[发明专利]钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法

权利要求书

1.一种钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，包括：

目标靶标(3)，所述目标靶标(3)具有能够反射光线的目标反射面；

基准靶标(4)，所述基准靶标(4)具有能够反射光线的基准反射面；

图像获取设备(5)；

光路折转系统，包括光路折转构件(70)和透射构件(60)，基于反射原理，经所述目标反射面反射出的第一光线(31)经所述光路折转构件(70)反射折转后，垂直入射至成像面形成第一图像；基于透射原理，经所述基准反射面反射出的第二光线(41)经所述透射构件(60)透射后垂直入射至图像获取设备(5)的成像面，形成第二图像；所述图像获取设备(5)还用于获取所述第一图像和所述第二图像，所述基准靶标(4)、所述光路折转系统和所述图像获取设备(5)均位于所述目标靶标(3)的同一侧；

位移监测部(50)，与所述图像获取设备(5)连接，所述位移监测部(50)位于所述图像获取设备(5)的一侧，所述位移监测部(50)根据所述第一图像和所述第二图像的相对位置对待测钢轨(1)的位移进行监测；

所述光路折转构件(70)包括第一棱镜(71)，所述第一棱镜(71)具有呈夹角设置的第一反射面(72)和第二反射面(73)，所述第一光线(31)垂直入射至所述第一棱镜(71)，并依次经所述第一反射面(72)和所述第二反射面(73)反射后入射至所述成像面，沿所述第二光线(41)的光路方向，所述透射构件(60)和所述第一棱镜(71)依次布置；

所述透射构件(60)包括第二棱镜(61)，所述第二棱镜(61)位于所述基准靶标(4)和所述第一棱镜(71)之间，所述第二棱镜(61)的入射面(62)和所述第一棱镜(71)的出射面(74)相互平行，所述第二光线(41)垂直射入所述入射面(62)，并经所述第二棱镜(61)和所述第一棱镜(71)透射后经所述出射面(74)垂直射出。

2.根据权利要求1所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)的与所述第二反射面(73)对应的外表面设有半透半反膜(80)，且所述半透半反膜(80)位于所述第二棱镜(61)和所述第一棱镜(71)之间，以使所述第二光线(41)能够依次透过所述第二棱镜(61)、所述半透半反膜(80)和所述第二反射面(73)后垂直射入所述成像面。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述位移监测部(50)包括：

图像分析模块(53)，用于将所述第一图像相对于所述第二图像的位置与预设位置进行比较；

数据传输模块(54)，与所述图像分析模块(53)连接；

显示部，与所述数据传输模块(54)连接，所述数据传输模块(54)将所述图像分析模块(53)传递的结果信息传输至所述显示部。

4.根据权利要求3所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述钢轨纵向位移监测装置还包括电源(55)，所述图像分析模块(53)、所述数据传输模块(54)和所述图像获取设备(5)均与所述电源(55)电连接。

5.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)的入射面垂直设置于所述第一棱镜(71)的出射面(74)。

6.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)为五棱镜，所述第二棱镜(61)为三棱镜；和/或，所述图像获取设备(5)为相机。

7.一种钢轨纵向位移的监测方法，其特征在于，所述钢轨纵向位移的监测方法采用权利要求1至6中任一项所述的钢轨纵向位移监测装置对所述待测钢轨(1)的位移进行监测，所述监测方法包括：

获取所述目标反射面反射的第一光线(31)经所述光路折转构件(70)折转后在所述成像面上形成的第一图像的第一获取步骤；

获取所述基准反射面反射的第二光线(41)经所述透射构件(60)透射后在所述成像面上形成的第二图像的第二获取步骤；

根据所述第一图像和所述第二图像获取待测钢轨(1)的纵向位移的第三获取步骤。