专利名称：钢轨表面检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种钢轨表面质量检测装置，主要应用与铁路钢轨生产和日常维护的表面检测工作。
技术背景钢轨是轨道交通的基础，钢轨的表面平整度是钢轨质量的一项重要指标。钢轨的表面缺陷直接影响轨道车辆的运行安全。在钢轨的生产和日常维护中，表面检测是一项重要工作。以往的钢轨检测，主要是目测为主。
发明内容本实用新型为了解决上述问题，提供一个在钢轨生产和日常轨道维护过程中钢轨表面检测的装置。具体技术方案如下一种钢轨表面检测装置，包括基座，以及安装在基座上的高速图像传感器、表面平整度传感器、位置记录器和数据处理与输出单元；高速图像传感器采集到的钢轨表面图像信号、表面平整度传感器判定的单元钢轨表面平整度信息、以及位置记录器记录钢轨的位置长度信息共同传入数据处理与输出单元，数据处理与输出单元输出检测结果；所述基座上连接有基座固定构件。所述表面平整度传感器包括表面平整度压力传感器和表面平整度密度传感器，它们的输出信号传给数据处理与输出单元。所述高速图像传感器的摄像头位于基座前端，朝向基座下方。所述表面平整度传感器位于基座中部的下方。所述表面平整度传感器位于基座后部的下方。基座主要提供一个基础结构，便于高速图像传感器单元和表面平整度传感器单元的安装，同时提供电线电缆的支护及通过管道；高速图像传感器主要用于采集钢轨表面图像信号；表面平整度传感器单元主要用于钢轨表面平整度的判定；数据处理与输出单元对采集到的信号进行分析判定，输出判定结果，向电脑或显示屏提供检测数据。基座为金属结构，主要作用是提供本装置的各种检测组件的安装位置和紧固，以及本装置在检测应用中的安装结构。基座固定构件将本装置固定到钢轨检测线或运动小车、检测列车上，实现检测装置与被检钢轨间保持位置的相对固定。图像传感器固定主要将图像传感器固定在本装置的确定位置。图像传感器采用图像传感器获取钢轨表面图像，在钢轨运行或小车滑动的状态下，图像传感器可以连续获得钢轨表面的图像，并将图像传送给数据处理与输出单元。表面平整度传感器利用压力和表面密度测试的方法，对钢轨的表面实施检测，随着表面平整度传感器与钢轨之间的相对运动，获取连续的检测数据，并将数据传送给数据处理与输出单元。位置记录器记录钢轨的位置长度信息。数据处理与输出单元，接收由图像传感器单元传送来的图像信号数据，接收由表面平整度传感器传送来的表面平整度检测数据，结合两类数据，判定钢轨表面质量检测是否达到要求，对于表面质量瑕疵，提供对应位置、图片和数据信息，进行输出。本钢轨表面检测装置的工作步骤如下检测开始，钢轨与本装置沿钢轨延伸方向产生相对运动(这种运动可以是在钢轨生产线上，检测装置固定，钢轨在生产线上运动；也可以是本装置固定在检测小车上，钢轨不动，检测小车沿钢轨运行；还可以是在检测列车上，列车在轨道上运行)；位于检测装置前端的图像传感器获取钢轨表面的图像信号，传输至数据处理与输出单元；位于检测装置中部的表面平整度传感器压力检测利用传感器在钢轨压力的微小变化产生的数据变化，检测钢轨表面的平整情况，信号传输至数据处理与输出单元；位于检测装置后部的表面平整度传感器金属密度检测利用传感器在钢轨密度的微小变化产生的数据变化，检测钢轨表面的平整情况，信号传输至数据处理与输出单元；数据处理与输出单元接收图像传感器的图像数据，表面平整度传感器的压力和金属密度数据，进行数据处理与比对，综合分析，得到钢轨表面检测结论，记录所有检测数据， 对钢轨表面检测质量瑕疵部位，结合位置记录器提供的位置信息，记录位置、图片、压力数据、密度数据，并在检测结束后，可以集中输出。使用本实用新型，对钢轨表面进行检测，可以自动完成检测任务，提供钢轨表面瑕疵的数据信息，对钢轨的质量检测自动化提供一个可靠的检测方法，降低以往目测检测的人工工作强度和检测随意性，加强质量检测工作的科学性和严谨性。
图1是装置结构示意图；图2是电气信号处理流程图，图中，1-基座固定构件、2-基座、3-数据处理与输出单元、4-高速图像传感器、5-表面平整度压力传感器、6-表面平整度密度传感器、7-位置记录器、8-钢轨。图3表是面平整度压力传感器示意图，图中，31-探针、32-施压弹簧、33-支架、34-杠杆、35-杠杆支点、36-磁力棒、37-检测线圈、38-数据处理和输出单元、39-钢板、箭头所指为运动方向。
具体实施方式
以下结合附图和一些具体实施例子进一步说明本专利。一种钢轨表面检测装置，包括基座，以及安装在基座上的高速图像传感器、表面平整度传感器、位置记录器和数据处理与输出单元；高速图像传感器采集到的钢轨表面图像信号、表面平整度传感器判定的单元钢轨表面平整度信息、以及位置记录器记录钢轨的位置长度信息共同传入数据处理与输出单元，数据处理与输出单元输出检测结果；[0032]所述基座上连接有基座固定构件。所述表面平整度传感器包括表面平整度压力传感器和表面平整度密度传感器；表面平整度压力传感器和表面平整度密度传感器安装在基座下方，它们的输出信号传给数据处理与输出单元。所述高速图像传感器的摄像头位于基座前端，朝向基座下方。所述表面平整度传感器位于基座中部的下方。所述表面平整度传感器位于基座后部的下方。本例中，1)位置记录器采用光栅位移传感器，具体可以是上海德测电子科技有限公司生产的光栅位移传感器LS系列，其参数是量程50-3000mm、输出5V TTL/方波、可选长线输出、分辨率最高0. 5 μ m。2)表面平整度密度传感器采用光学色差传感器，具体可以是柯尼卡美能达的产品型号CR-400/410色彩色差计。3)表面平整度压力传感器可以选用现有的常见的压力传感器。也可以采用如图 3所示传感器，具体来说，可以包括基座，以及安装在基座上的压力探针、施压弹簧、杠杆、检测线圈、磁力棒、位置记录器和数据处理与输出单元；所述压力探针设在杠杆一端，磁力棒设在杠杆的另一端，杠杆支点与基座连接；所述压力探针指向基座的下方，与被检测硅钢片的上平面位置对应；施压弹簧与杠杆连接，对压力探针施力方向向下；所述磁力棒位置与检测线圈对应，检测线圈随磁力棒的上下运动产生电流，该电流信号经处理后传入数据处理与输出单元；所述位置记录器设在基座的下方，且与被检测硅钢片的上平面位置对应，位置记录器输出信号传入数据处理与输出单元；数据处理与输出单元输出检测数据。
权利要求1.一种钢轨表面检测装置，其特征是包括基座，以及安装在基座上的高速图像传感器、 表面平整度传感器、位置记录器和数据处理与输出单元；高速图像传感器采集到的钢轨表面图像信号、表面平整度传感器判定的单元钢轨表面平整度信息、以及位置记录器记录钢轨的位置长度信息共同传入数据处理与输出单元，数据处理与输出单元输出检测结果；所述基座上连接有基座固定构件。
2.根据权利要求1所述的钢轨表面检测装置，其特征是所述表面平整度传感器包括表面平整度压力传感器和表面平整度密度传感器；表面平整度压力传感器和表面平整度密度传感器安装在基座下方，它们的输出信号传给数据处理与输出单元。
3.根据权利要求1所述的钢轨表面检测装置，其特征是所述高速图像传感器的摄像头位于基座前端，朝向基座下方。
4.根据权利要求2所述的钢轨表面检测装置，其特征是所述表面平整度传感器位于基座中部的下方。
5.根据权利要求2所述的钢轨表面检测装置，其特征是所述表面平整度传感器位于基座后部的下方。
专利摘要一种钢轨表面检测装置，包括基座，以及安装在基座上的高速图像传感器、表面平整度传感器、位置记录器和数据处理与输出单元；高速图像传感器采集到的钢轨表面图像信号、表面平整度传感器判定的单元钢轨表面平整度信息、以及位置记录器记录钢轨的位置长度信息共同传入数据处理与输出单元，数据处理与输出单元输出检测结果；所述基座上连接有基座固定构件。使用本实用新型，对钢轨表面进行检测，可以自动完成检测任务，提供钢轨表面瑕疵的数据信息，对钢轨的质量检测自动化提供一个可靠的检测方法，降低以往目测检测的人工工作强度和检测随意性，加强质量检测工作的科学性和严谨性。
文档编号G01B11/30GK202133384SQ20112023249
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者张伟波, 郭山 申请人:江苏南大尚诚高科技实业有限公司