基于激光輪廓傳感器的鋼軌外形檢測系統(tǒng).pdf

1、目前我國已經(jīng)進(jìn)入了鐵路全面發(fā)展時期，在很大程度上推進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長，方便了人民的交通出行以及運(yùn)輸生產(chǎn)，同時也對鋼軌的質(zhì)量提出了更高的要求。鋼軌焊接基地對鋼軌外形檢測主要采用機(jī)械式接觸測量，不僅勞動強(qiáng)度大、檢測效率低下、工作環(huán)境差，并且存在測量結(jié)果可靠性低、數(shù)據(jù)不易保存等問題，嚴(yán)重影響了鐵路的進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)有的圖像測量法、光學(xué)測量法在一定程度上提高了工作效率以及測量精度，但在測量全面性、數(shù)據(jù)可靠性等方面有待改進(jìn)。本文旨在提出一種利用激光輪廓傳

2、感器研發(fā)的高效、精準(zhǔn)、智能并對鋼軌外形進(jìn)行全面檢測的系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)采用4個激光輪廓傳感器的組合掃描鋼軌，利用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理獲得完整的鋼軌斷面數(shù)據(jù)，利用限幅濾波法和加權(quán)遞推平均濾波法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)TB/T3276-2011、TB/T2344-2012計算鋼軌斷面幾何尺寸。激光輪廓傳感器在高精度導(dǎo)軌、同步帶輪的導(dǎo)向及傳動下動態(tài)掃描鋼軌端部，結(jié)合位移傳感器采集的輪廓位置數(shù)據(jù)數(shù)字化鋼軌的三維立體圖像，采用弦測法結(jié)合移動平均平滑法

3、計算鋼軌端部平直度，采用共面法計算鋼軌端部扭曲度，完成了對鋼軌的全面檢測。
　　激光輪廓傳感器自身精度限制以及機(jī)械振動的影響是本系統(tǒng)測量誤差的主要來源，采用鋼棍充當(dāng)參照物的設(shè)計減少機(jī)械振動的影響，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)精度。本文從測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性兩方面對其精度進(jìn)行驗證，得到系統(tǒng)測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差為10～30μm，對比誤差為10～50μm，證實本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地完成鋼軌斷面幾何尺寸、平直度、扭曲度的全面檢測。
　　除此之外