一种钢轨温度变形测量装置。它适用于对钢轨、桥梁等钢件进行温度变形的测量。该装置包括测标（１）、含有测杆（３）的微小位移测量单元及信号处理单元（７）三部分。其特征是：所说的微小位移测量单元还包括位移传感器（２）、温度传感器（５）、定位销（６）；位移传感器（２）固定在测杆（３）的一端，在测杆（３）的另一端固定一定位销（６），温度传感器（５）固定在测杆（３）的内部。该装置可测量物体的温度应力、应变或变形。具有测量精度高、测量方便等优点。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种物体温度变形测量装置，特别适用于对钢轨、桥梁等钢件受温度变化产生的变形、应力及应变的测量。无缝线路是铁路发展的趋势。铺设无缝线路可延长列车和线路的寿命，保证列车的运行安全，提高列车的运行速度，但是由于受温度的变化影响，无缝钢轨承受很大的温度应力，这些温度应力可能引起钢轨的变形，甚至造成钢轨的跑轨，引起列车翻车事故。因此对无缝钢轨温度变形的检测具有很大的意义，可防止列车事故的发生，保证列车的运行安全。目前国内外主要采用的方法有1.应变片法即在无缝钢轨上贴上很多应变片，直接测得钢轨受温度变化产生的温度应力或变形。这种方法的主要缺点是应变片的粘贴麻烦，且应变片容易脱落，测量不方便，受应变片本身精度的影响，其测量精度不高。2.测杆法这种方法的测量原理是在无缝钢轨上安装很多对测标，用带有千分表头和测杆的微小位移测量单元来测量两测标之间距离随温度变化产生的变化，同时用温度表测出对应的温度变化量，从而间接计算得到无缝钢轨所受的温度应力大小或物体产生的温度变形。这种方法的主要缺点在于由于千分表头的测量精度低，为能测量出温度变化引起的长度变化，必须加长测杆的长度，使得测杆的长度大于1米，造成测量不方便，测量精度低，同时由于测量杆的长度较长，测量杆本身受温度变化的影响较大，造成其测量精度更低。本技术的目的是提供一种测量无缝钢轨温度变形的装置。具有测量精度高、测量结构小巧、测量方便、温度误差自动修正等优点。本技术的目的是这样实现的。钢轨温度变形测量装置主要包括测标、含有测杆的微小位移测量单元及信号处理单元三部分。其特征是所说的微小位移测量单元还包括位移传感器、测杆、温度传感器、定位销；所述的位移传感器固定在所说测杆的一端，在所述测杆的另一端垂直轴线方向固定一定位销，所述的温度传感器固定在在测杆的内部，直接测量出测杆的表面温度，由于测量前微小位移测量单元与钢轨长时间等温，测杆与钢轨的温度相同，即可得到钢轨的温度；所说的测标带有V型槽，在V型槽下方开有定位槽，测量时，测杆上的定位销置于此测标中的定位槽中，形成动配合，保证每次测量时，测杆及传感器在测标中的相对位置不变，提高其定位精度，测标的底面与钢轨通过粘接或其它手段固定在一起，由于微小位移测量单元自身的温度膨胀系数主要取决于测杆和位移传感器的材料，且为一常数，这样通过测量出测杆和位移传感器的温度变化，很容易在信号处理单元中对微小位移测量单元中测杆及传感器自身长度受温度的影响进行修正，使得微小位移测量单元的测量结果不受温度变化的影响，每次测量时，位移传感器和温度传感器可同时得到对应两测标之间钢轨的距离值和钢轨的温度值，通过两次不同温度时的测量和简单的几何运算，信号处理单元可得到测量出钢轨所受的温度应力或应变大小。本技术的优点在于其一，采用高精度位移传感器测量两测标之间距离随温度的变化量，提高测量精度；其二，由于将温度传感器于测杆固定在一起，不仅可直接测量出温度，同时减少对温度变化对微小位移测量单元测量结果的影响，提高测量的准确性；其三、在测标和测杆中采用定位机构，提高测量的定位精度，保证测量结果的可靠；其四、由于采用高精度位移传感器，可测量2.1微米的微小位移，相应的测杆长度减少，使得测量机构小巧，测量方便。附图说明图1为钢轨温度变形测量装置主视图图2为钢轨温度变形测量装置A-A剖视图1为测标，2为位移传感器，3为测杆，4为钢轨，5为温度传感器，6为定位销，7为信号处理单元。以附图为实施例对本技术作进一步说明本技术提供的钢轨温度变形测量装置，其结构示意图如图1、2所示。钢轨温度变形测量装置包括测标(1)、含有测杆(3)的微小位移测量单元及信号处理单元(7)三部分。其特征是所说的微小位移测量单元还包括位移传感器(2)、温度传感器(5)、定位销(6)；位移传感器(2)与测杆(3)同轴，且固定在测杆(3)的一端，在测杆(3)的另一端与轴线垂直方向固定一定位销(6)，温度传感器(5)固定在测杆(3)的内部，直接测量出测杆(3)的温度，测量前由于测杆(3)与钢轨长时间等温，测杆(3)与钢轨(4)的温度相同，这样就得到钢轨(4)的温度值；所说的测标(1)带有V型槽，在V型槽下方开有定位槽；测量时，测杆(3)上的定位销(6)置于测标(1)中的定位槽中，形成动配合，保证每次测量时，测杆(3)与位移传感器(2)在测标(1)的相对位置不变，提高其定位精度；测标(1)的底面与钢轨(4)通过粘接或其它手段固定在一起；由于微小位移测量单元自身的温度膨胀系数主要取决于测杆(3)和位移传感器(2)的材料，且为一常数，这样通过测量出测杆(3)和位移传感器(2)的温度变化，很容易在信号处理单元(7)中对微小位移测量单元中测杆(3)及位移传感器(2)自身长度受温度的影响进行修正，使得微小位移测量单元的测量结果不受温度变化的影响；位移传感器(2)和温度传感器(5)的信号送入信号处理单元(7)，可得到对应两测标(1)之间钢轨(4)的距离和温度值，通过两次不同温度时的测量和简单的几何运算，可得到钢轨(4)的温度应力或应变；测量装置中所述的传感器(2)采用电感式位移传感器，所述的温度传感器(5)采用AD590集成温度传感器。本测量装置的工作原理是在无缝线路上有规律地安装若干对测标(1)，每对测标(1)之间的距离为传感器位于零点时测杆(3)顶点到位移传感器(2)测头之间的距离。测量时，将测杆(3)置于测标(1)中，并使得测杆(3)上的定位销(6)置于测标(2)中的定位槽中，保证测杆(3)与位移传感器(2)处于正确的测量位置。每次测量时，位移传感器(2)和温度传感器(5)直接得到对应两测标(1)之间钢轨(4)的距离值和钢轨(4)的温度值，通过两次不同温度时的测量和简单的几何运算，信号处理单元(7)得到钢轨(4)所受的温度应力或应变大小。本装置的测量温度变形的灵敏度为0.1微米，测量温度变形的误差小于2微米，可测量钢轨的温度应力、应变或变形。本技术还可以采用其它类型的位移传感器(如电容传感器)替代电感位移传感器；采用其它类型的温度传感器代替AD590温度传感器。权利要求1.一种钢轨温度变形测量装置，该测量装置包括测标(1)、含有测杆(3)的微小位移测量单元及信号处理单元(7)三部分，其特征是所说的微小位移测量单元还包括位移传感器(2)、温度传感器(5)、定位销(6)；位移传感器(2)与测杆(3)同轴，且固定在测杆(3)的一端，在测杆(3)的另一端垂直轴线方向固定一定位销(6)，温度传感器(5)固定在测杆(3)的内部；所说的测标(1)带有V型槽，在V型槽下方开有定位槽，测量时，测杆(3)上的定位销(6)置于测标(1)中的定位槽中，形成动配合，测标(1)的底面与钢轨(4)通过粘接或其它手段固定在一起。2.根据权利要求1所述的钢轨温度变形测量装置，其特征是所述的位移传感器(2)采用电感式位移传感器；所述的温度传感器(5)采用AD590集成温度传感器。专利摘要一种钢轨温度变形测量装置。它适用于对钢轨、桥梁等钢件进行温度变形的测量。该装置包括测标(1)、含有测杆(3)的微小位移测量单元及信号处理单元(7)三部分。其特征是:所说的微小位移测量单元还包括位移传感器(2)、温度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢轨温度变形测量装置，该测量装置包括测标（１）、含有测杆（３）的微小位移测量单元及信号处理单元（７）三部分，其特征是：所说的微小位移测量单元还包括位移传感器（２）、温度传感器（５）、定位销（６）；位移传感器（２）与测杆（３）同轴，且固定在测杆（３）的一端，在测杆（３）的另一端垂直轴线方向固定一定位销（６），温度传感器（５）固定在测杆（３）的内部；所说的测标（１）带有Ｖ型槽，在Ｖ型槽下方开有定位槽，测量时，测杆（３）上的定位销（６）置于测标（１）中的定位槽中，形成动配合，测标（１）的底面与钢轨（４）通过粘接或其它手段固定在一起。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯其波，刘依真，赵雁，
申请(专利权)人：北方交通大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]
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