[發明專利]便攜式車輪直徑測量裝置與測量方法

有效

• 申請號: 201710291743.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107150702B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 馮其波;楊婧
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B61K9/12
• 分類號: B61K9/12;G01B21/10
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種便攜式車輪直徑測量裝置，包括：外殼(1)和設置在外殼(1)內的定位單元，其特征在于：

還包括顯示單元以及設置在外殼(1)內的數據處理單元、一維平動機構(4)、一維定位傳感器(3)和一維測距傳感器(2)；

其中：

所述一維測距傳感器(2)安裝于所述一維平動機構(4)之上，所述一維平動機構(4)可以直線平移，帶動一維測距傳感器(2)直線移動，來測量滾動圓上一段弧線(9)與所述一維平動機構(4)之間的距離；

所述定位單元用于將該便攜式車輪直徑測量裝置定位在被測車輪(8)圓周面上使得所述一維測距傳感器(2)的測點位于所述弧線上且所述一維平動機構(4)的最大行程所形成的線段與被測車輪(8)的軸線方向垂直且該線段的中點和滾動圓圓心的連線與該線段垂直；

所述一維定位傳感器用于測量所述一維平動機構(4)移動的距離；

所述顯示單元用于顯示數據處理單元的處理結果數據。

2.根據權利要求1所述的便攜式車輪直徑測量裝置，其中所述一維平動機構采取手動或者電動方式移動。

3.根據權利要求1所述的便攜式車輪直徑測量裝置，其中所述一維測距傳感器采用一維激光傳感器或一維接觸式傳感器。

4.根據權利要求1所述的便攜式車輪直徑測量裝置，其中所述一維定位傳感器采用一維磁柵傳感器或一維光柵傳感器。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的便攜式車輪直徑測量裝置，其中所述定位單元包括兩個定位桿(5)與一個磁性單元(6)，所述兩個定位桿(5)用于限制該測量裝置在被測車輪(8)圓周面上的位置，所述磁性單元(6)將該測量裝置吸附于車輪內側面(10)，并使一維測距傳感器測點位于所述弧線上。

6.根據權利要求1所述的便攜式車輪直徑測量裝置，其中用二維激光傳感器代替一維平動機構、一維定位傳感器和一維測距傳感器，直接測量得到距車輪內側面70mm處的一段弧線的輪廓數據。

7.一種便攜式車輪直徑測量方法，包括如下步驟：

步驟一，安裝：將根據權利要求1-5中任一項所述的便攜式車輪直徑測量裝置通過定位單元固定于被測車輪(8)之上；

步驟二，掃描測量：所述一維平動機構(4)帶動一維測距傳感器(2)移動，平移過程中，由一維測距傳感器(2)測量得到滾動圓上一段弧線(9)與所述一維平動機構(4)之間的距離，由一維定位傳感器(3)測量得到平動機構(4)的位置，兩個傳感器的數據一一對應，構成所述弧線的輪廓數據；

步驟三，弦長弓高法計算直徑：根據弧線的輪廓數據得到弧線弦長與弓高，通過弦長弓高法計算得到車輪直徑；或者通過擬合圓計算直徑：根據弧線的輪廓數據，采用最小二乘法擬合得到滾動圓的方程，從而得到車輪直徑。

8.一種便攜式車輪直徑測量方法，包括如下步驟：

步驟一，安裝：將根據權利要求6所述的便攜式車輪直徑測量裝置通過定位單元固定于被測車輪(8)之上；

步驟二，測量：通過二維激光傳感器直接測量得到車輪滾動圓上一段弧線的輪廓數據；

步驟三，弦長弓高法計算直徑：根據弧線的輪廓數據得到弧線弦長與弓高，通過弦長弓高法計算得到車輪直徑；或者通過擬合圓計算直徑：根據弧線的輪廓數據，采用最小二乘法擬合得到滾動圓的方程，從而得到車輪直徑。