激光傳感器在鐵路工業(yè)中的應(yīng)用

安裝于軌道邊的optimess激光位移傳感器，可在高速度下測(cè)量鐵道內(nèi)側(cè)機(jī)車車輪的位置?？拷鼫y(cè)點(diǎn)同一條線上的數(shù)個(gè)傳感器，采集所測(cè)的機(jī)車車輪運(yùn)行狀況信息，并在測(cè)點(diǎn)內(nèi)優(yōu)化，同時(shí)測(cè)量鐵軌和輪子的位置，以記錄車輪裝置的運(yùn)行狀態(tài)。其它研發(fā)應(yīng)用有：鐵軌的位移測(cè)量，車箱耦合測(cè)量、車輛傾斜度測(cè)量和聯(lián)接線路位置探測(cè)。

由于不平坦的起伏表面，軌道需要重新打磨，打磨要求去除鋼軌上凸硬部分還要降低成本。一個(gè)大型鋼軌制造企業(yè)多年應(yīng)用無(wú)接觸測(cè)量系統(tǒng)，在線激光測(cè)量軌道表面并將最大和最小值數(shù)據(jù)采集在軟件中，并與摸似手工測(cè)量長(zhǎng)期比較，結(jié)果表明兩種測(cè)量方法結(jié)果最大偏差僅為0.05毫米。另外，軌道表面90o方向不平坦測(cè)量系統(tǒng)已通過試驗(yàn)，并得到許多知名鐵路公司的批準(zhǔn)。

接觸線位置和高度的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)接觸網(wǎng)的監(jiān)控和安裝非常重要。恰當(dāng)?shù)臒o(wú)接觸的接觸線測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)為韓國(guó)高速鐵路公司和英國(guó)ole聯(lián)盟所采用。激光三角掃描儀在運(yùn)行中在線測(cè)量接觸線的高度和側(cè)面位置，另外5個(gè)激光傳感器安裝于車箱上，用于測(cè)量車箱的傾斜度、側(cè)面位移和軌道間距，所有的這些數(shù)據(jù)都可以圖形顯示，這套測(cè)量系統(tǒng)幾乎可在任何環(huán)境下操作

為了對(duì)鐵軌頂面磨損狀況分級(jí)并且對(duì)必要的維修工作進(jìn)行估價(jià)，測(cè)量車在每側(cè)軌道上方安裝5-7個(gè)激光傳感器，以每小時(shí)80英里速度運(yùn)行，每隔20cm記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并與中心計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比，計(jì)算機(jī)依據(jù)給定的偏差值進(jìn)行分類，并與此測(cè)量值迭生的檢測(cè)車位移數(shù)據(jù)一并記錄存擋在計(jì)算機(jī)中。

為了對(duì)軌道外形進(jìn)行必要的打磨，在打磨前中后，外形均需監(jiān)控。為此，采用optimess沿軌道橫截方向進(jìn)行點(diǎn)測(cè)，或者采用激光掃描裝置：測(cè)量點(diǎn)沿軌道橫向的外形進(jìn)行掃描檢測(cè)，此軌道段外形與儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)外形對(duì)比分析，相應(yīng)地可調(diào)整打磨參數(shù)。

無(wú)接觸測(cè)量車輪外形，可以快捷準(zhǔn)確地?zé)o直接接觸測(cè)量車輪組參數(shù)。一個(gè)激光傳感器沿著車輪外形作線性運(yùn)動(dòng)并記錄表面數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)通過記錄掃描運(yùn)行距離和激光距離數(shù)值得出車輪表面外形數(shù)據(jù)，以及特征變化參數(shù)，例如車輪輪緣厚度、高度、寬度，方位及車輪規(guī)格尺寸。并且，通過與德國(guó)鐵路公司合作開發(fā)，此系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用于電車軌道和地鐵軌道測(cè)量，向前向后運(yùn)動(dòng)并直接集成于同一車輪裝備。另外，還作為一款車間移動(dòng)激光——車輪外形測(cè)量系統(tǒng)。

上述只是車輪外形變化的應(yīng)用測(cè)量，那么在驅(qū)動(dòng)裝置上的2軸或3軸方向應(yīng)用多個(gè)傳感器幾乎可以檢測(cè)所有參數(shù)，比如車輪外形、碰撞、閘盤、平滑度等等，只要輸入車輪識(shí)別碼，所有的被測(cè)量參數(shù)將自動(dòng)采集。激光傳感器在尺寸、測(cè)量距離和測(cè)量范圍的靈活性，也允許對(duì)現(xiàn)有的接觸測(cè)量裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)型或更新。