本實(shí)用新型屬于自動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種缺口測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是一種重要的鐵路電器設(shè)備，它是以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)減速器變速后將動(dòng)力傳遞到道岔鐵軌上來(lái)改變道岔開通方向。轉(zhuǎn)轍機(jī)作為道岔的電力牽引設(shè)備，其工作可靠性關(guān)系到鐵路的安全運(yùn)行。對(duì)提高鐵路道岔轉(zhuǎn)換起著至關(guān)重要的作用，而缺口的距離直接影響了轉(zhuǎn)轍機(jī)的各種參數(shù)，如啟動(dòng)電壓、表示電壓、表示桿的行程和動(dòng)作桿張力。以往的現(xiàn)場(chǎng)工人憑經(jīng)驗(yàn)和塞尺來(lái)測(cè)量缺口的距離，操作困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，很難保證精準(zhǔn)度，鐵路道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口調(diào)整一般在1.5-6.5毫米之間，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，由于空間狹小，傳統(tǒng)的距離測(cè)量工具無(wú)法測(cè)量。

目前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有電子相關(guān)測(cè)量?jī)x器。只有缺口報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)光學(xué)等方法安裝在缺口的實(shí)時(shí)測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)。因?yàn)?，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡略，測(cè)量空間狹小，目前市場(chǎng)上的位移測(cè)量?jī)x器不能使用，在測(cè)量缺口時(shí)，以前大多采用塞尺、直尺等，或鐵路職工自行制作一些簡(jiǎn)單的機(jī)械方法測(cè)量工具，沒(méi)有制作為電子等高端的測(cè)量?jī)x器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種缺口測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐用可靠，采用旋轉(zhuǎn)杠桿結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)杠桿一端在被測(cè)缺口內(nèi)移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)杠桿的另一端位移通過(guò)鋼絲傳遞至測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x將傳感器模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)，方便、準(zhǔn)確的解決鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量問(wèn)題。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述問(wèn)題：

一種缺口測(cè)量裝置，其特征在于，包括測(cè)量頭，所述測(cè)量頭的一側(cè)設(shè)置有測(cè)量口，所述測(cè)量頭的另一側(cè)設(shè)置有連接口，所述測(cè)量頭內(nèi)部靠近測(cè)量口的位置鉸接有旋轉(zhuǎn)杠桿，所述旋轉(zhuǎn)杠桿的一邊經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)可以與所述測(cè)量口的邊緣共面，所述旋轉(zhuǎn)杠桿的另一邊連接有金屬軟鋼絲；

還包括有測(cè)量柄，所述測(cè)量柄一端設(shè)置有接線口，所述測(cè)量柄另一端設(shè)置有滑動(dòng)塊，所述測(cè)量柄的內(nèi)部設(shè)置有位移傳感器；所述接線口與連接口之間采用金屬軟管連接，所述金屬軟管內(nèi)設(shè)置有金屬軟鋼絲，所述金屬軟鋼絲連接所述旋轉(zhuǎn)杠桿和滑動(dòng)塊，所述滑動(dòng)塊通過(guò)傳動(dòng)軸連接所述位移傳感器。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)杠桿包括L型旋轉(zhuǎn)杠桿和V型旋轉(zhuǎn)杠桿。

進(jìn)一步的，所述L型旋轉(zhuǎn)杠桿為等腰直角型旋轉(zhuǎn)杠桿。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)杠桿連接金屬軟鋼絲的一端與所述連接口之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。

進(jìn)一步的，所述位移傳感器與所述滑動(dòng)塊之間設(shè)置有測(cè)量彈簧。

進(jìn)一步的，還包括測(cè)量?jī)x，所述包括處理器以及與所述處理器分別連接的12位AD轉(zhuǎn)換器、USB數(shù)據(jù)接口、功能按鍵、液晶顯示器和電源，所述12位AD轉(zhuǎn)換器連接所述位移傳感器。

進(jìn)一步的，所述測(cè)量?jī)x還包括無(wú)線通訊電路，所述無(wú)線通訊電路連接所述處理器。

本實(shí)用新型的一種缺口測(cè)量裝置具有以下有益效果：

本實(shí)用新型公開了一種缺口測(cè)量裝置，屬于自動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，該缺口測(cè)量裝置包括測(cè)量頭、測(cè)量柄和測(cè)量?jī)x，測(cè)量頭設(shè)置有測(cè)量口和連接口，測(cè)量頭內(nèi)部靠近測(cè)量口的位置鉸接有旋轉(zhuǎn)杠桿，旋轉(zhuǎn)杠桿的一邊經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)可以與測(cè)量口的邊緣共面，旋轉(zhuǎn)杠桿的另一邊連接有金屬軟鋼絲，測(cè)量柄設(shè)置有接線口和滑動(dòng)塊，金屬軟鋼絲連接所述旋轉(zhuǎn)杠桿和滑動(dòng)塊，滑動(dòng)塊通過(guò)傳動(dòng)軸連接位移傳感器，位移傳感器連接測(cè)量?jī)x。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用，采用旋轉(zhuǎn)杠桿結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)杠桿一端在被測(cè)缺口內(nèi)移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)杠桿的另一端位移通過(guò)鋼絲傳遞至測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x將傳感器模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)，方便、準(zhǔn)確的解決鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種缺口測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的一種缺口測(cè)量裝置的工作原理示意圖；

圖3是本實(shí)用新型提供的一種缺口測(cè)量裝置的測(cè)量?jī)x電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型提供的一種缺口測(cè)量裝置的測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。 術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種缺口測(cè)量裝置，包括測(cè)量頭1，所述測(cè)量頭1的一側(cè)設(shè)置有測(cè)量口，所述測(cè)量頭1的另一側(cè)設(shè)置有連接口，所述測(cè)量頭1內(nèi)部靠近測(cè)量口的位置鉸接有旋轉(zhuǎn)杠桿2，所述旋轉(zhuǎn)杠桿2的一邊經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)可以與所述測(cè)量口的邊緣共面，所述旋轉(zhuǎn)杠桿2的另一邊連接有金屬軟鋼絲5；

還包括有測(cè)量柄6，所述測(cè)量柄6一端設(shè)置有接線口，所述測(cè)量柄6另一端設(shè)置有滑動(dòng)塊7，所述測(cè)量柄6的內(nèi)部設(shè)置有位移傳感器9；所述接線口與連接口之間采用金屬軟管4連接，所述金屬軟管4內(nèi)設(shè)置有金屬軟鋼絲5，所述金屬軟鋼絲5連接所述旋轉(zhuǎn)杠桿2和滑動(dòng)塊7，所述滑動(dòng)塊7通過(guò)傳動(dòng)軸連接所述位移傳感器9。

具體的，測(cè)量口設(shè)置在測(cè)量頭1的一角占據(jù)測(cè)量頭1的兩個(gè)相鄰面，方便旋轉(zhuǎn)杠桿2的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)杠桿2包括L型旋轉(zhuǎn)杠桿和V型旋轉(zhuǎn)杠桿，所述L型旋轉(zhuǎn)杠桿為等腰直角型旋轉(zhuǎn)杠桿。

具體的，本實(shí)施中采用等腰直角型旋轉(zhuǎn)杠桿2，具體工作原理如圖2所示。

將等腰直角型旋轉(zhuǎn)杠桿2簡(jiǎn)化為線段AO和AC，在測(cè)量之前的狀態(tài)簡(jiǎn)為△AOC，測(cè)量時(shí)的狀態(tài)簡(jiǎn)化為三角形BOD，測(cè)量時(shí)的角度變化為a，只要測(cè)量出角度a的數(shù)值，缺口實(shí)際尺寸BG =OB* SIN(a)。計(jì)算角度的a的方法有很多，本實(shí)施例中只闡述其中一種：

△AOC繞支點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)至BOD,旋轉(zhuǎn)前后的角度為a，BG為缺口寬度，C點(diǎn) 測(cè)量時(shí)以Ｏ點(diǎn)為中心運(yùn)動(dòng)到Ｄ點(diǎn),E為拉線出口,作圖F點(diǎn)使得DE=EF，CF是拉線運(yùn)動(dòng)的位移，也就是傳感器測(cè)量到的位移，ＤＥ＝ＣＥ－ＣＦ。

根據(jù)三角形已知三邊，求三角公式得：

對(duì)于△COE，已知：邊ＯＣ，邊ＯＥ，邊ＣＥ

求得：COS(a+b)=(OC^2+OE^2+CE^2)/(2*OC*OE)

對(duì)于△DOE，已知：邊ＯＣ，邊ＯD，邊DＥ

求得：COS(b)=(OD^2+OE^2+DE^2)/(2*OD*OE)

根據(jù)三角函數(shù)公式：COS^2(a)+SIN^2(a)=1，

COS(a-b)=COS(a)*COS(b)+SIN(a)*SIN(b)

計(jì)算出：SIN(a+b)，SIN(b)

COS(a)=COS(a+b-b)

=COS(a+b)*COS(b)+SIN(a+b)*SIN(b)

根據(jù)COS(a),計(jì)算出SIN(a).

BG=OB* SIN(a).

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)杠桿2連接金屬軟鋼絲5的一端與所述連接口之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。

進(jìn)一步的，所述位移傳感器9與所述滑動(dòng)塊7之間設(shè)置有測(cè)量彈簧。

如圖３、如4所示，還包括測(cè)量?jī)x，所述包括處理器11以及與所述處理器11分別連接的12位AD轉(zhuǎn)換器10、USB數(shù)據(jù)接口13、功能按鍵14、液晶顯示器12和電源15，所述12位AD轉(zhuǎn)換器10連接所述位移傳感器9。

具體的，缺口測(cè)量裝置是專用于轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口直接測(cè)量的智能儀器，測(cè)量頭1安裝在金屬軟管4上，可根據(jù)測(cè)量空間要求任意彎曲，通過(guò)旋轉(zhuǎn)杠桿2原理將缺口尺寸大小，通過(guò)軟鋼絲轉(zhuǎn)導(dǎo)在測(cè)量柄6內(nèi)的位移傳感器9，位移傳感器9連接到測(cè)量?jī)x或智能平板電腦，顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，并能記錄和管理。

具體的，

進(jìn)一步的，所述測(cè)量?jī)x還包括無(wú)線通訊電路16，所述無(wú)線通訊電路16連接所述處理器11。

具體的，采用可以Zigbee、Wifi或GPRS無(wú)線通訊電路板與處理器11連接，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸。

實(shí)際測(cè)量時(shí)，由旋轉(zhuǎn)杠桿2臂長(zhǎng)OA和臂長(zhǎng)OC誤差，和安裝配個(gè)點(diǎn)E導(dǎo)致OE 誤差，軟鋼絲誤差，傳感器初始值等誤差，采用計(jì)算方法很難消除誤差。采用計(jì)算法和出廠標(biāo)定法來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量，得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。實(shí)際中采用0-15毫米，0-2K輸出的位移傳感器9。采用12位AD轉(zhuǎn)化器，最高分辨率1/4096，采用標(biāo)準(zhǔn)2毫米縫隙校正模塊，按線性的算法測(cè)量計(jì)算出數(shù)據(jù)，和實(shí)際尺寸比對(duì)，形成標(biāo)定曲線。在標(biāo)定曲線上相鄰的點(diǎn)之間算法按線性計(jì)算，標(biāo)定點(diǎn)越多，測(cè)量精度越高。具體的測(cè)量步驟如下：

1）開機(jī)

a、每次使用前，先給儀器充電，內(nèi)置充電寶，有數(shù)字顯示電池電量。

b、按充電電源按鈕，再打開電源開關(guān)，設(shè)備啟動(dòng)成功后，進(jìn)入登錄界面，輸入用戶名名和密碼即可登錄。

2）注冊(cè)

a、登錄成功后，進(jìn)入測(cè)量主頁(yè)面。打開左上角的菜單，點(diǎn)擊注冊(cè)命令。進(jìn)入注冊(cè)界面。

b、用戶身份登陸的，可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)和查閱說(shuō)明書。

c、管理員身份登陸的，可以添加、修改、刪除用戶和轉(zhuǎn)轍機(jī)，也可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)和查閱說(shuō)明書。

3）校準(zhǔn)

a、針對(duì)每種轉(zhuǎn)轍機(jī)的測(cè)量空間，彎好金屬軟管的形狀，進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)；

b、每次開機(jī)，沒(méi)有校準(zhǔn)時(shí)，按測(cè)量按鈕，彈出窗口提醒，選擇繼續(xù)，將采取以前的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

c、拇指推手柄上的開關(guān)復(fù)位測(cè)量舌，測(cè)量舌放進(jìn)2毫米標(biāo)準(zhǔn)縫隙塊的縫隙中，按校準(zhǔn)，再按測(cè)量按鈕，2毫米校準(zhǔn)完成；

d、出廠和檢修校準(zhǔn)：在菜單欄目的注冊(cè)中，打開標(biāo)定校準(zhǔn)，先測(cè)量2毫米標(biāo)準(zhǔn)缺口模塊，測(cè)量其它標(biāo)準(zhǔn)縫隙，手工填寫其余數(shù)據(jù)。

4）測(cè)量

a、按上、下按鍵，選擇轉(zhuǎn)轍機(jī)型號(hào)，與實(shí)際測(cè)量的轉(zhuǎn)轍機(jī)對(duì)應(yīng)。

b、針對(duì)每種轉(zhuǎn)轍機(jī)的測(cè)量空間，彎好金屬軟管的形狀，進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)；

c、拇指推復(fù)位開關(guān)復(fù)位測(cè)量舌，將儀器測(cè)量頭緩慢輕放，確保測(cè)量頭緊貼檢查柱和導(dǎo)軌，測(cè)量舌伸進(jìn)缺口，拇指放開復(fù)位開關(guān)，觀察記錄測(cè)量數(shù)值，按壓測(cè)量按鍵，保存測(cè)量記錄。

5）導(dǎo)出記錄

進(jìn)入注冊(cè)界面，連接好U盤，按U盤導(dǎo)出按鈕，可選按時(shí)間和機(jī)型導(dǎo)出所要的記錄。

本實(shí)用新型公開了一種缺口測(cè)量裝置，屬于自動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，該缺口測(cè)量裝置包括測(cè)量頭1、測(cè)量柄6和測(cè)量?jī)x，測(cè)量頭1設(shè)置有測(cè)量口和連接口，測(cè)量頭1內(nèi)部靠近測(cè)量口的位置鉸接有旋轉(zhuǎn)杠桿2，旋轉(zhuǎn)杠桿2的一邊經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)可以與測(cè)量口的邊緣共面，旋轉(zhuǎn)杠桿2的另一邊連接有金屬軟鋼絲5，測(cè)量柄6設(shè)置有接線口和滑動(dòng)塊7，金屬軟鋼絲5連接所述旋轉(zhuǎn)杠桿2和滑動(dòng)塊7，滑動(dòng)塊7通過(guò)傳動(dòng)軸連接位移傳感器9，位移傳感器9連接測(cè)量?jī)x。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用，采用旋轉(zhuǎn)杠桿2結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)杠桿2一端在被測(cè)缺口內(nèi)移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)杠桿2的另一端位移通過(guò)鋼絲傳遞至測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x將傳感器模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)，方便、準(zhǔn)確的解決鐵路轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量問(wèn)題。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。