一种测量钢轨上下表面坡度的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道测量技术领域，尤其涉及一种可自动识别并切换钢轨的轨顶坡与轨底坡测量状态的测量钢轨上下表面坡度的设备。
【背景技术】
[0002]轨底坡是指钢轨轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。钢轨设置轨底坡的原因是由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1:20的斜坡，因此钢轨也需要相应设置一向内的倾斜角度，即轨底坡。设置轨底坡的作用一是可以使车轮压力集中于钢轨的中轴线上，提高钢轨的横向稳定能力，减小载荷偏心距，降低轨腰应力，避免轨头与轨腰连接处发生纵裂；二是为了使车轮踏面的1:20的部分能与轨顶面的中部接触，增加轮轨之间的接触面积，减小接触应力和由此产生的塑形变形，也因此可以相应减少钢轨及车轮的磨耗。
[0003]近年来，随着城市轨道交通的快速发展，钢轨的非正常磨耗在轨道交通中不断出现，目前，测量轨底坡的设备均存在结构复杂，测量不方便，而且功能比较单一，只能对轨底坡进行检测。此外，现有的轨底坡与轨顶坡的测量设备中的角度测量基本没有考虑由于钢轨温度的变化而造成的角度数值偏差，从而导致测量数值不够精确。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种结构简单，测量方便，并且能够实现轨顶坡与轨底坡自动切换测量的测量钢轨上下表面坡度的设备。
[0005]本发明的技术解决方案是，提供一种测量钢轨上下表面坡度的设备，包括一测量面板和控制体，控制体内设有控制器，其特征在于，所述控制器上还连接有倾角传感器、电源、接触感应开关以及滚珠开关，所述接触感应开关设于与测量面板的测量面相垂直的控制体面上，用于感应测量设备与被测钢轨的接触状态，所述滚珠开关随着测量面板测量面的朝向变化，自动切换轨底与轨顶坡度的测量状态。
[0006]进一步的，所述倾角传感器带有补偿修正模块，所述补偿包括温度漂移补偿以及灵敏度补偿，用于对由温度变化而造成的测量偏差进行补偿修正。
[0007]进一步的，所述测量面板与控制体可拆卸连接。
[0008]进一步的，所述控制体上还设有与控制器相连接的显示屏，用于显示检测数据信息。
[0009]进一步的，上述测量设备还包括与控制体相连接的手柄，手柄内放置所述电源，手柄尾部设有自锁按键开关。
[0010]进一步的，所述控制器上还连接有蜂鸣器。
[0011]进一步的，所述测量面板的测量面设有磁吸附装置，用于将测量面板吸附固定在被测钢轨上。
[0012]进一步的，所述感应开关数量至少为两个。
[0013]进一步的，所述倾角传感器的温度漂移补偿方法，具体步骤为:
[0014]a、将倾角传感器放置于一个温度可调控空间环境中具有一定倾斜角度的平面上;
[0015]b、开启倾角传感器，设定不同的环境温度值并测量该温度下的角度数值，芯片随之记录并储存该角度数值；
[0016]C、在实际测量时，倾角传感器根据补偿公式对所测的角度数值进行补偿计算，得出补偿后的角度数值，所述补偿公式为'10= I t-(ytl~y2(])，其中，以20摄氏度作为数据补偿零点的温度，
[0017]Yci为温度偏移补偿后的角度值；
[0018]yt为当前温度下的角度实测值；
[0019]y&为当前温度对应的记录在存储芯片中的角度值；
[0020]y2。为20摄氏度对应的记录在存储芯片中的角度值。
[0021]进一步的，所述倾角传感器的灵敏度补偿方法，具体步骤为:
[0022]a、将倾角传感器放置于一个温度可调控空间环境中具有一定倾斜角度的平面上;
[0023]b、开启倾角传感器，在设定的不同温度数值下测量该温度下的角度数值，芯片随之记录并储存该角度数值；
[0024]C、倾角传感器进行实际测量时，将上述测得的不同温度下的角度值转换成灵敏度数值，倾角传感器根据补偿公式对所测的灵敏度数值进行补偿计算，得出补偿后的灵敏度数值，
[0025]所述补偿公式为:Sensitivity。= Sensitivity t-(Sensitivitytr-Sensitivity2。)，其中，将20摄氏度作为灵敏度补偿基准点的温度；
[0026]Sensitivity。为灵敏度补偿后的灵敏度；
[0027]Sensitivityt为当前温度下灵敏度实测值；
[0028]SensitivityttS当前温度下对应的记录在存储芯片中的角度值换算成的灵敏度值；
[0029]Sensitivity2。为20摄氏度对应的记录在存储芯片中的角度值换算成的灵敏度值。
[0030]本发明的有益效果体现在，提供的轨底坡测量仪，倾角传感器的使用使得轨底坡度测量较为准确，滚珠开关的使用可实现自动识别并切换轨顶坡与轨底坡的测量状态，此外所述测量仪结构较为简单，使用方便，有利用推广使用。
【附图说明】
[0031]图1、图2为本发明测量钢轨上下表面坡度的设备的结构示意图；
[0032]图3为滚珠开关的结构示意图；
[0033]图4为测量温度与测量角度偏差的关系曲线。
【具体实施方式】
[0034]如图1、图2所示为本发明测量钢轨上下表面坡度的设备示意图，一种测量钢轨上下表面坡度的设备，包括一测量面板I和控制体2，控制体2内设有控制器，其特征在于，所述控制器上还连接有倾角传感器、电源、接触感应开关3以及滚珠开关，所述接触感应开关3设于与测量面板I的测量面相垂直的控制体面上，用于感应测量设备与被测钢轨的接触状态，所述滚珠开关随着测量面板测量面的朝向变化，自动切换轨底与轨顶坡度的测量状
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[0035]如图3所不为实施例的滚珠开关结构不意图，包括壳体91、放置于壳体91内部的球形导体92、连接于壳体91的底座93以及穿过底座93延伸到壳体内部的两个连接端子94 ;当滚珠开关处于竖直正向放置时，球形导体92与两个连接端子94相接触，滚珠开关与控制器的连接电路处于接通状态，产生一个相对较高的电平，当滚珠开关处于竖直倒置时，球形导体92不与两个连接端子94接触，连接电路会产生一个较低的电平；控制器根据滚珠开关的不同放置状态而产生的高低电平信号进行识别判断，并切换到相应的轨底坡或轨顶坡的测量状态。滚珠开关的使用，使得测量设备可以自动识别轨底坡与轨顶坡的测量状态，并切换到相对应的测量模式下。
[0036]优选的，所述倾角传感器带有补偿修正模块，用于对由温度变化而造成的测量偏差进行补偿修正。温度变化时，材料由于热胀冷缩，形状会发生变化；元器件在温度变化时，相应参数也会发生变化。因此在倾角传感器补偿过程中不可对单个因素进行补偿后计算总的偏差，需要对系统参数进行补偿。钢轨坡度测量的设备在测量过程中，实际测量的是角度，再利用角度进行公式换算得到坡比，因此，在补偿的过程中，可以对角度进行补偿。根据温度变化的影响因素，所述补偿包括温度漂移补偿以及灵敏度补偿。
[0037]优选的，所述测量面I与控制体2为可拆卸连接，作为一种实例应用，采用螺栓连接，方便拆卸。此外，作为另一种的选择，控制体2固设于所述测量面板I。
[0038]优选的，所述控制体2上还设有与控制器相连接的显示屏4，用于显示检测数据信息。
[0039]优选的，所述轨底坡测量仪还包括与控制体2相连接的手柄6，作为一种实施方案，手柄6与控制体2之间还设有连接垫板7，手柄6 —端连接安装在所述垫板7上，垫板7可拆卸连接固定于控制体2和/或测量面板I上；手柄6内放置所述电源，手柄6尾部设有自锁按键开关8，第一次按下时，开关接通，电源给控制体供电，第二次按下时，开关断开，控制体断电；所述电源为一次性电池或充电电池。
[0040]优选的，所述控制器上还连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器用于在测量仪对钢轨顶或底面的坡度测量稳定后，发出锁定时的读数提示音，待下次再次测试时，锁定解除，又开始重新测试。
[0041]优选的，所述测量面上设有磁吸附装置5，用于将测量面板I吸附固定在被测钢轨上。作为一种实施例应用，所述磁吸附装置5为内嵌于测量面板上测量面的永磁铁，数量为阵列分布的多个。
[0042]作为优选的，所述感应开关3数量至少为两个，感应开关3设于与测量面板I的测量面相垂直的控制体面上，当进行测量时，所述测量面与被测钢轨面接触，控制体2上设有感应开关3的一面则与被测钢轨面相垂直的钢轨相接触，当接触稳定后，感应开关3启动测量仪进入