[发明专利]一种检测轨冠饱满度的数值计算方法

权利要求书

1.一种检测轨冠饱满度的数值计算方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一，利用扫描法确定轨冠的拐点；

步骤二，利用步骤一中的拐点数据确定轨冠的中心线；

步骤三，轨冠饱满度判定：

步骤3.1，利用步骤二的中心线为对称轴，向轨冠两边依次取多个对应的数据点；

步骤3.2，计算两点之间的角度值：将步骤3.1中的数据点依次连线得到两条折线段，得到每一小段的斜率，从而获得两点间的角度值；

步骤3.3，计算轨冠的面积：在钢轨轨冠上取若干的数据点后，计算出整个轨冠的总面积S；

步骤3.4，判断轨冠饱满度是否合格：如果得到的每个角度值在合格域内，再继续比较被测轨冠和外轮廓线和内轮廓线分别得到的面积，如果面积仍在对应的合格域内，则可以判定该钢轨的轨冠饱满度符合要求，反之，轨冠饱满度不符合要求；

其中，由钢轨外轮廓线相应的角度值以及钢轨内轮廓线相应的角度值得到的角度值范围为合格域。

2.根据权利要求1所述的一种检测轨冠饱满度的数值计算方法，其特征在于，步骤一中扫描法确定轨冠的拐点的方法如下：

利用激光轮廓仪扫描钢轨，从激光轮廓仪得到的数据中，钢轨轨冠左右两边各取第701-1000共三百个数据点，每个数据点之间的间隔为0.2mm；

根据离散点的二阶导公式：

其中y”表示二阶导数值，x表示横坐标值,h表示偏移量，表示x＝x₀+h时的函数值，表示x＝x₀时的函数值，表示x＝x₀-h时的函数值；

可以得到每个数据点的二阶导数，二阶导数值最大的点即为拐点A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)。

3.根据权利要求1所述的一种检测轨冠饱满度的数值计算方法，其特征在于，步骤二中轨冠的中心线确定方法如下：

由轨冠两个拐点A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)确定一条直线，可以得到y₂＝k₂x₂+b₂，其中

得到这条线的中垂线，该线中点是

即可得到该轨冠的中心线y₁＝k₁x₁+b₁，

中心线与轨冠轮廓线的交点记为轨冠中点C(x_c，y_c)。

4.根据权利要求3所述的一种检测轨冠饱满度的数值计算方法，其特征在于，所述步骤3.1中，将钢轨轨冠左右两边的最后一个点分为各自的拐点A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)；

其中，钢轨轨冠左边点依次为A(x_A，y_A)，钢轨轨冠右边点与钢轨轨冠左边点一一对应，依次为B(x_B，y_B)，其中其中表示点M₁的横坐标，表示点M₁的纵坐标，表示点N₁的横坐标，表示点N₁的纵坐标；

所述步骤3.2，钢轨轨冠左边前两个点的斜率、角度值分别为：

钢轨轨冠右边前两个点N₁(x_N1，y_N1)、点N₂(x_N2，y_N2)的斜率、角度值分别为：

所述步骤3.3中，总面积S为：

其中