[發明專利]一種紅外傳感器測車鉤高度的方法

在審

• 申請號: 201910494807.8
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110068275A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 張文;李純;韓銘君;劉杭周
• 申請（專利權）人: 南京鐵道職業技術學院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 邢文月

本發明公開了一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，屬于測量技術領域，包括測量器件準備、開始測量、紅外傳感器移動、檢測到閃亮表面、步進電機停轉、車鉤高度顯示及紅外傳感器復位七大步驟，其通過單片機記錄紅外傳感器上升過程中接收到的脈沖數量，又因為步進電機運作一次帶動紅外傳感器上升的距離一定，步進電機每運作一次就發送一個脈沖給單片機，則能計算出紅外傳感器上升的距離，再加上紅外傳感器初始最低點的高度即可得到車鉤中心處的高度，并將該高度通過數碼顯示管顯示出來；在計時器計時到點后，紅外傳感器回到初始最低點處。本發明實現了車鉤高度的自動化檢測。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，具體的涉及一種紅外傳感器測車鉤高度的方法。

背景技術

車鉤是列車中用于實現車輛連掛的重要部件，在運行過程中傳遞牽引力和制動力，為了連掛和行車安全須規定車鉤高度需使其在一定的范圍內(貨車車鉤高度一般保持在880±10mm，客車車鉤高度一般)。車輛運行過程中，不可避免地存在磨耗與損傷，例如車體底架梁的彎曲、鉤身的彎曲與磨耗、鉤頭的磨耗等，導致車鉤高度下降，若車鉤高度不符合要求，極易造成運行中的車輛脫鉤，因此車鉤中心高度調整成為了檢修工作中必不可少的內容，當下我國的鐵道車輛部門多數利用的自制車鉤高度標尺來進行人工檢測，很少涉及車鉤高度的自動化檢測。

發明內容

1.要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題在于提供一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其實現了車鉤高度的自動化檢測。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明采取如下技術方案：

一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，包括如下步驟：

S1、測量器件準備：先在車鉤的中心線處沿橫向貼一條具有閃亮表面的貼條，然后在貼條閃亮表面正對的一側設置豎立的支柱，在支柱上設置一組傳動帶組件，將傳動帶組件的主動輪連接步進電機，并在傳動帶組件的傳動帶上固定一個紅外傳感器，將紅外傳感器通過電線與控制箱連接，在控制箱內裝有前述步進電機、單片機和電路集成，在控制箱的表面設置數碼顯示管和電源開關，電路集成包括連接紅外傳感器和單片機的紅外探測電路、連接單片機和步進電機的驅動電路以及連接單片機和數碼顯示管的數碼管顯示電路，所述單片機連接有計時器，單片機內設有計時器程序；

S2、開始測量：初始狀態下，紅外傳感器位于最低點處，該最低點處距軌面的高度為h₀；打開電源開關接通電源，紅外傳感器內的發光二極管發出紅外信號，未檢測閃亮表面時，紅外傳感器內的光敏二極管接收不到信號，通過紅外探測電路輸出低電平信號給單片機；

S3、紅外傳感器移動：單片機接收低電平信號，通過驅動電路控制步進電機正轉，步進電機驅動傳動帶組件，帶動傳動帶向上移動，紅外傳感器隨之向上移動，單片機記錄步進電機脈沖數；

S4、檢測到閃亮表面：當紅外傳感器檢測到閃亮表面，光敏二極管接收反射信號，通過紅外探測電路輸出高電平信號給單片機；

S5、步進電機停轉：單片機接收高電平信號，通過驅動電路控制步進電機停止正轉，紅外傳感器和傳動帶停止上移，同時通過計時器程序啟動計時器開始計時；

S6、車鉤高度顯示：紅外傳感器停止上移的位置即為車鉤中心處高度，單片機根據記錄的步進電機脈沖數計算得出此時車鉤高度，并通過數碼管顯示電路控制數碼顯示管顯示出來，前述計算的計算公式為：其中，h為車鉤高度，n為脈沖個數，x為電機細分，r為電機軸半徑，h₀為紅外傳感器的初始高度；

S7、紅外傳感器復位：在計時器計時到點時，即單片機接收高電平信號持續相應的時間，通過驅動電路控制步進電機反轉，帶動傳動帶下移，直至紅外傳感器回到初始最低點。