CN203224212U - 一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪 - Google Patents

一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪 Download PDF

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张克剑
王思雨
张秀峰
曹文刚
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一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪，包括无线智能小车，在小车的底部设有激光发射器和光敏传感检测器，且激光发射器与三维可旋转支架固接，光敏传感器由二极管组成圆形感光电路。使用时，在铁轨无磨损的状态下，激光反射到圆形光敏传感器的圆心位置，此时每个光敏传感器的电压值作为基准电压，当铁轨存在磨损时，光线反射的角度发生偏移，所有的光敏二极管的电压值发生变化，以此判断光线反射的角度，分析出铁轨的磨损状况。本实用新型的优点是：激光发射器的角度可调、低功耗、可移动、易于操作；而光敏传感器的精确度跟现有技术相比得到了显著提高，能够在测量铁轨磨损的方面，最大限度地减少误差。

Description

一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪
技术领域本实用新型涉及一种检测仪，尤其是一种以激光发射器和光敏传感器为核心的基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪。
背景技术目前，我国铁路总的营运里程将近10万公里，每年还以上千公里的速度扩建。据铁路部门统计，有近三分之一的线路是曲线线路，而半径小于600m的小半径曲线段约占曲线线路里程总数的一半。铁路营运里程长、路况复杂、检测手段单一、新检测设备普及率不高，同时随着铁路大规模的提速，对铁轨磨耗检测技术提出了更高层次的要求。目前，在我国运营铁路的铁轨磨损检测工作主要是由经验丰富的工人目测或使用机械式卡尺检测，该方法存在着检测效率低、检测精度不高等诸多问题，已不能满足铁路高速化的发展需要；而目前公知的铁轨表面磨耗检测仪多为欧洲生产探伤设备或是简易的物理检测，前者结构复杂、造价昂贵，要求工作人员具有较高的操作能力，而且由于设备体积庞大，造成出动率较低；后者虽然结构简单但是检测精度不高，尤其受测量人员的主观因素影响较大，达不到最佳的检测效果，虽然现在出现了一种利用激光检测的铁轨表面磨耗的设备，但是现有光电铁轨检测系统中采用的是矩阵式光信号采集模块，不能精确地接收光信号，且其只适合定点检测，不宜推广应用，如何精确而高效地检测出铁轨磨耗一直是国内外铁路部门的一个重要的研究课题。
发明内容本实用新型针对现有技术存有的不足，提供了一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪，以便于操作人员进行检测，最大程度地减小了误差、经济实用。
本实用新型包括无线智能小车，在小车的底部设有激光发射器和光敏传感检测器，且激光发射器与三维可旋转支架固接，光敏传感器由二极管组成圆形感光电路；激光发射器的激光头采用工业级模组红光650NM型；光敏传感器型号为LXD/GB3-A1DPL。
使用时，在铁轨无磨损的状态下，激光反射到圆形光敏传感器的圆心位置，此时每个光敏传感器的电压值作为基准电压，当铁轨存在磨损时，光线反射的角度发生偏移，所有的光敏二极管的电压值发生变化，以此判断光线反射的角度，从而分析出铁轨的磨损状况。
本实用新型的优点是：激光发射器的角度可调、低功耗、可移动、易于操作；而光敏传感器的精确度跟现有技术相比得到了显著提高，无论是在经济效益上，还是测量实用性上都是一个测量时代的飞跃，能够在测量铁轨磨损的方面，最大限度地减少误差。
附图说明图1为实用新型的后视图。
图2为本实用新型的工作原理图。
具体实施方式在图1、图2所示的一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪中，包括无线智能小车1，在小车的底部设有激光发射器2和光敏传感检测器3，且激光发射器与三维可旋转支架4固接，光敏传感器由二极管组成圆形感光电路；激光发射器的激光头采用工业级模组红光650NM型；光敏传感器型号为LXD/GB3-A1DPL。
在检测过程中，智能小车车轮外缘采用U型剖面，且双轨道行驶；激光发射器与三维可旋转支架固定于小车底部，因为激光光线要以一定角度照射到钢轨表面，并使其反射光线能被光敏传感器的光敏模块接受，所以应用可调支架来调节激光头的角度、位置，达到激光发射器的角度、距离、高度任意微调的目的，实现对铁轨立体全方位的检测，并以此实现一套设备检验不同位置的功能，激光头采用工业级模组红光650NM型，因为这种激光头的波长符合光敏传感器的敏感波长，并且聚光度高。可旋转支架
光敏传感器型号为LXD/GB3-A1DPL，固定于小车底部激光信号反射回来的位置，调整到最合适的角度以便于更加准确的接受信号，其优点是对该波段激光信号敏感，能有效的减少外界光的干扰。此模块中光敏传感器是以圆形均匀排列的，圆形排列可以检测到激光反射回来的任意位置，增加了光源信号接收的范围，从而准确的接收激光源打在铁轨上发生反射后光线的偏差信号，可更加精确地检测出铁轨的磨损程度，便于后续电路处理。
在检测过程当中，单片机将这些磨损数据存储到SD卡中，然后将数据上传到上位机中进行图形显示，使检测到的结果更加直观；MSP430F149核心板是一个最小的系统板，它包含最基本的电源电路(5v供电)、复位电路、标准的JTAG调试口、用户调试指示灯、以及核心的CPU和存储单元等。其所具有的嵌入式FLASH存储器同EEPROM一样是电可擦除的可编程存储器，它的主要特点是可以位、字节和字编程，也可以通过JTAG，BSL，ISP接口编程，2.7V～3.6V编程电压，具有保密熔丝，和60KB空间5秒内编程的速度，擦除次数可达10万次。MSP430系列单片机结合TI的高性能模拟技术，各成员都集成了较丰富的片内外设。此型号有以下功能模块：看门狗(WDT)，模拟比较器A，定时器A(Timer_A)，定时器B(Timer_B)，串口0、1(USART0、I)，硬件乘法器，液晶驱动器，12位ADC，12位DAC，12C总线，直接数据存取(DMA)，端口1-6(P1-P6)，基本定时器(Basic Timer)等。
在铁轨无磨损的状态下，激光反射到圆形光敏传感器的圆心位置，此时每个光敏传感器的电压值作为基准电压，当铁轨存在磨损时，光线反射的角度发生偏移，所有的光敏二极管的电压值发生变化，以此判断光线反射的角度，从而分析铁轨的磨损状况。然后将小车前进的距离与相应铁轨的磨损状况存储到存储卡中，在检测完一段路径后应用上位机读取出存储卡中的数据从而清楚的得到铁轨的磨损状况和磨损点的位置，以便人为作出处理。
MSP430F149核心板模块，它是一种16位超低功耗的混合信号处理器，称之为混合信号处理器。其主要特点有：超低功耗、强大的处理功能、高性能模拟技术及丰富的片上外围模块、系统工作稳定，方便高效的开发环境。主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。在上位机分析模块，通过Matlab软件制作用户界面，因为它有非常强大的计算分析及图像处理功能，并且有良好的编程环境和友好的编程界面，能过准确的分析采集到的数据并将数据通过图像清晰地显示出来。

Claims (3)

1.一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪，包括无线智能小车，在小车的底部设有激光发射器和光敏传感检测器，且激光发射器与三维可旋转支架固接，光敏传感器由二极管组成圆形感光电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪，其特征在于：所述激光发射器的激光头采用工业级模组红光650NM型。
3.根据权利要求1所述的一种基于光电反射原理的铁轨磨损检测仪，其特征在于：所述的光敏传感器型号为LXD/GB3-A1DPL。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106482060A (zh) * 2015-05-20 2017-03-08 古德里奇照明系统有限责任公司 飞机外部照明装置
CN107098194A (zh) * 2017-06-26 2017-08-29 上海精涂新材料技术有限公司 收卷胶带与弧面对准的装置
CN107131208A (zh) * 2017-03-24 2017-09-05 南京航空航天大学 一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法
CN108830841A (zh) * 2016-08-30 2018-11-16 大连民族大学 激光图像特征量选择阈值的计算方法
CN108885179A (zh) * 2017-03-14 2018-11-23 东莞理工学院 一种表面瑕疵检测器和表面检测方法
CN111060513A (zh) * 2019-10-21 2020-04-24 张国基 一种机械设备磨损的演算芯片系统
CN112504129A (zh) * 2020-10-30 2021-03-16 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测方法及监测系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106482060A (zh) * 2015-05-20 2017-03-08 古德里奇照明系统有限责任公司 飞机外部照明装置
CN106482060B (zh) * 2015-05-20 2021-01-05 古德里奇照明系统有限责任公司 飞机外部照明装置
CN108830841A (zh) * 2016-08-30 2018-11-16 大连民族大学 激光图像特征量选择阈值的计算方法
CN108885179A (zh) * 2017-03-14 2018-11-23 东莞理工学院 一种表面瑕疵检测器和表面检测方法
CN107131208A (zh) * 2017-03-24 2017-09-05 南京航空航天大学 一种轮毂轴承单元及其滚珠磨损监测方法
CN107098194A (zh) * 2017-06-26 2017-08-29 上海精涂新材料技术有限公司 收卷胶带与弧面对准的装置
CN111060513A (zh) * 2019-10-21 2020-04-24 张国基 一种机械设备磨损的演算芯片系统
CN112504129A (zh) * 2020-10-30 2021-03-16 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测方法及监测系统
CN112504129B (zh) * 2020-10-30 2022-08-12 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测方法及监测系统

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