專利名稱：鋼軌表面檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種鋼軌表面質(zhì)量檢測裝置，主要應(yīng)用與鐵路鋼軌生產(chǎn)和日常維護的表面檢測工作。
技術(shù)背景鋼軌是軌道交通的基礎(chǔ)，鋼軌的表面平整度是鋼軌質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。鋼軌的表面缺陷直接影響軌道車輛的運行安全。在鋼軌的生產(chǎn)和日常維護中，表面檢測是一項重要工作。以往的鋼軌檢測，主要是目測為主。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決上述問題，提供一個在鋼軌生產(chǎn)和日常軌道維護過程中鋼軌表面檢測的裝置。具體技術(shù)方案如下一種鋼軌表面檢測裝置，包括基座，以及安裝在基座上的高速圖像傳感器、表面平整度傳感器、位置記錄器和數(shù)據(jù)處理與輸出單元；高速圖像傳感器采集到的鋼軌表面圖像信號、表面平整度傳感器判定的單元鋼軌表面平整度信息、以及位置記錄器記錄鋼軌的位置長度信息共同傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元，數(shù)據(jù)處理與輸出單元輸出檢測結(jié)果；所述基座上連接有基座固定構(gòu)件。所述表面平整度傳感器包括表面平整度壓力傳感器和表面平整度密度傳感器，它們的輸出信號傳給數(shù)據(jù)處理與輸出單元。所述高速圖像傳感器的攝像頭位于基座前端，朝向基座下方。所述表面平整度傳感器位于基座中部的下方。所述表面平整度傳感器位于基座后部的下方?；饕峁┮粋€基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，便于高速圖像傳感器單元和表面平整度傳感器單元的安裝，同時提供電線電纜的支護及通過管道；高速圖像傳感器主要用于采集鋼軌表面圖像信號；表面平整度傳感器單元主要用于鋼軌表面平整度的判定；數(shù)據(jù)處理與輸出單元對采集到的信號進行分析判定，輸出判定結(jié)果，向電腦或顯示屏提供檢測數(shù)據(jù)。基座為金屬結(jié)構(gòu)，主要作用是提供本裝置的各種檢測組件的安裝位置和緊固，以及本裝置在檢測應(yīng)用中的安裝結(jié)構(gòu)?；潭?gòu)件將本裝置固定到鋼軌檢測線或運動小車、檢測列車上，實現(xiàn)檢測裝置與被檢鋼軌間保持位置的相對固定。圖像傳感器固定主要將圖像傳感器固定在本裝置的確定位置。圖像傳感器采用圖像傳感器獲取鋼軌表面圖像，在鋼軌運行或小車滑動的狀態(tài)下，圖像傳感器可以連續(xù)獲得鋼軌表面的圖像，并將圖像傳送給數(shù)據(jù)處理與輸出單元。表面平整度傳感器利用壓力和表面密度測試的方法，對鋼軌的表面實施檢測，隨著表面平整度傳感器與鋼軌之間的相對運動，獲取連續(xù)的檢測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理與輸出單元。位置記錄器記錄鋼軌的位置長度信息。數(shù)據(jù)處理與輸出單元，接收由圖像傳感器單元傳送來的圖像信號數(shù)據(jù)，接收由表面平整度傳感器傳送來的表面平整度檢測數(shù)據(jù)，結(jié)合兩類數(shù)據(jù)，判定鋼軌表面質(zhì)量檢測是否達到要求，對于表面質(zhì)量瑕疵，提供對應(yīng)位置、圖片和數(shù)據(jù)信息，進行輸出。本鋼軌表面檢測裝置的工作步驟如下檢測開始，鋼軌與本裝置沿鋼軌延伸方向產(chǎn)生相對運動(這種運動可以是在鋼軌生產(chǎn)線上，檢測裝置固定，鋼軌在生產(chǎn)線上運動；也可以是本裝置固定在檢測小車上，鋼軌不動，檢測小車沿鋼軌運行；還可以是在檢測列車上，列車在軌道上運行)；位于檢測裝置前端的圖像傳感器獲取鋼軌表面的圖像信號，傳輸至數(shù)據(jù)處理與輸出單元；位于檢測裝置中部的表面平整度傳感器壓力檢測利用傳感器在鋼軌壓力的微小變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化，檢測鋼軌表面的平整情況，信號傳輸至數(shù)據(jù)處理與輸出單元；位于檢測裝置后部的表面平整度傳感器金屬密度檢測利用傳感器在鋼軌密度的微小變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化，檢測鋼軌表面的平整情況，信號傳輸至數(shù)據(jù)處理與輸出單元；數(shù)據(jù)處理與輸出單元接收圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)，表面平整度傳感器的壓力和金屬密度數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理與比對，綜合分析，得到鋼軌表面檢測結(jié)論，記錄所有檢測數(shù)據(jù)， 對鋼軌表面檢測質(zhì)量瑕疵部位，結(jié)合位置記錄器提供的位置信息，記錄位置、圖片、壓力數(shù)據(jù)、密度數(shù)據(jù)，并在檢測結(jié)束后，可以集中輸出。使用本實用新型，對鋼軌表面進行檢測，可以自動完成檢測任務(wù)，提供鋼軌表面瑕疵的數(shù)據(jù)信息，對鋼軌的質(zhì)量檢測自動化提供一個可靠的檢測方法，降低以往目測檢測的人工工作強度和檢測隨意性，加強質(zhì)量檢測工作的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

圖1是裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電氣信號處理流程圖，圖中，1-基座固定構(gòu)件、2-基座、3-數(shù)據(jù)處理與輸出單元、4-高速圖像傳感器、5-表面平整度壓力傳感器、6-表面平整度密度傳感器、7-位置記錄器、8-鋼軌。圖3表是面平整度壓力傳感器示意圖，圖中，31-探針、32-施壓彈簧、33-支架、34-杠桿、35-杠桿支點、36-磁力棒、37-檢測線圈、38-數(shù)據(jù)處理和輸出單元、39-鋼板、箭頭所指為運動方向。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和一些具體實施例子進一步說明本專利。一種鋼軌表面檢測裝置，包括基座，以及安裝在基座上的高速圖像傳感器、表面平整度傳感器、位置記錄器和數(shù)據(jù)處理與輸出單元；高速圖像傳感器采集到的鋼軌表面圖像信號、表面平整度傳感器判定的單元鋼軌表面平整度信息、以及位置記錄器記錄鋼軌的位置長度信息共同傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元，數(shù)據(jù)處理與輸出單元輸出檢測結(jié)果；[0032]所述基座上連接有基座固定構(gòu)件。所述表面平整度傳感器包括表面平整度壓力傳感器和表面平整度密度傳感器；表面平整度壓力傳感器和表面平整度密度傳感器安裝在基座下方，它們的輸出信號傳給數(shù)據(jù)處理與輸出單元。所述高速圖像傳感器的攝像頭位于基座前端，朝向基座下方。所述表面平整度傳感器位于基座中部的下方。所述表面平整度傳感器位于基座后部的下方。本例中，1)位置記錄器采用光柵位移傳感器，具體可以是上海德測電子科技有限公司生產(chǎn)的光柵位移傳感器LS系列，其參數(shù)是量程50-3000mm、輸出5V TTL/方波、可選長線輸出、分辨率最高0. 5 μ m。2)表面平整度密度傳感器采用光學(xué)色差傳感器，具體可以是柯尼卡美能達的產(chǎn)品型號CR-400/410色彩色差計。3)表面平整度壓力傳感器可以選用現(xiàn)有的常見的壓力傳感器。也可以采用如圖 3所示傳感器，具體來說，可以包括基座，以及安裝在基座上的壓力探針、施壓彈簧、杠桿、檢測線圈、磁力棒、位置記錄器和數(shù)據(jù)處理與輸出單元；所述壓力探針設(shè)在杠桿一端，磁力棒設(shè)在杠桿的另一端，杠桿支點與基座連接；所述壓力探針指向基座的下方，與被檢測硅鋼片的上平面位置對應(yīng)；施壓彈簧與杠桿連接，對壓力探針施力方向向下；所述磁力棒位置與檢測線圈對應(yīng)，檢測線圈隨磁力棒的上下運動產(chǎn)生電流，該電流信號經(jīng)處理后傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元；所述位置記錄器設(shè)在基座的下方，且與被檢測硅鋼片的上平面位置對應(yīng)，位置記錄器輸出信號傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元；數(shù)據(jù)處理與輸出單元輸出檢測數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種鋼軌表面檢測裝置，其特征是包括基座，以及安裝在基座上的高速圖像傳感器、 表面平整度傳感器、位置記錄器和數(shù)據(jù)處理與輸出單元；高速圖像傳感器采集到的鋼軌表面圖像信號、表面平整度傳感器判定的單元鋼軌表面平整度信息、以及位置記錄器記錄鋼軌的位置長度信息共同傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元，數(shù)據(jù)處理與輸出單元輸出檢測結(jié)果；所述基座上連接有基座固定構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌表面檢測裝置，其特征是所述表面平整度傳感器包括表面平整度壓力傳感器和表面平整度密度傳感器；表面平整度壓力傳感器和表面平整度密度傳感器安裝在基座下方，它們的輸出信號傳給數(shù)據(jù)處理與輸出單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌表面檢測裝置，其特征是所述高速圖像傳感器的攝像頭位于基座前端，朝向基座下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼軌表面檢測裝置，其特征是所述表面平整度傳感器位于基座中部的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼軌表面檢測裝置，其特征是所述表面平整度傳感器位于基座后部的下方。
專利摘要一種鋼軌表面檢測裝置，包括基座，以及安裝在基座上的高速圖像傳感器、表面平整度傳感器、位置記錄器和數(shù)據(jù)處理與輸出單元；高速圖像傳感器采集到的鋼軌表面圖像信號、表面平整度傳感器判定的單元鋼軌表面平整度信息、以及位置記錄器記錄鋼軌的位置長度信息共同傳入數(shù)據(jù)處理與輸出單元，數(shù)據(jù)處理與輸出單元輸出檢測結(jié)果；所述基座上連接有基座固定構(gòu)件。使用本實用新型，對鋼軌表面進行檢測，可以自動完成檢測任務(wù)，提供鋼軌表面瑕疵的數(shù)據(jù)信息，對鋼軌的質(zhì)量檢測自動化提供一個可靠的檢測方法，降低以往目測檢測的人工工作強度和檢測隨意性，加強質(zhì)量檢測工作的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
文檔編號G01B11/30GK202133384SQ20112023249
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者張偉波, 郭山 申請人:江蘇南大尚誠高科技實業(yè)有限公司