基于激光位移传感器的铁路轮对测试设备

北京领邦仪器技术有限公司 武晓娟，陈明

1 引言

轮对是机车车辆转向架的重要组成部件，在实际使用过程中,轮轨外形及轮对几何状态的偏差，会导致车轮踏面和轮缘的磨耗加剧而影响机车车辆的正常运转，因此轮对的检测对车辆运行安全有着至关重要的意义。目前，国内生产厂检测轮对参数大致采用两种方式：一是手工测量，测试过程劳动强度大，准确度低；二是采用三坐标机，该方法虽然测试精度高，但是由于采用的是接触测量方式，对于轮对这样的大型部件所消耗的测试时间较长。

激光位移传感器是一种非接触测量的元件，具有采样速度快，测试精度高等优点，可保证无磨损、高精度的测量。本文描述的铁路轮对测试设备就是应用了激光位移传感器进行轮对多参数的测量。

2 激光位移传感器测量原理

激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下弹出到该光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。图1为激光位移传感器工作示意图。

图 1 激光位移传感器工作示意图

3 测试设备结构及测试方法

3.1 测量参数

根据检测过程将检测项目分为两类：定点检测和尺寸检测。其中，定点检测项目包括“车轮径跳”、“车轮端跳”、“刹车盘端跳”，检测过程中，检测设备保持静止，被测轮对沿轴线旋转。……