铁道车轮多点直径测量仪的数采系统研究

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1、2010年仪表技术与传感器2OlO第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4铁道车轮多点直径测量仪的数采系统研究王辉艳，周文祥，孙效杰(西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031)摘要：车轮直径和车轮圆度误差是评估车轮磨耗的关键参数，它们的测量是目前没有解决好的问题，特别是便携式的仪器在车测量问题。单点测量的仪器要受到测量点位的限制，受车轮随机形状的干扰也很大。文中采用新的思路，用过采样技术研究测量方法。具体采用DSP(DistalSignalProcessing)采集编码器的

2、转动角度数据，做过采样处理后，通过蓝牙发送到PDA(PersonalDigitalAssistant)进行处理、显示和保存。使系统具有无线传输、保存、显示和友好人机界面的特点。关键词：铁道车轮直径；DSP；编码器；蓝牙；PDA中文图书号：TH85文献标志码：A文章编号：1002—1841(2010)04—0020—03DesignofDataAcquisitionSystembasingonMeasuringDeviceofMulti-pointWheelDiameterofRailwayVehicle／TrainWA

3、NGHui—yan，ZHOUWen—xiang，SUNXiao-jie(StateKeLaboratoryofTractionPower，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Wheeldiameterandwheelroundnesserrorarethekeyparametersofevaluatingwheelabrasion．Theirmeasurementisnotwellresolved，speciaHyportablemeasur

4、ementequipmentinthevehicle．Singlepointofmeasuringinstrumentssubjecttotherestrictionsonmeasurementpointsandrandomshape．Inthispaper，newideas，theuseofover—samplingmeasurementtechnologyisresearched．Concretely，rotationangledataoftheencoderiscollectedbytheDSP，whichiss

5、enttothePDAthroughbluetoothforcalculating，savinganddisplayingafterbeingover—sampledprocessing．Sothesystemhasfeaturesofwirelesstransmission，stor-age，displayandfriendlyman·machineinterface．Keywords：wheeldiameterofrailwayvehicle；DSP；coder；bluetooth；PDA0引言2407强大的数据能

6、力，实现多点连续采样数据的功能。再将多列车在高速运行过程中，可能因为左右轮对周长不等而向点平均处理，使计算出来的结果有更高的精度。该数采系统集一个方向偏离，导致脱轨现象，影响列车运营安全。也有可能成了DSP、蓝牙无线通信等技术，并用PDA(掌上电脑)处理数因为车轮直径的跳动量而产生颠簸，影响列车的舒适度。而直据和界面显示。接测车轮周长很不方便，在车测量基本不可能。因此大多采用1系统的原理和功能间接测直径达到测周长的目的。采用弓高弦原理测直径，即定弦长，根据弓高的变化计算测量车轮直径的方法很多，传统机械式，如80年代以前

7、用直径。其测量原理如图1所示。的游标卡尺，现在大多用的杆式刻度读数与表盘式刻度读数的专用量具。这类仪器主要缺陷是：测量不方便，手工记录结果，耗时。非接触式的测量仪，如美国BeenaVisionandRailSci—encesInc的Lazerviewsyste和WheelViewsystemo这类仪器易受现场坏境如表面油污或灰尘影响，且价格昂贵，不便于普及。机械电子式的仪器发展比较迅速，如芬兰的1M一315和1M一350轮径测量仪；丹麦的MINIPROF。国内也相继研发了一些仪器，如文献[5—8]，但现有的机械电子式仪

8、器大多是单点测量，部分没有保存数据功能，或者没有测不圆度的功能。该铁道车轮直径测量仪属于机械电子式，它不但具有测量数据自动保存，还可以多点测量兼测不圆度。文中完成了该仪器基于TMS320LF2407(DSP)的数据采集系统的设计。利用图1仪器测量原理AB=2L，CD=n，DE=m，EO=f，测头半径，支撑圆半径收修日期：2009—