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数显式高 铁 道岔 框架尺寸测量器

阅读：725发布：2024-02-13

专利汇可以提供数显式高铁道岔框架尺寸测量器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种数显式高铁道岔框架尺寸测量器，包含基体；所述基体的一端的下表面设置有测量起始块，另一端的下表面设置有搭接块；所述搭接块是有绝缘材料制成；所述基体内设置有线性位移传感器，所述线性位移传感器的滑杆的外端部上设置有测量手柄；所述测量手柄伸出基体，并能沿基体的长度方向运动；所述基体内设置有数据处理模块；所述基体内设置有供电电源；所述供电电源为线性位移传感器、数据处理模块提供工作电源；工作时，移动测量手柄，使其对准测量位置的钢轨内侧，线性位移传感器测得数据，并输入给数据处理模块，数据处理模块处理获得的数据后，通过其上的显示器显示出来；本实用新型安全性好，显示直观，测量精度高、携带方便。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是数显式高铁道岔框架尺寸测量器专利的具体信息内容。

权利要求

1.数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：包含基体；所述基体的一端的下表面设置有测量起始块，另一端的下表面设置有搭接块；所述搭接块是有绝缘材料制成；所述基体内设置有线性位移传感器，所述线性位移传感器的滑杆的外端部上设置有测量手柄；所述测量手柄伸出基体，并能沿基体的长度方向运动；所述基体内设置有数据处理模块；所述基体内设置有供电电源；所述供电电源为线性位移传感器、数据处理模块提供工作电源；工作时，移动测量手柄，使其对准测量位置的钢轨内侧，线性位移传感器测得数据，并输入给数据处理模块，数据处理模块处理获得的数据后，通过其上的显示器显示出来。
2.根据权利要求1所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述基体的中部的上表面设置有提手，方便提拿。
3.根据权利要求1所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述数据处理模块，包含控制开关模块、稳压模块、信号输入模块、第一滤波模块、第二滤波模块、数据采集模块、信号输出模块和显示器；所述控制开关模块与稳压模块相电连接，用于控制供电电源给数据处理模块供电；所述稳压模块分别与信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块电连接，所述稳压模块对供电电源输入的电源进行稳压后分别提供给信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块；所述信号输入模块与第二滤波模块电连接，所述第二滤波模块与数据采集模块电连接；所述第一滤波模块与数据采集模块电连接；所述数据采集模块通过信号输出模块与显示器电连接；所述第一滤波模块对外部电信号进行过滤，排除工作现场外部电信号的干扰；所述第二滤波模块将信号输入模块输入的电信号进行通过低频遏止高频，实现滤波分频，然后再输入到数据采集模块；所述数据采集模块将获得的电信号转化为长度数字信号，然后通过信号输出模块输入到显示器，并显示出来。
4.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述控制开关模块中，电容C2、电阻R2串联，通过开关SW1短接电容C2,控制供电电源的供电或断开；当电压经过P1后，再经过D1、R1，LED指示灯D1亮，供电电源开始供电；当充电时，D2、R5，通过LED指示灯显示充电，进而达到控制供电电源的工作和断开充电目的。
5.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述稳压模块中，供电电源12V通过U2调压，再通过电感L2、可调电阻R9、电阻R8、指示灯D4，输出稳定的电压，形成一个调压电源；通过电容C15、C16、二极管D3，防止调压电源短接GND；通过R7、C17、C18的串联，防止调压过程不稳定造成的短接GND，进而达到调压的目的。
6.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述信号输入模块，线性位移传感器的信号ADC_IN通过P6传输，串联电容C3，防止信号变化。
7.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述数据采集模块：采用STM32，将处理器双列为2×20引脚，便于芯片更换和搭接。
8.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述第一滤波模块，稳压模块提供的电压信号经过U3整压模块后，转变为稳定信号OUT+，辅助电路C10、C11短接GND，输入端C6、C8并联，与GND短接；输出端C5、C7并联，与GND短接，排除工作现场外部电信号的干扰。
9.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述第二滤波模块，信号输入模块提供的电压信号经过C9、C12、Y1组成桥接电路，再通过低频32KHz；同时经过C13、C14、Y2组成桥接电路，遏止高频8MHz，对信号输入模块输入的电信号进行滤波分频。
10.根据权利要求3所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，其特征在于：所述信号输出模块，处理后的数据，通过P7，TX、RX传输给显示器，其中C1、C4短接GND，进而实现数据传递给显示器直观显示。

说明书全文

数显式高铁 道岔 框架尺寸测量器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种安全性好，显示直观，测量精度控制在±0.2mm，同时携带方便的数显式高铁道岔框架尺寸测量器。

背景技术

[0002] 对于高速铁路的运营，为实现旅客列车运行的安全性，要求道岔框架尺寸保持在规定范围内，以保证道岔整体的结构刚度和几何参数。因此在高铁道岔维护保养时，既要检查道岔各零部件的状态，也要对道岔框架尺寸进行测量调整。

[0003] 目前国内无砟轨道的框架尺寸的专用参数测量工具，只能借助钢直尺、卷尺、游标卡尺等机械标尺式检测。标尺式测量精度过低，依靠操作人员的经验读取数值，常常存在同一位置，不同人员读取的示值不同，造成数据统计分析的不准确；卷尺测量过程中，需要两人配合，且受拉线力度的影响，造成测量精度过低；与此同时，在钢直尺、游标卡尺测量过程中，尺体本身为钢件，直接测量会造成两钢轨之间的短接，属于安全隐患。

[0004] 为此，我们研发了一种安全性好，显示直观，测量精度控制在±0.2mm，同时携带方便的数显式高铁道岔框架尺寸测量器。实用新型内容

[0005] 本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种安全性好，显示直观，测量精度控制在±0.2mm，同时携带方便的数显式高铁道岔框架尺寸测量器。

[0006] 为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种数显式高铁道岔框架尺寸测量器，包含基体；所述基体的一端的下表面设置有测量起始块，另一端的下表面设置有搭接块；所述搭接块是有绝缘材料制成；所述基体内设置有线性位移传感器，所述线性位移传感器的滑杆的外端部上设置有测量手柄；所述测量手柄伸出基体，并能沿基体的长度方向运动；所述基体内设置有数据处理模块；所述基体内设置有供电电源；所述供电电源为线性位移传感器、数据处理模块提供工作电源；工作时，移动测量手柄，使其对准测量位置的钢轨内侧，线性位移传感器测得数据，并输入给数据处理模块，数据处理模块处理获得的数据后，通过其上的显示器显示出来。

[0007] 优选的，所述基体的中部的上表面设置有提手，方便提拿。

[0008] 优选的，所述数据处理模块，包含控制开关模块、稳压模块、信号输入模块、第一滤波模块、第二滤波模块、数据采集模块、信号输出模块和显示器；所述控制开关模块与稳压模块相电连接，用于控制供电电源4给数据处理模块供电；所述稳压模块分别与信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块电连接，所述稳压模块对供电电源4输入的电源进行稳压后分别提供给信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块；所述信号输入模块与第二滤波模块电连接，所述第二滤波模块与数据采集模块电连接；所述第一滤波模块与数据采集模块电连接；所述数据采集模块通过信号输出模块与显示器6电连接；所述第一滤波模块对外部电信号进行过滤，排除工作现场外部电信号的干扰；所述第二滤波模块将信号输入模块输入的电信号进行通过低频遏止高频，实现滤波分频，然后再输入到数据采集模块；所述数据采集模块将获得的电信号转化为长度数字信号，然后通过信号输出模块输入到显示器，并显示出来。

[0009] 优选的，所述控制开关模块中，电容C2、电阻R2串联，通过开关SW1短接电容C2,控制供电电源4的供电或断开；当电压经过P1后，再经过D1、R1，LED指示灯D1亮，供电电源4开始供电；当充电时，D2、R5，通过LED指示灯显示充电，进而达到控制供电电源4的工作和断开充电目的。

[0010] 优选的，所述稳压模块中，供电电源412V通过U2调压，再通过电感L2、可调电阻R9、电阻R8、指示灯D4，输出稳定的电压，形成一个调压电源；通过电容C15、C16、二极管D3，防止调压电源短接GND；通过R7、C17、C18的串联，防止调压过程不稳定造成的短接GND，进而达到调压的目的。

[0011] 优选的，所述信号输入模块，线性位移传感器8的信号ADC_IN通过P6传输，串联电容C3，防止信号变化。

[0012] 优选的，所述数据采集模块：采用STM32，将处理器双列为2×20引脚，便于芯片更换和搭接。

[0013] 优选的，所述第一滤波模块，稳压模块提供的电压信号经过U3整压模块后，转变为稳定信号OUT+，辅助电路C10、C11短接GND，输入端C6、C8并联，与GND短接；输出端C5、C7并联，与GND短接，排除工作现场外部电信号的干扰。

[0014] 优选的，所述第二滤波模块，信号输入模块提供的电压信号经过C9、C12、Y1组成桥接电路，再通过低频32KHz；同时经过C13、C14、Y2组成桥接电路，遏止高频8MHz，对信号输入模块输入的电信号进行滤波分频。

[0015] 优选的，所述信号输出模块，处理后的数据，通过P7，TX、RX传输给显示器，其中C1、C4短接GND，进而实现数据传递给显示器直观显示。

[0016] 由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

[0017] 本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器安全性好，显示直观，测量精度控制在±0.2mm；同时携带方便。附图说明

[0018] 下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

[0019] 附图1为本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的工作状态示意图；

[0020] 附图2为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的测量位置示意图；

[0021] 附图3为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的测量原理示意图；

[0022] 附图4为本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的工作原理框图；

[0023] 附图5为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的控制开关模块的电路图；

[0024] 附图6为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的信号输出模块的电路图；

[0025] 附图7为本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的信号输入模块的电路图；

[0026] 附图8为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的数据采集模块的电路图；

[0027] 附图9为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的稳压模块的电路图；

[0028] 附图10为本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的第一滤波模块的电路图；

[0029] 附图11为所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器的数据处理模块的第二滤波模块的电路图；

[0030] 其中：1、路基；2、第一钢轨；3、测量起始块；4、供电电源；5、基体；6、显示器；7、提手；8、线性位移传感器；9、测量手柄；10、搭接块； 11、第二钢轨；12、第三钢轨。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

[0032] 如附图1-11所示，本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器，包含基体5；所述基体5的一端的下表面设置有测量起始块3，另一端的下表面设置有搭接块10；所述搭接块10是有绝缘材料制成；所述基体5内设置有线性位移传感器8，所述线性位移传感器8的滑杆的外端部上设置有测量手柄9；所述测量手柄9伸出基体5，并能沿基体5的长度方向运动；所述基体5内设置有数据处理模块（未示出）；所述基体5内设置有供电电源4；所述供电电源4为线性位移传感器8、数据处理模块提供工作电源；工作时，移动测量手柄9，使其对准测量位置的钢轨内侧，线性位移传感器8测得数据，并输入给数据处理模块，数据处理模块处理获得的数据后，通过其上的显示器6显示出来。

[0033] 所述基体5的中部的上表面设置有提手7，方便提拿。

[0034] 所述数据处理模块，包含控制开关模块、稳压模块、信号输入模块、第一滤波模块、第二滤波模块、数据采集模块、信号输出模块和显示器；所述控制开关模块与稳压模块相电连接，用于控制供电电源4给数据处理模块供电；所述稳压模块分别与信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块电连接，所述稳压模块对供电电源4输入的电源进行稳压后分别提供给信号输入模块、第一滤波模块和数据采集模块；所述信号输入模块与第二滤波模块电连接，所述第二滤波模块与数据采集模块电连接；所述第一滤波模块与数据采集模块电连接；所述数据采集模块通过信号输出模块与显示器6电连接；所述第一滤波模块对外部电信号进行过滤，排除工作现场外部电信号的干扰；所述第二滤波模块将信号输入模块输入的电信号进行通过低频遏止高频，实现滤波分频，然后再输入到数据采集模块；所述数据采集模块将获得的电信号转化为长度数字信号，然后通过信号输出模块输入到显示器，并显示出来。

[0035] 控制开关模块中，电容C2、电阻R2串联，通过开关SW1短接电容C2,控制供电电源4的供电或断开；当电压经过P1后，再经过D1、R1，LED指示灯D1亮，供电电源4开始供电；当充电时，D2、R5，通过LED指示灯显示充电，进而达到控制供电电源4的工作和断开充电目的。

[0036] 稳压模块中，供电电源12V通过U2调压，再通过电感L2、可调电阻R9、电阻R8、指示灯D4，输出稳定的电压，形成一个调压电源；通过电容C15、C16、二极管D3，防止调压电源短接GND；通过R7、C17、C18的串联，防止调压过程不稳定造成的短接GND，进而达到调压的目的。

[0037] 信号输入模块，线性位移传感器8的信号ADC_IN通过P6传输，串联电容C3，防止信号变化。

[0038] 数据采集模块：采用STM32，将处理器双列为2×20引脚，便于芯片更换和搭接。

[0039] 第一滤波模块，稳压模块提供的电压信号经过U3整压模块后，转变为稳定信号OUT+，辅助电路C10、C11短接GND，输入端C6、C8并联，与GND短接；输出端C5、C7并联，与GND短接，排除工作现场外部电信号的干扰。

[0040] 第二滤波模块，信号输入模块提供的电压信号经过C9、C12、Y1组成桥接电路，再通过低频32KHz；同时经过C13、C14、Y2组成桥接电路，遏止高频8MHz，对信号输入模块输入的电信号进行滤波分频。

[0041] 信号输出模块，处理后的数据，通过P7，TX、RX传输给显示器6，其中C1、C4短接GND，进而实现数据传递给显示器直观显示。

[0042] 其中：1）复原控制开关模块，当SW1接触后，清除STM32上的设置，恢复出厂设置；

[0043] 2）稳压模块中的输入电压为12V，通过R9电阻调节至5V；

[0044] 3）STM32的引脚1、引脚19与5V电源连接；引脚10为信号输入模块相连，其中ADC为线性位移传感器8提供的模拟信号；引脚30、引脚31与信号输出模块相连；引脚35、引脚36与显示器相连；

[0045] 4）信号输出模块，RX、TX引脚接收和传输信号到显示器上；

[0046] 5）第二滤波模块，滤波电路中的电容C9,C12与Y1并联，C13，C13与Y2、R6并联，设定低频37KHZ，高频8MHZ，即为物理采样频率。

[0047] 线性位移传感器8重复性为供应商出厂检定，测量误差为±0.03mm；机械误差控制为±0.1mm；综合以上因素，整体的测量精度在±0.2mm。

[0048] 实际实用时，如附图1-3所示，路基1上分别设置有相互平行的第一钢轨2、第二钢轨11和第三钢轨12，如附图1所示；测量起始块3放置在第一钢轨2上，移动测量手柄9，使其分别对准第二钢轨11和第三钢轨12的内侧，线性位移传感器8即可测得第二钢轨11和第三钢轨12与第一钢轨2的内侧之间的距离数据，经过数据处理模块处理获得的数据后，通过其上的显示器6显示出相应数据Y1、Y2。

[0049] 由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

[0050] 本实用新型所述的数显式高铁道岔框架尺寸测量器安全性好，显示直观，测量精度控制在±0.2mm；同时携带方便。

[0051] 以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

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