CN206583434U - 一种缺口测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缺口测量装置，属于自动测量领域，该缺口测量装置包括测量头、测量柄和测量仪，测量头设置有测量口和连接口，测量头内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆，旋转杠杆的一边经过旋转可以与测量口的边缘共面，旋转杠杆的另一边连接有金属软钢丝，测量柄设置有接线口和滑动块，金属软钢丝连接所述旋转杠杆和滑动块，滑动块通过传动轴连接位移传感器，位移传感器连接测量仪。本实用新型结构简单、可靠耐用，采用旋转杠杆结构，旋转杠杆一端在被测缺口内移动，旋转杠杆的另一端位移通过钢丝传递至测量仪，测量仪将传感器模拟信号转化为数字信号，实现测量结果的实时显示和存储，方便、准确的解决铁路转辙机缺口现场的测量问题。

Description

一种缺口测量装置

技术领域

本实用新型属于自动测量领域，尤其涉及一种缺口测量装置。

背景技术

道岔转辙机是一种重要的铁路电器设备，它是以电动机为动力，经减速器变速后将动力传递到道岔铁轨上来改变道岔开通方向。转辙机作为道岔的电力牵引设备，其工作可靠性关系到铁路的安全运行。对提高铁路道岔转换起着至关重要的作用，而缺口的距离直接影响了转辙机的各种参数，如启动电压、表示电压、表示杆的行程和动作杆张力。以往的现场工人凭经验和塞尺来测量缺口的距离，操作困难，费时费力，很难保证精准度，铁路道岔转辙机缺口调整一般在1.5-6.5毫米之间，现场测量，由于空间狭小，传统的距离测量工具无法测量。

目前，国内没有电子相关测量仪器。只有缺口报警系统，通过光学等方法安装在缺口的实时测量报警系统。因为，现场环境恶略，测量空间狭小，目前市场上的位移测量仪器不能使用，在测量缺口时，以前大多采用塞尺、直尺等，或铁路职工自行制作一些简单的机械方法测量工具，没有制作为电子等高端的测量仪器。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种缺口测量装置，结构简单、耐用可靠，采用旋转杠杆结构，旋转杠杆一端在被测缺口内移动，旋转杠杆的另一端位移通过钢丝传递至测量仪，测量仪将传感器模拟信号转化为数字信号，实现测量结果的实时显示和存储，方便、准确的解决铁路转辙机缺口现场的测量问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种缺口测量装置，其特征在于，包括测量头，所述测量头的一侧设置有测量口，所述测量头的另一侧设置有连接口，所述测量头内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆，所述旋转杠杆的一边经过旋转可以与所述测量口的边缘共面，所述旋转杠杆的另一边连接有金属软钢丝；

还包括有测量柄，所述测量柄一端设置有接线口，所述测量柄另一端设置有滑动块，所述测量柄的内部设置有位移传感器；所述接线口与连接口之间采用金属软管连接，所述金属软管内设置有金属软钢丝，所述金属软钢丝连接所述旋转杠杆和滑动块，所述滑动块通过传动轴连接所述位移传感器。

进一步的，所述旋转杠杆包括L型旋转杠杆和V型旋转杠杆。

进一步的，所述L型旋转杠杆为等腰直角型旋转杠杆。

进一步的，所述旋转杠杆连接金属软钢丝的一端与所述连接口之间设置有复位弹簧。

进一步的，所述位移传感器与所述滑动块之间设置有测量弹簧。

进一步的，还包括测量仪，所述包括处理器以及与所述处理器分别连接的12位AD转换器、USB数据接口、功能按键、液晶显示器和电源，所述12位AD转换器连接所述位移传感器。

进一步的，所述测量仪还包括无线通讯电路，所述无线通讯电路连接所述处理器。

本实用新型的一种缺口测量装置具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种缺口测量装置，属于自动测量领域，该缺口测量装置包括测量头、测量柄和测量仪，测量头设置有测量口和连接口，测量头内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆，旋转杠杆的一边经过旋转可以与测量口的边缘共面，旋转杠杆的另一边连接有金属软钢丝，测量柄设置有接线口和滑动块，金属软钢丝连接所述旋转杠杆和滑动块，滑动块通过传动轴连接位移传感器，位移传感器连接测量仪。本实用新型结构简单、可靠耐用，采用旋转杠杆结构，旋转杠杆一端在被测缺口内移动，旋转杠杆的另一端位移通过钢丝传递至测量仪，测量仪将传感器模拟信号转化为数字信号，实现测量结果的实时显示和存储，方便、准确的解决铁路转辙机缺口现场的测量问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型提供的一种缺口测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种缺口测量装置的工作原理示意图；

图3是本实用新型提供的一种缺口测量装置的测量仪电路结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种缺口测量装置的测量仪结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种缺口测量装置，包括测量头1，所述测量头1的一侧设置有测量口，所述测量头1的另一侧设置有连接口，所述测量头1内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆2，所述旋转杠杆2的一边经过旋转可以与所述测量口的边缘共面，所述旋转杠杆2的另一边连接有金属软钢丝5；

还包括有测量柄6，所述测量柄6一端设置有接线口，所述测量柄6另一端设置有滑动块7，所述测量柄6的内部设置有位移传感器9；所述接线口与连接口之间采用金属软管4连接，所述金属软管4内设置有金属软钢丝5，所述金属软钢丝5连接所述旋转杠杆2和滑动块7，所述滑动块7通过传动轴连接所述位移传感器9。

具体的，测量口设置在测量头1的一角占据测量头1的两个相邻面，方便旋转杠杆2的自由转动。

进一步的，所述旋转杠杆2包括L型旋转杠杆和V型旋转杠杆，所述L型旋转杠杆为等腰直角型旋转杠杆。

具体的，本实施中采用等腰直角型旋转杠杆2，具体工作原理如图2所示。

将等腰直角型旋转杠杆2简化为线段AO和AC，在测量之前的状态简为△AOC，测量时的状态简化为三角形BOD，测量时的角度变化为a，只要测量出角度a的数值，缺口实际尺寸BG =OB* SIN(a)。计算角度的a的方法有很多，本实施例中只阐述其中一种：

△AOC绕支点O旋转至BOD,旋转前后的角度为a，BG为缺口宽度，C点 测量时以Ｏ点为中心运动到Ｄ点,E为拉线出口,作图F点使得DE=EF，CF是拉线运动的位移，也就是传感器测量到的位移，ＤＥ＝ＣＥ－ＣＦ。

根据三角形已知三边，求三角公式得：

对于△COE，已知：边ＯＣ，边ＯＥ，边ＣＥ

求得：COS(a+b)=(OC^2+OE^2+CE^2)/(2*OC*OE)

对于△DOE，已知：边ＯＣ，边ＯD，边DＥ

求得：COS(b)=(OD^2+OE^2+DE^2)/(2*OD*OE)

根据三角函数公式：COS^2(a)+SIN^2(a)=1，

COS(a-b)=COS(a)*COS(b)+SIN(a)*SIN(b)

计算出：SIN(a+b)，SIN(b)

COS(a)=COS(a+b-b)

=COS(a+b)*COS(b)+SIN(a+b)*SIN(b)

根据COS(a),计算出SIN(a).

BG=OB* SIN(a).

进一步的，所述旋转杠杆2连接金属软钢丝5的一端与所述连接口之间设置有复位弹簧。

进一步的，所述位移传感器9与所述滑动块7之间设置有测量弹簧。

如图３、如4所示，还包括测量仪，所述包括处理器11以及与所述处理器11分别连接的12位AD转换器10、USB数据接口13、功能按键14、液晶显示器12和电源15，所述12位AD转换器10连接所述位移传感器9。

具体的，缺口测量装置是专用于转辙机缺口直接测量的智能仪器，测量头1安装在金属软管4上，可根据测量空间要求任意弯曲，通过旋转杠杆2原理将缺口尺寸大小，通过软钢丝转导在测量柄6内的位移传感器9，位移传感器9连接到测量仪或智能平板电脑，显示测量数据，并能记录和管理。

具体的，

进一步的，所述测量仪还包括无线通讯电路16，所述无线通讯电路16连接所述处理器11。

具体的，采用可以Zigbee、Wifi或GPRS无线通讯电路板与处理器11连接，实现测量数据的远程实时传输。

实际测量时，由旋转杠杆2臂长OA和臂长OC误差，和安装配个点E导致OE 误差，软钢丝误差，传感器初始值等误差，采用计算方法很难消除误差。采用计算法和出厂标定法来实现测量，得到更准确的数据。实际中采用0-15毫米，0-2K输出的位移传感器9。采用12位AD转化器，最高分辨率1/4096，采用标准2毫米缝隙校正模块，按线性的算法测量计算出数据，和实际尺寸比对，形成标定曲线。在标定曲线上相邻的点之间算法按线性计算，标定点越多，测量精度越高。具体的测量步骤如下：

1）开机

a、每次使用前，先给仪器充电，内置充电宝，有数字显示电池电量。

b、按充电电源按钮，再打开电源开关，设备启动成功后，进入登录界面，输入用户名名和密码即可登录。

2）注册

a、登录成功后，进入测量主页面。打开左上角的菜单，点击注册命令。进入注册界面。

b、用户身份登陆的，可以导出数据和查阅说明书。

c、管理员身份登陆的，可以添加、修改、删除用户和转辙机，也可以导出数据和查阅说明书。

3）校准

a、针对每种转辙机的测量空间，弯好金属软管的形状，进行设备校准；

b、每次开机，没有校准时，按测量按钮，弹出窗口提醒，选择继续，将采取以前的校准数据。

c、拇指推手柄上的开关复位测量舌，测量舌放进2毫米标准缝隙块的缝隙中，按校准，再按测量按钮，2毫米校准完成；

d、出厂和检修校准：在菜单栏目的注册中，打开标定校准，先测量2毫米标准缺口模块，测量其它标准缝隙，手工填写其余数据。

4）测量

a、按上、下按键，选择转辙机型号，与实际测量的转辙机对应。

b、针对每种转辙机的测量空间，弯好金属软管的形状，进行设备校准；

c、拇指推复位开关复位测量舌，将仪器测量头缓慢轻放，确保测量头紧贴检查柱和导轨，测量舌伸进缺口，拇指放开复位开关，观察记录测量数值，按压测量按键，保存测量记录。

5）导出记录

进入注册界面，连接好U盘，按U盘导出按钮，可选按时间和机型导出所要的记录。

本实用新型公开了一种缺口测量装置，属于自动测量领域，该缺口测量装置包括测量头1、测量柄6和测量仪，测量头1设置有测量口和连接口，测量头1内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆2，旋转杠杆2的一边经过旋转可以与测量口的边缘共面，旋转杠杆2的另一边连接有金属软钢丝5，测量柄6设置有接线口和滑动块7，金属软钢丝5连接所述旋转杠杆2和滑动块7，滑动块7通过传动轴连接位移传感器9，位移传感器9连接测量仪。本实用新型结构简单、可靠耐用，采用旋转杠杆2结构，旋转杠杆2一端在被测缺口内移动，旋转杠杆2的另一端位移通过钢丝传递至测量仪，测量仪将传感器模拟信号转化为数字信号，实现测量结果的实时显示和存储，方便、准确的解决铁路转辙机缺口现场的测量问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种缺口测量装置，其特征在于，包括测量头，所述测量头的一侧设置有测量口，所述测量头的另一侧设置有连接口，所述测量头内部靠近测量口的位置铰接有旋转杠杆，所述旋转杠杆的一边经过旋转可以与所述测量口的边缘共面，所述旋转杠杆的另一边连接有金属软钢丝；

还包括有测量柄，所述测量柄一端设置有接线口，所述测量柄另一端设置有滑动块，所述测量柄的内部设置有位移传感器；所述接线口与连接口之间采用金属软管连接，所述金属软管内设置有金属软钢丝，所述金属软钢丝连接所述旋转杠杆和滑动块，所述滑动块通过传动轴连接所述位移传感器。

2.如权利要求1所述的一种缺口测量装置，其特征在于，所述旋转杠杆包括L型旋转杠杆和V型旋转杠杆。

3.如权利要求2所述的一种缺口测量装置，其特征在于，所述L型旋转杠杆为等腰直角型旋转杠杆。

4.如权利要求3所述的一种缺口测量装置，其特征在于，所述旋转杠杆连接金属软钢丝的一端与所述连接口之间设置有复位弹簧。

5.如权利要求4所述的一种缺口测量装置，其特征在于，所述位移传感器与所述滑动块之间设置有测量弹簧。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种缺口测量装置，其特征在于，还包括测量仪，所述包括处理器以及与所述处理器分别连接的12位AD转换器、USB数据接口、功能按键、液晶显示器和电源，所述12位AD转换器连接所述位移传感器。

7.如权利要求6所述的一种缺口测量装置，其特征在于，所述测量仪还包括无线通讯电路，所述无线通讯电路连接所述处理器。