針對軌道交通輪對幾何尺寸檢測需求不斷增加、檢測工具自動化水平低、檢測精度低的現(xiàn)狀,設(shè)計一種基于一維激光位移傳感器的手持式輪對尺寸測量儀。該設(shè)備以STM32F407芯片作為微控制器,通過控制直線步進電機,配合激光位移傳感器實現(xiàn)對輪對廓形二維點云數(shù)據(jù)的采集,采用基于中值誤差與連續(xù)度調(diào)整權(quán)值的平滑算法對點云數(shù)據(jù)預(yù)處理,采用基于輪對輪廓特征的廓形匹配實現(xiàn)輪對尺寸參數(shù)的計算。該儀器對車輪輪廓進行全面記錄和質(zhì)量評估,試驗證明,該設(shè)備在保持較高測量精度的情況下,同時具有高效測量、長時間工作等特點。

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【部分圖文】：

圖1車輪斷面示意圖

列車車輪徑向斷面示意圖如圖1所示。車輪徑向斷面由輪緣和踏面形成完整的廓形，其中突起的圓弧部分稱為輪緣，而與鋼軌直接接觸的斜面為踏面。踏面上距離輪輞內(nèi)側(cè)70mm處的一點定義為踏面基點，通過基點繞車輪一周組成的圓被稱為輪對的滾動圓，該滾動圓直徑即為車輪直徑[9]�；c和輪緣最高點的....

圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

輪檢儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。系統(tǒng)主要由微控制器、輪廓采集模塊、數(shù)據(jù)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等組成。系統(tǒng)通過SDIO對SD卡的讀寫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能；通過TIM計時器產(chǎn)生PWM控制直線步進電機；通過RS485對激光位移傳感器進行數(shù)據(jù)讀取；通過GPIO獲取接近傳感器的狀態(tài)，用以控制....

圖3輪廓測量模塊工作原理示意圖

接收到開始檢測指令后步進電機開始帶動激光位移傳感器以勻速運動；當(dāng)接近傳感器檢測到第一定位塊后微控制器觸發(fā)激光位移傳感器開始進行測量；當(dāng)接近傳感器檢測到第二定位塊后控制步進電機減速，并最終在激光傳感器到達機械限位處時步進電機停止轉(zhuǎn)動。此時，可以以第一定位塊為坐標原點o，以激光傳感器....

圖4輪對斷面實測輪廓原始數(shù)據(jù)

圖3輪廓測量模塊工作原理示意圖2軟件算法研究

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