電路中含有至少有一個(gè)電位器W1組成的斜率吻合電路(16)，其作用是使輸入本電路的電壓△H與本電路的輸出△D有關(guān)系△D∞ 1/(△H) 。
輪徑顯示電路(17)是與斜率吻合電路(16)串接后，(17)的輸出便有關(guān)系D＝ (L2)/(4H) ＋H－d。
為排除溫度影響保證上述關(guān)系成立，設(shè)計(jì)了與輪徑顯示電路(17)串接的溫度補(bǔ)償電路。
(16)、(17)、(18)串接后，輸入顯示電壓表，由電壓表顯示出輪徑D的數(shù)值。
本發(fā)明的特征之二是測量電路中含有至少有一個(gè)電位器W2組成的輪徑顯示電路(17)，它與(16)串接后，其輸出即車輪直徑D。
本發(fā)明的特征之三是測量電路中含有至少有一個(gè)熱敏電阻Rt組成的溫度補(bǔ)償電路。它與(17)串接后起著溫度補(bǔ)償作用，自動(dòng)修正溫度誤差。
電壓表電源供給電路(19)是為低功耗而設(shè)計(jì)的，在該電路(19)增設(shè)電阻R15與電容C8使顯示電壓表與整個(gè)測量電路共用一套電源。
本發(fā)明的特征之四是測量電路中設(shè)計(jì)著含有電阻R15與電容C8的電壓表電源供給電路(19)中，使顯示電壓表與整個(gè)測量電路共用一套電源。
以下以實(shí)施例附圖3來詳細(xì)說明本發(fā)明的測量電路及其它特征。
傳感器(3)測得的信息由插座CZ的1、2、3、4輸入測量電路，經(jīng)檢波(15)進(jìn)入斜率吻合電路(16)。在(16)中W1的二端串接著電阻R9和R10是為保持可靠、穩(wěn)定的吻合性能，使輸出電壓△D∞ 1/(△H) 。它與輪徑顯示電路(17)串接后，由W2輸出電壓為車輪直徑D。在W2的二端串接電阻R11與R12，可保證其性能穩(wěn)定可靠。為避免溫度影響，設(shè)計(jì)著溫度補(bǔ)償電路(18)，它以熱敏電阻Rt為主，并聯(lián)著R13，用以自動(dòng)修正外界溫度變化所造成的誤差。(16)、(17)、(18)串接后，進(jìn)入顯示電壓表，在電壓表中，取得一個(gè)電壓，由電壓表顯示輪徑D。
電源采用鎘鎳電池，可反復(fù)充電使用。電壓表電源供給電路(19)是專為改革電源而設(shè)計(jì)的，在(19)中增加R15和C8，使電壓表與整個(gè)測量電路共用一套電源而不須電壓表自己獨(dú)立的電源。
由于電壓表無獨(dú)立電源，在電源與電壓表之間串接電阻R16的欠壓電路(20)可達(dá)欠壓顯示的目的。當(dāng)電源電壓不足時(shí)，R16的作用可使電壓表顯示“LOBAT”，這是本發(fā)明的又一特征。
本發(fā)明的特征使測量儀達(dá)到了自動(dòng)顯示，顯示精度高，低功耗，使用方便，改善勞動(dòng)條件等目的。
權(quán)利要求
1.鐵路車輪輪徑測量儀，它由測量機(jī)架，顯示電壓表及測量電路組成，其特征是測量電路中含有至少有一個(gè)電位器W1組成的斜率吻合電路(16)，測量電路中含有至少有一個(gè)電位器W2組成的輪徑顯示電路(17)，它與(16)串接，測量電路中含有至少有一個(gè)熱敏電阻Rt組成的溫度補(bǔ)償電路，它與(17)串接，測量電路中含有電阻R15電容C8的電壓表電源供給電路(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鐵路車輪輪徑測量儀，其特征是在測量電路的電源與顯示電壓表之間串接著電阻R16。
專利摘要
一種鐵路車輪輪徑測量儀器。由測量機(jī)架、數(shù)字顯示電壓表及測量電路組成。測量是采用“弦高法”，即固定弦長L，由傳感器測量弦高H的變化，用專門設(shè)計(jì)相應(yīng)的特殊測量電路來分析、處理、計(jì)算并自動(dòng)顯示輪徑D。測量機(jī)架的設(shè)計(jì)能保證測量點(diǎn)精度，加上傳感器測量電路從而確保測量精度。本實(shí)用新型還有操作方便，改善勞動(dòng)條件，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B7/12GK87207390SQ87207390
公開日1988年4月20日 申請日期1987年8月11日
發(fā)明者李顯勛 申請人:鐵道部戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan