CN201476798U - 光纤陀螺轨道测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光纤陀螺轨道测试装置，包括底板、模拟火车轨道、轨道小车和测试计算机，其特征在于：模拟火车轨道固定在底板上，轨道小车下方为双轮滚动安置在模拟火车轨道上，轨道小车上方为平面，平面上设置有多组安装孔，被测光纤陀螺通过轨道小车上方的安装孔固定在轨道小车上，被测光纤陀螺的信号线与测试计算机相连接。本实用新型自主建立了铁路轨道正矢的数学模型和物理模型；可完成小车推行过程中轨道角度实时测试以及正矢计算；可完成零位漂移和零位偏移计算。这些技术可普遍应用于光纤陀螺生产厂家和铁路轨道检测仪生产厂家，用于陀螺性能的测试和检验，具有广泛的应用前景。

Description

光纤陀螺轨道测试装置

技术领域

本实用新型属于一种适用于光纤陀螺小角度性能测试，特别是应用于铁路弯道的光纤陀螺轨道测试装置。

背景技术

光纤陀螺实验室轨道测试装置是陀螺交付用户方前在生产方先进行模拟在轨测试的装置，通过在轨测试验证产品的各项性能指标，确定产品的技术状态，可用于测试光纤陀螺在小角度时的重复性和一致性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在光纤陀螺产品交付用户方前，对光纤陀螺进行模拟在轨测试，确定产品的技术状态的光纤陀螺轨道测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型包括底板、模拟火车轨道、轨道小车和测试计算机，其特点是：模拟火车轨道固定在底板上，轨道小车下方为双轮滚动安置在模拟火车轨道上，轨道小车上方为平面，平面上设置有多组安装孔，被测光纤陀螺通过轨道小车上方的安装孔固定在轨道小车上，被测光纤陀螺的信号线与测试计算机相连接。

上述模拟火车轨道中设置有转弯轨道、轨道连接缝隙、两轨高度差异轨道，模拟火车轨道两端设置有限位装置。

本实用新型自主建立了铁路轨道正矢的数学模型和物理模型；可完成小车推行过程中轨道角度实时测试以及正矢计算；可完成零位漂移和零位偏移计算。这些技术可普遍应用于光纤陀螺生产厂家和铁路轨道检测仪生产厂家，用于陀螺性能的测试和检验，具有广泛的应用前景。

光纤陀螺实验室轨道测试装置设计完成投入使用以后，对铁路轨道检测用光纤陀螺的检测有非常重要的作用，能够帮助确定光纤陀螺的技术状态，节省试验经费和时间。通过对光纤陀螺在轨道上进行推行试验和结果计算，对各种技术条件下陀螺的性能和指标进行比较分析，最后选择各种优选条件进行组合，选择出几个关键因数，选择适当的几种状态组合，作为最终的技术状态，经过这种试验后的光纤陀螺到用户方实地通过真正的轨道进行试验和比较选择，结果一致性好。

附图说明

图1为本实用新型轨道小车的结构示意图。

图2为本实用新型轨道小车在轨的结构示意图。

图3为本实用新型原理框图。

图中：1-滚轮、2-车体、3-转接板、4-限位滚轮、5-模拟火车轨道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型包括底板、模拟火车轨道、轨道小车和测试计算机，其中：

模拟火车轨道：充分考虑了真实火车轨道的轨道转弯半径、单轨平整度、两轨高度差异以及轨道连接缝隙等因素，以实际轨道按缩小比例进行设计，轨道材料采用钢板，设计宽度160mm，高度30mm，通过数控加工成弯曲半径为R200m的轨道，将轨道固定在底板上，保证总长5m，分别由4段组成。

轨道小车：轨道小车为双轮滚动，上面设计成平面，尺寸为170mm×400mm×100mm，平面上加工多组安装孔，用于安装光纤陀螺，可实现多种测试模式的光纤陀螺安装(图1)；小车重心设计较低，质心处于轨道中心位置，保证了小车运动的稳定。滚轮两端通过轴承与滚轮轴装配，保证滚轮在轨道上滚动灵活。小车侧面的限位滚轮(用滚动轴承代替)与轨道配合采用小间隙配合，一方面保证小车运动灵活，一方面保证尽量小的配合间隙，降低测试误差(图2)。从产品的测试要求和结构形式分析，轨道小车在轨道上反复运动的重复性的差异和误差会反映到光纤陀螺对轨道的实际测试结果上，而影响轨道小车反复运动的一致性主要因素是限位滚轮与轨道间的配合间隙，根据设计长度5m，弯曲半径200m进行计算，总长范围内的弦高15.6mm；当轨道小车两限位滚轮的轮距为1m时，弦高0.625mm；当轨道小车两限位滚轮轮距为300mm时，弦高0.05625mm。通过计算，小车轮距越长，被测要素值越大，小车限位滚轮与轨道间的配合间隙对测试误差的影响相对越小，要保证小车能在弯曲半径200m的轨道上行走且灵活，必要的间隙必不可少，小车与轨道的间隙按照0.01mm～0.02mm进行控制，并通过轨道小车侧面的轴承压板来调整间隙，保证间隙最小；实际产品装配后间隙极小，运动灵活，经测试达到预期效果。

测试计算机：测试计算机由计算机和相关外设组成。计算机为工业控制专用计算机。测试接口根据光纤陀螺输出的信号类型分成两种：一种模拟量接口，一种串行接口。两种接口的信号测试均采用插入工业控制计算机PCI总线接口的成品板卡进行测试。图3为串行接口时的原理框图。

本实用新型的测试方法为：测试开始前，轨道小车在轨道上安装好，轨道两边设置好限位装置，使小车每次从同一位置开始和结束，保证行程的重复性。将光纤陀螺通过小车上的固定孔固定在小车上部。

测试开始，先运行测试计算机测试软件，对光纤陀螺的静态零位进行标定。标定结束后，开始进行测试，推动小车从轨道起始点运动到轨道终结点，为一个顺行程。顺行程完成后，使用测试计算机软件计算在本行程中光纤陀螺测试到的角度，也就是轨道弯度，同时计算出该段模拟轨道的正矢值。顺行程结束后，再测试逆行程。推行小车从轨道终结点回到起始点，并计算逆行程中光纤陀螺测到的角度和轨道的正矢。重复多次进行测试，可得到光纤陀螺的重复性性能。再将结果与模拟轨道的真实弯度和正矢进行比较，可得到光纤陀螺的一致性指标。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域中专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种光纤陀螺轨道测试装置，包括底板、模拟火车轨道、轨道小车和测试计算机，其特征在于：模拟火车轨道固定在底板上，轨道小车下方为双轮滚动安置在模拟火车轨道上，轨道小车上方为平面，平面上设置有多组安装孔，被测光纤陀螺通过轨道小车上方的安装孔固定在轨道小车上，被测光纤陀螺的信号线与测试计算机相连接。

2.如权利要求1所述的光纤陀螺轨道测试装置，其特征在于：模拟火车轨道中设置有转弯轨道、轨道连接缝隙、两轨高度差异轨道，模拟火车轨道两端设置有限位装置。

3.如权利要求1所述的光纤陀螺轨道测试装置，其特征在于：轨道小车两侧设置有限位滚轮。

Images