一种基于两种传感器的轮对尺寸在线检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于两种传感器的轮对尺寸在线检测方法及装置。该装置包括：沿着列车前进方向，在轨道内侧依次设置第一激光位移传感器、电涡流位移传感器、第二激光位移传感器；轨道外侧的第三激光位移传感器与第二激光位移传感器关于二者之间的轨道对称；电涡流位移传感器位于轮缘顶点正下方。方法为：关于轨道对称布置的两个激光位移传感器探测获取车轮踏面轮廓线，通过提取的踏面轮廓线按几何关系计算出轮缘高与轮缘厚；位于轨道内侧的两个激光传感器和一个涡流传感器探测获取轮缘顶点圆周上三点的坐标，结合轮缘高按几何关系计算车轮直径。本发明具有测量原理简单、实用性强、成本低的优点，能够实现非接触式的高精度测量。

主权项

一种基于两种传感器的轮对尺寸在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，布设传感器：沿着列车前进方向，在轨道内侧依次设置第一激光位移传感器S1、电涡流位移传感器P、第二激光位移传感器S2；第三激光位移传感器S3设置于轨道外侧，且第二激光位移传感器S2、第三激光位移传感器S3关于二者之间的轨道对称；电涡流位移传感器P位于轮缘顶点正下方；步骤2，坐标变换、数据融合：第二激光位移传感器S2、第三激光位移传感器S3同时探测车轮输出探测点坐标后，通过坐标变换和坐标平移将第二激光位移传感器S2、第三激光位移传感器S3同一时刻的输出点融合到同一坐标系上，融合后的点即为踏面轮廓线上的离散点，根据踏面轮廓外形几何关系计算出轮缘高h、轮缘厚d；步骤3，提取轮缘顶点圆周上三点的坐标：当车轮通过轨道内侧的第一激光位移传感器S1、电涡流位移传感器P、第二激光位移传感器S2时，提取电涡流位移传感器P检测到的有效探测数据，并提取第一激光位移传感器S1、第二激光位移传感器S2在同一时刻的探测数据，将所提取的探测数据进行坐标变换得到踏面轮廓上的离散点，根据踏面轮廓外形分别提取第一激光位移传感器S1、第二激光位移传感器S2对应的轮缘顶点的纵坐标，处理得到轮缘顶点圆周上三点的坐标；步骤4，计算车轮直径：根据步骤3得到的轮缘顶点圆周上三点的坐标由几何关系计算轮缘顶点圆直径D_r，再结合步骤2得到的轮缘高h计算车轮直径D。