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(jì)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(jìn)電機(jī),配合激光位移傳感器實(shí)現(xiàn)對輪對廓形二維點(diǎn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)輪對尺寸參數(shù)的計(jì)算。該儀器對車輪輪廓進(jìn)行全面記錄和質(zhì)量評估,試驗(yàn)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(diǎn)。

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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(diǎn)定義為踏面基點(diǎn)，通過基點(diǎn)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]。基點(diǎn)和輪緣最高點(diǎn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能；通過TIM計(jì)時器產(chǎn)生PWM控制直線步進(jìn)電機(jī)；通過RS485對激光位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀�。煌ㄟ^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(jìn)電機(jī)開始帶動激光位移傳感器以勻速運(yùn)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(jìn)行測量；當(dāng)接近傳感器檢測到第二定位塊后控制步進(jìn)電機(jī)減速，并最終在激光傳感器到達(dá)機(jī)械限位處時步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。此時，可以以第一定位塊為坐標(biāo)原點(diǎn)o，以激光傳感器....

圖4輪對斷面實(shí)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

本文編號：3928252