TWI778863B

TWI778863B - 軌道量測儀測試裝置

Info

Publication number: TWI778863B
Application number: TW110142172A
Authority: TW
Inventors: 陳文仁; 陳智榮; 張威政; 蔡錦隆; 許博爾
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2022-09-21
Also published as: TW202319275A

Abstract

一種軌道量測儀測試裝置，用以供一軌道量測儀量測。軌道量測儀測試裝置包含一承載架及多個測試凸塊。承載架用以承載軌道量測儀。多個測試凸塊設置於承載架。測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬一軌距或至少一背軌距供軌道量測儀量測。

Description

軌道量測儀測試裝置

本發明係關於一種軌道量測儀測試裝置，特別係關於一種模擬軌距或背軌距供軌道量測儀量測的軌道量測儀測試裝置。

在軌道交通運輸領域中，車輛通常會在軌道上運行。因此，軌道的狀態愈符合初始設計，車輛愈能夠安全行駛。而且，符合初始設計的軌道能夠避免車輪與軌道之間發生非必要的摩擦，進而能更節省車輛行進所需的能源。

為了維持軌道交通的運輸品質及安全，軌道交通運輸營運業者會使用軌道量測儀量測軌道的狀態。然而，軌道量測儀在出廠時可能會有所誤差。此外，軌道量測儀在反覆多次使用之後，亦可能會產生誤差。因此，軌道量測儀的使用者會需要定期測試軌道量測儀是否有所誤差。

以往的測試中，軌道量測儀的使用者會設置標準規格的軌道，且在特定環境下使用軌道量測儀量測標準規格的軌道。此時，軌道量測儀的使用者可比對軌道量測儀的量測值與軌道的標準規格。然而，標準規格的軌道通常因尺寸長達數十公尺而需要設置在室外。一旦遇到氣溫過熱、氣溫過冷或天候不佳等非特定環境時，便無法進行此種測試。

有鑑於以上的問題，本發明之一目的係提出一種軌道量測儀測試裝置，其能夠避免因環境因素所造成之量測不利。

本發明之一實施例提出一種軌道量測儀測試裝置，其包含一承載架及多個測試凸塊。承載架用以承載軌道量測儀。多個測試凸塊設置於承載架。測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬一軌距或至少一背軌距供軌道量測儀量測。

根據本發明之一實施例之軌道量測儀測試裝置，藉由測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬軌距或背軌距供軌道量測儀量測，進而能夠避免使用標準規格的軌道來測試軌道量測儀。因此，軌道量測儀測試裝置可設置於有限空間的室內，軌道量測儀的測試不需依賴室外的氣溫或天候等環境因素而隨時得以進行，進而避免因環境因素所造成之量測不利。而且，軌道量測儀測試裝置亦可模擬出各種標準規格的軌距或背軌距供軌道量測儀量測。再者，軌道量測儀測試裝置亦可故意設定偏差參數供軌道量測儀量測。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

於本說明書之所謂的示意圖中，由於用以說明而可有其尺寸、比例及角度等較為誇張的情形，但並非用以限定本發明。於未違背本發明要旨的情況下能夠有各種變更。實施例及圖式之描述中所提及之上下前後方位為用以說明，而並非用以限定本發明。

請參照圖1及圖2。圖1繪示依照本發明之一實施例之軌道量測儀及軌道量測儀測試裝置的立體示意圖。圖2繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的分解立體示意圖。

如圖1所示，軌道量測儀測試裝置1用以供一軌道量測儀9量測。軌道量測儀9包含一支架90、一把手901、一第一感測器91、一第二感測器92、一第三感測器93、一第四感測器94、一定位標記95、一定位標記96及一傾角感測器97。把手901設置於支架90，以供使用者握持。第一感測器91、第二感測器92、第三感測器93、第四感測器94、定位標記95、定位標記96及傾角感測器97設置於支架90上。第三感測器93及第四感測器94在一第一方向D1上位於第一感測器91及第二感測器92之間。第三感測器93在第一方向D1上位於第二感測器92及第四感測器94之間。第四感測器94在第一方向D1上位於第一感測器91及第三感測器93之間。第一感測器91在一第二方向D2上位於定位標記95及定位標記96之間。第二方向D2垂直於第一方向D1。傾角感測器97可為重力感測器。

如圖1及圖2所示，於本實施例中，軌道量測儀測試裝置1包含一承載架11、一第一測試凸塊121、一第二測試凸塊122、一第三測試凸塊123、一第四測試凸塊124、一定位座體131、一定位座體132、一框架14、一樞軸151、一樞軸152、一傾斜驅動件16及一控制器17。

承載架11用以承載軌道量測儀9。第一測試凸塊121、第二測試凸塊122、第三測試凸塊123及第四測試凸塊124分別可活動地設置於承載架11。第三測試凸塊123及第四測試凸塊124在第一方向D1上位於第一測試凸塊121及第二測試凸塊122之間。第三測試凸塊123在第一方向D1上位於第二測試凸塊122及第四測試凸塊124之間。第四測試凸塊124在第一方向D1上位於第一測試凸塊121及第三測試凸塊123之間。

第一測試凸塊121可沿第一方向D1及一第三方向D3相對於承載架11移動。第三方向D3垂直於第一方向D1及第二方向D2。第二測試凸塊122、第三測試凸塊123及第四測試凸塊124分別可沿第一方向D1相對於承載架11移動。

定位座體131及定位座體132連接於承載架11之相對兩側。定位座體131及定位座體132沿垂直於第二方向D2排列。第一測試凸塊121在第二方向D2上位於定位座體131及定位座體132之間。定位座體131及定位座體132用以分別固定軌道量測儀9之定位標記95及定位標記96。

承載架11藉由樞軸151及樞軸152樞設於框架14。樞軸151及樞軸152沿第二方向D2排列，且旋轉軸平行於第二方向D2。傾斜驅動件16固定於框架14且可驅使承載架11以第二方向D2為旋轉軸相對於框架14旋轉。

控制器17訊號連接於第一測試凸塊121、第二測試凸塊122、第三測試凸塊123、第四測試凸塊124及傾斜驅動件16。所述訊號連接可為無線訊號連接或有線訊號連接。控制器17可控制第一測試凸塊121沿第一方向D1及第三方向D3在定位座體131及定位座體132之間相對於承載架11移動。控制器17可分別控制第二測試凸塊122、第三測試凸塊123及第四測試凸塊124沿第一方向D1相對於承載架11移動。控制器17可控制傾斜驅動件16驅使承載架11相對於框架14旋轉以使承載架11及框架14之間的一傾角改變。

當使用軌道量測儀測試裝置1測試軌道量測儀9時，承載架11用以承載軌道量測儀9，定位座體131及定位座體132分別用以固定定位標記95及定位標記96。而且，第一感測器91、第二感測器92、第三感測器93及第四感測器94分別用以感測第一測試凸塊121的位置、第二測試凸塊122的位置、第三測試凸塊123的位置及第四測試凸塊124的位置。再者，傾角感測器97用以感測承載架11及框架14之間的傾角。

請參照圖3及圖4。圖3繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的前視剖面示意圖。圖4繪示在習知的軌道中之軌距與背軌距之定義的俯視示意圖。

以下描述在習知的軌道中之軌距與背軌距之定義。如圖4所示，軌道遇到路線分岔時通常可分為直主軌211、直主軌212、直護軌22、曲主軌231、曲主軌232及曲護軌24。直主軌211之內側及直主軌212之內側之間的距離為軌距G。直主軌211之內側及直護軌22之外側之間的距離為第一背軌距BG1。曲主軌231之內側及曲主軌232之內側之間的距離亦為軌距G。曲主軌232之內側及曲護軌24之外側之間的距離為第二背軌距BG2。

如圖3所示，控制器17可控制第一測試凸塊121、第二測試凸塊122、第三測試凸塊123及第四測試凸塊124沿第一方向D1相對於承載架11移動。藉此，控制器17可控制第一測試凸塊121及第二測試凸塊122相對接近或相對遠離以模擬軌距G供軌道量測儀9量測。而且，控制器17可控制第一測試凸塊121及第三測試凸塊123相對接近或相對遠離以模擬第一背軌距BG1供軌道量測儀9量測。再者，控制器17可控制第二測試凸塊122及第四測試凸塊124相對接近或相對遠離以模擬第二背軌距BG2供軌道量測儀9量測。

請參照圖5及圖6。圖5繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的俯視示意圖。圖6繪示軌道左右彎曲或內外變形的俯視示意圖。

如圖5所示，控制器17可控制第一測試凸塊121沿第一方向D1在定位座體131及定位座體132之間移動。而且，如圖6之區域R1及區域R2所示，控制器17可控制第二測試凸塊122與第一測試凸塊121同步移動，以模擬在軌道左右轉彎狀態下之軌距或背軌距供軌道量測儀9量測。在圖6之區域R1中，控制器17可控制第二測試凸塊122與第一測試凸塊121同步向左移動。在第一方向D1及第二方向D2所形成的平面上，定位座體131、第一測試凸塊121及定位座體132的彎曲連線可呈現向左凸出，以模擬在軌道向右轉彎狀態下之軌距或背軌距。在圖6之區域R2中，控制器17可控制第二測試凸塊122與第一測試凸塊121同步向右移動。在第一方向D1及第二方向D2所形成的平面上，定位座體131、第一測試凸塊121及定位座體132的彎曲連線可呈現向右凸出，以模擬在軌道向左轉彎狀態下之軌距或背軌距。

此外，如圖6之區域R3及區域R4所示，控制器17可控制第一測試凸塊121第一測試凸塊121沿第一方向在二定位座體之間移動，且控制第一測試凸塊121及第二測試凸塊122相對接近或相對遠離，以模擬在軌道內外變形狀態下之軌距或背軌距供軌道量測儀9量測。在圖6之區域R3中，控制器17可控制第一測試凸塊121向左移動（或朝向第二測試凸塊122移動）但第二測試凸塊122不移動。此時，第一測試凸塊121及第二測試凸塊122相對接近。如此可模擬在軌道向內變形狀態下之軌距或背軌距。在圖6之區域R4中，控制器17可控制第一測試凸塊121向右移動（或背向第二測試凸塊122移動）但第二測試凸塊122不移動。此時，第一測試凸塊121及第二測試凸塊122相對遠離。如此可模擬在軌道向外變形狀態下之軌距或背軌距。

請參照圖7及圖8。圖7繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的側視示意圖。圖8繪示鋼軌凸起彎曲或鋼軌凹陷彎曲的側視示意圖。

如圖7所示，控制器17可控制第一測試凸塊121沿第三方向D3在定位座體131及定位座體132之間移動，以模擬在鋼軌凸起彎曲狀態或鋼軌凹陷彎曲狀態下之軌距或背軌距供軌道量測儀9量測。

在圖8之區域R5中，控制器17可控制第一測試凸塊121向上移動。在第二方向D2及第三方向D3所形成的平面上，定位座體131、第一測試凸塊121及定位座體132的彎曲連線可呈現向上凸出，以模擬在鋼軌凸起彎曲狀態下之軌距或背軌距。在圖8之區域R6中，控制器17可控制第一測試凸塊121向下移動。在第二方向D2及第三方向D3所形成的平面上，定位座體131、第一測試凸塊121及定位座體132的彎曲連線可呈現向下凹陷，以模擬在鋼軌凹陷彎曲狀態下之軌距或背軌距。

請參照圖9及圖10。圖9繪示圖1之軌道量測儀測試裝置模擬一軌道傾斜態樣時的前視剖面示意圖。圖10繪示圖1之軌道量測儀測試裝置模擬另一軌道傾斜態樣時的前視剖面示意圖。

控制器17可控制傾斜驅動件16驅使承載架11以第二方向D2為旋轉軸相對於框架14旋轉。藉此，承載架11及框架14之間的傾角改變，以模擬一軌道傾斜態樣供軌道量測儀9量測。如圖9所示，控制器17可控制傾斜驅動件16驅使承載架11以第二方向D2為旋轉軸以逆時針方向D4相對於框架14旋轉一傾角θ1。此時，軌道量測儀9之傾角感測器97可感測此傾角θ1的軌道傾斜態樣。如圖10所示，控制器17可控制傾斜驅動件16驅使承載架11以第二方向D2為旋轉軸以順時針方向D5相對於框架14旋轉一傾角θ2。此時，軌道量測儀9之傾角感測器97可感測此傾角θ2的軌道傾斜態樣。

另外，控制器17還可根據所欲模擬的軌道狀態，控制第一測試凸塊121、第二測試凸塊122、第三測試凸塊123及第四測試凸塊124根據時序連續移動，以及控制傾斜驅動件16根據時序連續驅使承載架11旋轉。藉此，軌道量測儀測試裝置1可模擬軌道量測儀9在真實軌道上根據時序連續移動的情形。藉由比對軌道量測儀測試裝置1所模擬的軌道狀態與軌道量測儀9所量測到的數據，可得知軌道量測儀9是否有所誤差及其誤差的多寡。

綜上所述，在本發明之一實施例之軌道量測儀測試裝置，藉由測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬軌距或背軌距供軌道量測儀量測，進而能夠避免使用標準規格的軌道來測試軌道量測儀。因此，軌道量測儀測試裝置可設置於有限空間的室內，軌道量測儀的測試不需依賴室外的氣溫或天候等環境因素而隨時得以進行，進而避免因環境因素所造成之量測不利。而且，軌道量測儀測試裝置亦可模擬出各種標準規格的軌距或背軌距供軌道量測儀量測。再者，軌道量測儀測試裝置亦可故意設定偏差參數供軌道量測儀量測。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1:軌道量測儀測試裝置 11:承載架 121:第一測試凸塊 122:第二測試凸塊 123:第三測試凸塊 124:第四測試凸塊 131,132:定位座體 14:框架 151,152:樞軸 16:傾斜驅動件 17:控制器 211,212:直主軌 22:直護軌 231,232:曲主軌 24:曲護軌 9:軌道量測儀 90:支架 901:把手 91:第一感測器 92:第二感測器 93:第三感測器 94:第四感測器 95,96:定位標記 97:傾角感測器 BG1:第一背軌距 BG2:第二背軌距 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 D4:逆時針方向 D5:順時針方向 G:軌距 R1,R2,R3,R4,R5,R6:區域 θ1,θ2:傾角

圖1繪示依照本發明之一實施例之軌道量測儀及軌道量測儀測試裝置的立體示意圖。圖2繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的分解立體示意圖。圖3繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的前視剖面示意圖。圖4繪示在習知的軌道中之軌距與背軌距的俯視示意圖。圖5繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的俯視示意圖。圖6繪示軌道左右彎曲或內外變形的俯視示意圖。圖7繪示圖1之軌道量測儀測試裝置的側視示意圖。圖8繪示鋼軌凸起彎曲及鋼軌凹陷彎曲的側視示意圖。圖9繪示圖1之軌道量測儀測試裝置模擬一軌道傾斜態樣時的前視剖面示意圖。圖10繪示圖1之軌道量測儀測試裝置模擬另一軌道傾斜態樣時的前視剖面示意圖。

1:軌道量測儀測試裝置

11:承載架

121:第一測試凸塊

122:第二測試凸塊

123:第三測試凸塊

124:第四測試凸塊

131,132:定位座體

14:框架

151,152:樞軸

16:傾斜驅動件

17:控制器

9:軌道量測儀

90:支架

901:把手

91:第一感測器

92:第二感測器

93:第三感測器

94:第四感測器

95,96:定位標記

97:傾角感測器

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

Claims

一種軌道量測儀測試裝置，用以供一軌道量測儀量測，包括：一承載架，用以承載該軌道量測儀；以及多個測試凸塊，設置於該承載架，該些測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬一軌距或至少一背軌距供該軌道量測儀量測；其中該些測試凸塊包括可沿一第一方向相對於該承載架移動的一第一測試凸塊、一第二測試凸塊及一第三測試凸塊，該第三測試凸塊在該第一方向上位於該第一測試凸塊及該第二測試凸塊之間，該第一測試凸塊及該第二測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬該軌距供該軌道量測儀量測，該第一測試凸塊及該第三測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬該至少一背軌距之一第一背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項1所述之軌道量測儀測試裝置，其中該些測試凸塊分別可活動地設置於該承載架。
如請求項1所述之軌道量測儀測試裝置，其中該些測試凸塊更包括可沿一第一方向相對於該承載架移動的一第四測試凸塊，該第四測試凸塊在該第一方向上位於該第一測試凸塊及該第三測試凸塊之間，該第二測試凸塊及該第四測試凸塊可相對接近或相對遠離以模擬該至少一背軌距之一第二背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項1所述之軌道量測儀測試裝置，更包括二個定位座體，該二定位座體連接於該承載架之相對兩側且用以固定該軌道量測儀，該二定位座體沿垂直於該第一方向之一第二方向排列，該第一測試凸塊位於該二定位座體之間，該第一測試凸塊可沿該第一方向在該二定位座體之間移動以模擬該軌距或該背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項4所述之軌道量測儀測試裝置，更包括一控制器，該控制器連接至該第一測試凸塊及該第二測試凸塊，該控制器控制該第一測試凸塊沿該第一方向在該二定位座體之間移動且控制該第一測試凸塊及該第二測試凸塊相對接近或相對遠離，以模擬在軌道內外變形狀態下之該軌距或該背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項4所述之軌道量測儀測試裝置，更包括一控制器，該控制器連接至該第一測試凸塊及該第二測試凸塊，該控制器控制該第一測試凸塊沿該第一方向在該二定位座體之間移動且控制該第二測試凸塊與該第一測試凸塊同步移動，以模擬在軌道左右轉彎狀態下之該軌距或該背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項4所述之軌道量測儀測試裝置，其中該第一測試凸塊可沿垂直於該第一方向及該第二方向之一第三方向相對於該承載架移動，該第一測試凸塊可沿該第三方向在該二定位座體之間移動以模擬在鋼軌凸起彎曲狀態或鋼軌凹陷彎曲狀態下之該軌距或該背軌距供該軌道量測儀量測。
如請求項1所述之軌道量測儀測試裝置，更包括一框架，該承載架樞設於該框架，該承載架可相對於該框架旋轉而使兩者間之傾角改變以模擬一軌道傾斜態樣供該軌道量測儀量測。
如請求項8所述之軌道量測儀測試裝置，更包括一傾斜驅動件，該傾斜驅動件固定於該框架且可驅使該承載架相對於該框架旋轉以模擬該軌道傾斜態樣供該軌道量測儀量測。