[发明专利]一种基于激光位移传感器的轮对尺寸在线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于激光位移传感器的轮对尺寸在线检测方法，该系统包括沿列车前进方向轨道内侧依次安装第一、第二、第三激光位移传感器，轨道外侧安装第四激光位移传感器，其中第二、第四激光位移传感器关于轨道对称布置。方法为将第一、第二、第三、第四激光位移传感器同步采集的数据经过坐标变换、车轮端面提取以及踏面基准点提取，根据三点拟合圆原理计算车轮直径。然后进行数据融合将第二、第四激光位移传感器部分踏面信息聚合成完整的轮缘踏面外形轮廓，计算多帧轮缘厚度和轮缘高度，由几何关系确定最优轮缘厚度和轮缘高度。本发明具有检测原理简单、精度高、非接触检测的优点。

主权项

一种基于激光位移传感器的轮对尺寸在线检测方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，传感器布设：沿列车前进方向轨道内侧依次安装第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3，轨道外侧安装第四激光位移传感器L4，第二激光位移传感器L2与第四激光位移传感器L4关于轨道对称布置；步骤2，坐标变换：将第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3、第四激光位移传感器L4同步采集的数据所在的坐标系xoy进行坐标旋转，变换至与轨道内端面平行的uov坐标系中；步骤3，车轮端面提取：根据步骤2中第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3、第四激光位移传感器L4坐标变换后的坐标值，提取第一激光位移传感器L1、第四激光位移传感器L4左端面和第二激光位移传感L2、第三激光位移传感器L3右端面；步骤4，踏面基准点提取：根据步骤2中第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3坐标变换后的数据进行分段拟合，并根据步骤3获得的第一激光位移传感器L1左端面、第二激光位移传感器L2右端面和第三激光位移传感器L3右端面提取第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3踏面基准点；步骤5，车轮直径计算：根据步骤4获得的第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2、第三激光位移传感器L3踏面基准点，由三点拟合圆原理求取车轮直径；步骤6，车轮轮缘参数计算：根据数据融合方法得到车轮踏面轮廓线，求取多帧轮缘厚度、轮缘高度数值，通过第一激光位移传感器L1、第二激光位移传感器L2的几何关系求取最优轮缘厚度和最优轮缘高度。