专利名称：电子式铁路轨距尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量仪器技术领域，具体是一种用于铁轨的超高及轨距测量的电子式测量仪器。
背景技术：
随着铁路建设的日益发展，铁路建设与维护的重要检测工具一轨距尺，发挥着 越来越重要的作用。但是，目前主流的轨距尺仍然是老式机械式轨距尺，精度及稳定性差，操作困难，使用费时费力，而且无法满足日益发展的高速铁路以及动车铁路的建设需要。虽然，有部分厂家在着手研究电子式轨距尺，但其精度、温漂都无法满足铁路标准中规定的参数要求。故而不能进行大批量生产、推广及应用。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种电子式铁路轨距尺，以实现自动测量铁轨的超高及轨距的目的。为实现上述目的，本实用新型的尺身的活动端装有活动端测座，活动端测座上装有活动测头，活动端测座上装有活动端护套；尺身的固定端装有固定端测座，固定端测座上固定有固定测头，固定端测座上装有固定端护套；尺身底部装有相互连接的位移传感器及倾角传感器，倾角传感器与数显盒相连，活动测头分别与位移传感器的连杆和尺身顶部的导杆相连，导杆装在尺身上的导向块内，导杆上套有靠尺身上的卡子定位的弹簧；传动握把装在尺身的顶部，传动握把的活动部分连接到导杆上；尺身的顶部装有顶部护套；尺身的底部装有底部护套。所述数显盒包括对外接口电路、升压电路、微处理器、显示电路、位移传感器、稳压电路、蜂鸣器电路、电池电压采集电路、按键电路、倾角传感器；对外接口电路中的端口连接到微处理器的通用I/o 口，升压电路的控制端与微处理器的通用I/O 口相连；电压输出与显示电路的驱动电源相连；显示电路的数据端口与微处理器的通用I/o 口相连；位移传感器的模拟输出端口与倾角传感器的模拟输入端口相连；倾角传感器的数据端口与微处理器的通用I/o 口相连；按键电路的按键状态检测端与微处理器的通用I/O 口相连；电池电压采集电路的电压输出端口与微处理器的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路的控制端与微处理器的通用I/O 口相连；稳压电路中的稳压可控芯片控制端与微处理器的通用I/O 口相连，稳压可控芯片的输出与倾角传感器的电源相连。本实用新型在开机状态下，拉动传动握把把手，将轨距尺放置在铁轨上，使固定端测座和活动端测座分别与两条铁轨接触，固定测头和活动测头的外侧分别与两条铁轨的内侧接触，并保证轨距尺与铁轨垂直。松开传动握把把手，待数据稳定后，便可从数显盒的显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。本实用新型与现有技术相比，结构简单，操作方便，测量数据精度高，测量稳定可靠，自动化程度高，可有效满足日益发展的高速铁路以及动车铁路的建设需要。
图I是本实用新型的结构图。图2是图I的俯视图。图3是本实用新型的整体电路图。
具体实施方式
如图I、图2所示，工字型尺身5是所有机构及传感器的载体，传动握把4通过螺丝装在尺身5的顶部，传动握把4的活动部分连接到导杆14上，导杆14可随传动握把4的转动而移动；固定端测座13通过螺丝固定在尺身5的固定端，固定端测座13上装有固定测头12及固定端护套6，固定端护套6 —方面可保证固定端的绝缘性能，另一方面对固定端测座13及固定测头12也有一定的防水作用；活动端测座7通过螺丝固定在尺身5的活动端，活动端测座7上装有活动测头8，测量位移时活动端测座7紧贴铁轨表面，活动测头8与铁轨·接触，当铁轨宽度发生变化时，活动测头8与位移传感器9的连杆一起同步移动，从而实现位移的测量，活动端测座7上装有活动端护套I,活动端护套I主要对轨距尺活动端起保护绝缘作用，防止轨距尺活动端被雨水淋湿；尺身5的底部装有位移传感器9及倾角传感器11，位移传感器9的外壳固定在5尺身上，位移传感器9的连接线与倾角传感器11的AD端口连接，倾角传感器11与数显盒3相连，倾角传感器11将其转换为数字信号后，通过数据线将位移数据和角度数据通过数据线传输到数显盒3，数显盒3将数据处理后通过显示屏将数据显示出来；活动测头8分别与位移传感器9的连杆和尺身5顶部的导杆14相连，导杆14装在尺身5上的导向块15内，导杆14上套有靠尺身5上的卡子17定位的弹簧16 ;为保证导杆14能灵活地做直线移动，本实用新型的机构内设计了一个导向块15，使导杆14在导向块15内作直线移动，为保证导杆14能自动复位，在导杆14上设计了一根弹簧16，弹簧16左端固定在导杆14上，另一端通过卡子17限制其位置，不让其向右移动；当传动握把4拉动时，导杆14向右移动，弹簧16压缩，由于活动测头8固定在导杆14上，活动测头8也会随导杆一 14起移动，固定在活动测头8上的位移传感器9的连杆也随导杆14同步移动，当传动握把4松开时，弹簧16由于张力的作用，带动导杆14向左移动，活动测头8和位移传感器9的连杆也一起向左移动；通过弹簧16和卡子17的作用，在传动握把4拉动后，能保证导杆14能自动复位，以保证活动测头8在测量时能充分的与被测钢轨很好的接触；尺身5的顶部装有顶部护套2，顶部护套2可保护顶部的传动机构不受外部环境因素侵蚀；尺身5的底部装有底部护套10，底部护套10可保护位移传感器9以及倾角传感器11不受雨水淋湿，不受硬物碰撞而损坏变形。数显盒包括塑料外壳与如图3所示的电路。如图3所示，数显盒的对外接口电路18、升压电路19、微处理器20、显示电路21、位移传感器22、稳压电路23、蜂鸣器电路24、电池电压采集电路25、按键电路26、倾角传感器27。对外接口电路18中的端口连接到微处理器20的通用I/O 口，升压电路19的控制端与微处理器20的通用I/O 口相连；升压电路19的电压输出与显示电路21的驱动电源相连；显示电路21的数据端口与微处理器20的通用I/O 口相连；位移传感器22的模拟输出端口与倾角传感器27的模拟输入端口相连；倾角传感器27的数据端口与微处理器20的通用I/O 口相连；按键电路26的按键状态检测端与微处理器20的通用I/O 口相连；电池电压采集电路25的电压输出端口与微处理器20的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路24的控制端与微处理器20的通用I/O 口相连；稳压电路23中的稳压可控芯片控制端与微处理器20的通用I/O 口相连，稳压可控芯片的输出与倾角传感器27的电源相连。对外接口电路18的P3为充电接口，它与电池之间串入一可恢复保险丝R2，与地线串入一保护电阻RH，Pl为程序下载接口，P2为数显盒与倾角传感器27之间的连接接口 ；升压电路19为显示电路21中的OLED屏提供12V电压，升压电路21中的C201为输入滤波电容，C203、C204为输出滤波电容，与U101，L201, D202, C202, R102, R103共同构成升压电路，将输入的3. 7V电压升为12V电压；微处理器20为微处理器最小系统，Ul为微处理器，与Yl、C4、C5共同构成振荡电路，RU C3构成复位电路，Cl、C2并联构成去耦电路；显示电路21的OLED屏第f 4引脚及第24引脚连接到电路的地，第5 7引脚连接到电源正极，第8^20引脚根据相应网络分别与微处理器的I/O 口连接，第21引脚连接到电阻R104，第22引脚连接到电容C105 ;位移传感器22的电源与地分别与倾角传感器27的电源输出VDD和地相连，位移传感器22的信号线与倾角传感器27的A/D输入端口相连；稳压电路23中的 U2为微处理器20提供稳压电源，C6、C7为滤波电容，U3为稳压可控管，它为倾角传感器27提供稳压电源，通过微处理器20的端口来控制它的关断与开启；蜂鸣器电路24的R4、R5以及QlOl共同构成开关驱动电路，LSl为有源蜂鸣器；电池电压采集电路25的R6、R7将电压进行分压便于电压采集，ClO为滤波电容，将信号进行滤波；按键电路26的R8、R9、RlO分别为三个按键SI，S2，S3的上拉电阻按键，分别与微处理器20的I/O 口连接，以用于按键状态的检测；倾角传感器27为该测量系统的重要部件，它的A/D采集端口与位移传感器22相连，将位移传感器22的模拟信号转换为数字信号，通过串口将位移数据和超高数据将数据传送到位移传感器22，位移传感器22再将这些数据处理后通过显示电路21的OLED屏将位移和超高数据显示出来。本实用新型在保证电池电量充足，并且进行数据校准完成的情况下，按住图3中的S3等待3秒钟开机。在开机状态下，拉动传动握把把手，将轨距尺放置在铁轨上，使固定端测座和活动端测座分别与两条铁轨接触，固定测头和活动测头的外侧分别与两条铁轨的内侧接触，并保证轨距尺与铁轨垂直。松开把手，待数据稳定后，可以从数显盒的显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。在测量状态下，按S3，数据会处于锁定状态，便于观察数据。如果要换其它地方测量，拉松传动握把把手，放置在需要测量的地方即可。
权利要求1.一种电子式铁路轨距尺，其特征在于尺身(5)的活动端装有活动端测座(7)，活动端测座(7)上装有活动测头(8);尺身(5)的固定端装有固定端测座(13)，固定端测座(13)上固定有固定测头(12);尺身(5)底部装有相互连接的位移传感器(9)及倾角传感器(11)，倾角传感器(11)与数显盒(3)相连，活动测头(8)分别与位移传感器(9)的连杆和尺身(5)顶部的导杆(14)相连，导杆(14)装在尺身(5)上的导向块(15)内，导杆(14)上套有靠尺身(5)上的卡子(17)定位的弹簧(16);传动握把(4)装在尺身(5)的顶部，传动握把(4)的活动部分连接到导杆(14)上。
2.根据权利要求I所述的电子式铁路轨距尺，其特征在于活动端测座(7)上装有活动端护套(I);固定端测座(13)上装有固定端护套(6);尺身(5)的顶部装有顶部护套(2);尺身(5)的底部装有底部护套(10)。
3.根据权利要求I所述的电子式铁路轨距尺，其特征在于所述数显盒(3)包括对外接口电路(18)、升压电路(19)、微处理器(20)、显示电路(21)、位移传感器(22)、稳压电路(23)、蜂鸣器电路(24)、电池电压采集电路(25)、按键电路(26)、倾角传感器(27);对外接口电路(18)中的端口连接到微处理器(20)的通用I/O 口，升压电路(19)的控制端与微处理器(20)的通用I/O 口相连；升压电路(19)的电压输出与显示电路(21)的驱动电源相连；显示电路(21)的数据端口与微处理器(20)的通用I/O 口相连；位移传感器(22)的模拟输出端口与倾角传感器(27)的模拟输入端口相连；倾角传感器(27)的数据端口与微处理器(20)的通用I/O 口相连；按键电路(26)的按键状态检测端与微处理器(20)的通用I/O 口相连；电池电压采集电路(25 )的电压输出端口与微处理器(20 )的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路(24)的控制端与微处理器(20)的通用I/O 口相连；稳压电路(23)中的稳压可控芯片控制端与微处理器(20)的通用I/O 口相连，稳压可控芯片的输出与倾角传感器(27)的电源相连。
专利摘要一种电子铁路轨距尺，用于铁轨超高及轨距自动测量。尺身活动端装有带有活动测头的活动端测座；固定端装有带有固定测头的固定端测座；尺身底部装有位移传感器及倾角传感器，倾角传感器与数显盒相连，活动测头分别与位移传感器的连杆和尺身顶部的导杆相连，导杆装在尺身上的导向块内，导杆上套有靠尺身上的卡子定位的弹簧；传动握把装在尺身的顶部，传动握把的活动部分连接到导杆上；尺身的顶部装有顶部护套；尺身的底部装有底部护套。本实用新型在开机状态下，拉动传动握把把手，将轨距尺放置在铁轨上，待数据稳定后，便可从显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。结构简单，操作方便，测量数据精度高，测量稳定可靠，自动化程度高。
文档编号G01B21/16GK202734802SQ20122043215
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者吕肖晗, 成中台, 吕治安 申请人:襄阳海特测控技术有限公司