专利名称：数字化轨距尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种用于测量铁路轨道的轨距 及铁路轨道两侧水平高度差的数字化轨距尺。
背景技术：
在轨距测量领域，长期以来是通过机械尺，或是在游标尺上增加一个 放大镜来测量轨距。使用这些装置来测量轨距，存在测量者劳动强度大、 测量误差大、检测效率低下等问题，成为了提高轨道检测维修效率的一个 瓶颈。近年来出现了一些采用数字化测量技术测量轨距的设备，但是轨道 两侧水平高度差的数字化测量设备还未出现。实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术轨距尺人工劳动强度度高、效率低、 测量误差大的问题，提供一种数字水平高度差轨距尺，同时可以在轨道上行 走式测量轨距以及轨道两侧水平高度差，从而减少人工劳动强度，提高测量 效率和精度。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种数字水平高度差轨距尺，包括分别设置在尺架上的用于测量轨道两侧水平高度差的倾角传感器、用 于测量轨距的容栅式传感器、用于测量温度的温度传感器，以及用于将从 所述倾角传感器、容栅式传感器以及温度传感器接收的数据进行处理的轨 道数据处理模块，所述轨道数据处理模块分别与所述倾角传感器、容栅式 传感器以及温度传感器连接，所述轨道数据处理模块还与进行数据显示的 显示模块连接。其中，显示模块为能够在-20摄氏度到60摄氏度的温度范围内工作的 液晶显示器。轨道数据处理模块还与用于当测得的轨距与标准轨距值超过预先设 定的范围时发出警报的边界报警模块连接。 轨道数据处理模块具体为单片机。在以上技术方案的基础上，尺架上还设置有定位轴承架和用于实现数 字化轨距尺滑动的轴承。本实用新型提供的数字化轨距尺，通过采用倾角传感器来测量轨道两 侧的水平高度差，采用容栅式传感器来测量轨距，并采用轨道数据处理模 块来对所述倾角传感器获得的轨道水平高度差数据和容栅式传感器获得 的轨距数据进行处理，采用液晶显示器将接收到的轨道水平高度差数据和 轨距数据进行显示，并且可以通过温度传感器实时测量温度，对倾角传感 器和容栅式传感器测得的数据进行修正补偿，实现了数字化测量轨道水平 高度差数据，减少了人工参与量，提高了测量精度和效率。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1所示为本实用新型数字化轨距尺侧视结构示意图； 图2所示为本实用新型数字化轨距尺俯视结构示意图； 图3所示为本实用新型数字化轨距尺连接示意图。
具体实施方式
图1所示为本实用新型数字化轨距尺侧;现结构示意图，图2所示为本实 用新型数字化轨距尺俯视结构示意图。该数字化轨距尺结构具体包括尺架1，设置在尺架1上的两个定位轴 承架2 (图1中仅示出一个定位轴承架2,由于两个定位轴承架2垂直于纸面 并排设置，所以从图1中无法看到另一定位轴承架2)，多个轴承12，这些轴承可以使数字化轨距尺沿着轨道滑动，在尺架1上还设置有倾角传感器4、 温度传感器5、可充电电池组3、容栅式传感器6 (容栅式传感器6上设有探 头7 )、轨道数据处理模块8、显示模块9、提手10以及边界报警模块11， 提手IO设置在该数字化轨距尺整个结构的重心处、具有一个提的手握孔和一 个推动的_|巴手。如图3所示为本实用新型数字化轨距尺连接示意图，图中，倾角传感器 4、温度传感器5、容栅式传感器6及显示模块9均与轨道数据处理模块8电 连接。下面结合图1、图2和图3详细解释本实用新型数字化轨距尺的工作原理。数字化轨距尺中的倾角传感器用于测量轨道两侧水平高度差，倾角传感 器的原理为当其水平放置时，其输出电压为一固定值。当其倾斜放置时， 随着倾斜的角度不同，其输出的电压也会发生变化。通常当倾角传感器的倾 角在-15度到15度变化时，其输出电压在-5伏到+5伏之间变化，通过测量 输出电压就能得知该倾角传感器的倾角。倾角传感器设置在尺架上，当数字 化轨距尺测量轨道两侧水平高度差时，倾角传感器输出电压发生变化，通过 输出电压就能获知轨道两侧的水平高度差数据。倾角传感器可以选用 SCA103T-d芯片。容栅式传感器用于测量轨道的轨距。温度传感器用于测量温度。倾角传 感器、容栅式传感器和温度传感器获得的数据输入到轨道数据处理模块，即 可获得当前轨道的轨距和轨道两侧水平高度差。由于倾角传感器和容栅式传 感器对温度比较敏感，温度变化容易造成测得的轨距数据和轨道水平高度差 数据不准确，所以通过实时获得环境温度，轨道数据处理模块根据预先设置 的温度与修正值的对应表，可以获得当前温度下轨距数据和轨道两侧水平高 度差数据的修正值，然后根据该修正值对获得的数据进行修正补偿，可以提 高测量精度。轨道数据处理模块将测得的数据进行修正后可以得到最终的测量数据， 并将最终的测量数据以及相关的当前各参数值发送到显示模块进行显示。例 如，轨道数据处理模块经过处理后将得到的轨距数据和轨道两侧水平高度差 数据发送到显示模块进行显示，同时将温度传感器测得的温度数据发送到显 示模块进行显示，还可以显示当前测量的时间、日期、测量人等信息。为了使该数字化轨距尺能适应温度变化，该显示模块具体可以是能够在-20摄氏 度到60摄氏度温度范围工作的液晶显示器。设置在尺架上的可充电电池组可以给该数字化轨距尺中需要用到电源的 模块进行供电。本实用新型数字化轨距尺还可以包括一边界报警模块，用于 当测得的轨距超过预先设置的标准轨距一定公差范围之外时，发出警才艮。按 照相关的轨道条例，轨道两侧之间的宽度是有标准规定的，对于本实用新型 中的边界报警模块，例如可以设定，当测得的轨距与标准轨距之间的差在土 lmm范围之外时，边界报警模块发出警报。本实用新型提供的数字化轨距尺，通过采用倾角传感器来测量轨道两侧 的水平高度差，釆用容栅式传感器来测量轨距，并采用轨道数据处理模块来 对所述倾角传感器获得的轨道水平高度差数据和容栅式传感器获得的轨距数 据进行处理，采用液晶显示器将接收到的轨道水平高度差数据和轨距数据 进行显示，并且可以通过温度传感器实时测量温度，对倾角传感器和容栅式 传感器测得的数据进行修正补偿，实现了数字化测量轨道水平高度差数据， 提高了测量精度和效率，通过采用行走式测量结构，极大地减少了人工劳动 强度。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限 制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不 脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种数字化轨距尺，其特征在于，包括分别设置在尺架上的用于测量轨道两侧水平高度差的倾角传感器、用于测量轨距的容栅式传感器、用于测量温度的温度传感器，以及用于将从所述倾角传感器、容栅式传感器以及温度传感器接收的数据进行处理的轨道数据处理模块，所述轨道数据处理模块分别与所述倾角传感器、容栅式传感器以及温度传感器连接，所述轨道数据处理模块还与进行数据显示的显示模块连接。
2、 根据权利要求1所述的数字化轨距尺，其特征在于，所述显示模 块为能够在-20摄氏度到60摄氏度的温度范围内工作的液晶显示器。
3、 根据权利要求1或2所述的数字化轨距尺，其特征在于，所述轨 道数据处理模块还与用于当测得的轨距与标准轨距值超过预先设定的范 围时发出警报的边界报警模块连接。
4、 根据权利要求1或2所述的数字化轨距尺，其特征在于，所述轨 道数据处理模块为单片机。
5、 根据权利要求1或2所述的数字化轨距尺，其特征在于，所述尺架上还设置有定位轴承架和用于实现数字化轨距尺滑动的轴承。
专利摘要本实用新型涉及一种数字化轨距尺，包括分别设置在尺架上的用于测量轨道两侧水平高度差的倾角传感器、用于测量轨距的容栅式传感器、用于测量温度的温度传感器，以及用于将从所述倾角传感器、容栅式传感器以及温度传感器接收的数据进行处理的轨道数据处理模块，所述轨道数据处理模块分别与所述倾角传感器、容栅式传感器以及温度传感器连接，所述轨道数据处理模块还与进行数据显示的显示模块连接。本实用新型提供的数字化轨距尺实现了数字化测量轨道水平高度差数据，减少了人工劳动强度，提高了测量精度和效率。
文档编号G01C5/00GK201172788SQ20082007971
公开日2008年12月31日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者王宇新, 蔡友发 申请人:北京光电技术研究所