专利名称：改进结构的铁轨平顺度检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测设备，尤其是一种改进结构的铁轨平顺度检测装置。
背景技术：
铁路轨道平顺度的各项参数能否满足铁路检测要求，关系着行车安全和乘客的舒适度。铁路检测仪是对铁路的轨距、水平、轨向、高低等参数进行采集并处理的铁路轨道检测设备。其中，轨向和高低采集电路的设计比较重要也是难点。传统的铁路平顺度检测装置由于采集模块的不足因而在轨向和高低数据采集上精确度不够，数据分析误差较大的缺点。
发明内容为改变上述传统的铁路平顺度检测装置的缺点，本实用新型提供一种改进结构的铁轨平顺度检测装置。本实用新型包括轨向和高低检测模块、A/D转换模块、主控模块、串行接口模块，其特征在于，轨向和高低检测模块、A/D转换模块、主控模块、串行接口模块依次连接，通过轨向和高低检测模块获得高精度的模拟数据后，通过A/D转换模块获得高精度数字数据并传输给主控模块，主控模块通过串行接口模块将数据发送到上位机进行整理和分析。本实用新型的有益效果是，采用提高了采集装置的精度，提高了设备的准确度，具有较高的实用价值、经济价值。

图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的电结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括轨向和高低检测模块1、A/D转换模块2、主控模块3、 串行接口模块4，其特征在于，轨向和高低检测模块1、A/D转换模块2、主控模块3、串行接口模块4依次连接，通过轨向和高低检测模块1获得高精度的模拟数据后，通过A/D转换模块2获得高精度数字数据并传输给主控模块3，主控模块3通过串行接口模块4将数据发送到上位机进行整理和分析。如图2所示，本实用新型利用两个单轴光纤陀螺仪分别作为轨向和高低两个参数的传感器，配合硬件电路实现这两个参数的数据采集。陀螺仪是一种角速度传感器，它具有精度高、响应快、抗震动等优点。该检测仪中利用两个单轴光纤陀螺仪测量铁路平顺度中轨向和高低的变化。陀螺仪输出的电压信号与角速度具有一定的比例关系，通过采集电压信号推导出角速度，然后再通过积分处理计算出角度变化，最后根据铁路平顺度检测的一些算法映射出铁路的轨向和高低两个参数的变化曲线。主要功能是完成对两路陀螺仪信号的调理和A/ D转换；数据处理模块主要实现响应采集命令、完成陀螺信号的积分
3处理等功能；数据传输模块则负责把数据处理模块处理后的数据上传给上位机实现采集数据的接收、数据格式转换、数据存储、数据调用、数据分析。由于铁路轨道比较平缓， 陀螺仪输出的信号较微弱，易受其他噪声污染而被淹没，所以前端陀螺仪信号妥善处理是关键。陀螺仪在静止状态下输出的电压信号为零，当陀螺仪的姿态持续改变时，其输出的信号也会随之改变。基于陀螺仪的这种特性，检测仪开始运行前默认陀螺仪输出的电压为0 V，并以平移的1. 5 V作为相对零点。由于所采集的轨向和高低数据与理论推算值浮动较大，因而采用电压补偿方法进行解决，提高了实际相对零点精度。选用的陀螺仪信号输出电压范围为-3 + 3 V，在实际使用中，其输出电压在-0. 03 + 0. 03 V之间浮动。由于陀螺输出的信号较弱，而选用的A/ D芯片有效的转换电压范围是0 3 V， 所以对陀螺仪输出信号放大10倍，并平移1. 5 V，这样就能保证信号能在A/ D芯片有效的信号采集范围内。设定陀螺输出信号为Vin，由于Vin输出电压信号很微弱，如果此处平移的1. 5 V不够精确，就会直接降低陀螺仪信号的准确性，因此对信号平移电路的设计提出了高的要求。为此电路中采用了 ADR433A芯片，尽量保证获取1. 5 V电压的精度。主控模块收集到A/D转换芯片的高精度轨向和高低数据后通过串行接口模块送入上位机进行数据整理和分析。
权利要求1. 一种改进结构的铁轨平顺度检测装置，包括轨向和高低检测模块(1 )、A/D转换模块 (2 )、主控模块(3 )、串行接口模块(4 )，其特征在于，轨向和高低检测模块(1)、A/D转换模块 (2)、主控模块(3)、串行接口模块(4)依次连接。
专利摘要一种改进结构的铁轨平顺度检测装置，包括轨向和高低检测模块、A/D转换模块、主控模块、串行接口模块，其特征在于，轨向和高低检测模块、A/D转换模块、主控模块、串行接口模块依次连接，通过轨向和高低检测模块获得高精度的模拟数据后，通过A/D转换模块获得高精度数字数据并传输给主控模块，主控模块通过串行接口模块将数据发送到上位机进行整理和分析。
文档编号G01B11/00GK202188828SQ20112028402
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月6日 优先权日2011年8月6日
发明者李超 申请人:李超