1、α2的范圍均為15。~65。；Li的范圍為150mm~200mm;L2的范圍為300mm~ 500mm〇
[0022] 結(jié)合圖2~4,本發(fā)明基于多種傳感器的輪對(duì)尺寸在線檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0023] 步驟1，布設(shè)傳感器：軌道外側(cè)的第一激光位移傳感器S1和軌道內(nèi)側(cè)的第二激光 位移傳感器S2相對(duì)于二者之間的軌道鏡像對(duì)稱設(shè)置，第一電滿流位移傳感器P1、第二電 滿流位移傳感器P2沿列車前進(jìn)方向設(shè)置于軌道內(nèi)側(cè)且均位于輪緣頂點(diǎn)正下方，列車前進(jìn) 方向依次經(jīng)過(guò)第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2、第二激光位移傳感器 S2〇
[0024] 步驟2,坐標(biāo)變換、數(shù)據(jù)融合：第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2同 時(shí)探測(cè)車輪輸出探測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)后，通過(guò)坐標(biāo)變換和坐標(biāo)平移將第一激光位移傳感器S1、第二 激光位移傳感器S2同一時(shí)刻的輸出點(diǎn)融合到同一坐標(biāo)系上，融合后的點(diǎn)即為踏面輪廓線 上的離散點(diǎn)如圖4所示，根據(jù)踏面輪廓外形幾何關(guān)系計(jì)算出輪緣高h(yuǎn)、輪緣厚d;具體步驟如 下：
[00巧](2. 1)第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2同時(shí)探測(cè)車輪輸出探測(cè)點(diǎn) 坐標(biāo)，所述探測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)W激光發(fā)射方向的中屯、線為y軸，垂直于激光發(fā)射方向的中屯、線為X 軸，激光源為坐標(biāo)原點(diǎn)；
[0026] (2.。對(duì)軌道外側(cè)的第一激光位移傳感器S1輸出的二維坐標(biāo)值（x。^，y。^)根據(jù) W下公式進(jìn)行坐標(biāo)變換得（u"w，v"w):
[0029] 對(duì)軌道內(nèi)側(cè)的第二激光位移傳感器S2輸出的二維坐標(biāo)值（X。?，y。?)根據(jù)W下公 式進(jìn)行坐標(biāo)變換得（U。?，V。?):
[0032] 其中，β1為第一激光位移傳感器SI、與鉛垂線的夾角，β2為第二激光位移傳感器 S2與鉛垂線的夾角，（u"W，v。^)、（u"?，v。?)為原始坐標(biāo)進(jìn)行變換后所得坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo) 值；
[0033] (2. 3)根據(jù)W下公式，將坐標(biāo)變換后的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行融合：
[0036] 其中（a,b)為第一激光位移傳感器S1的原始坐標(biāo)原點(diǎn)在第二激光位移傳感器S2 坐標(biāo)變換后的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，（U"W，V。?)為（X"W，ynW)、（χη(2)，γη(2))在融合坐標(biāo)系中 的坐標(biāo)值；
[0037] 根據(jù)輪對(duì)尺寸的定義，由融合后的踏面輪廓離散點(diǎn)得到輪緣高h(yuǎn)、輪緣厚d。
[0038] 步驟3,提取輪緣頂點(diǎn)圓周上兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)：當(dāng)車輪通過(guò)第一電滿流位移傳感 器P1、第二電滿流位移傳感器P2檢測(cè)到的距離相等時(shí)，車輪輪緣頂點(diǎn)圓最低點(diǎn)經(jīng)過(guò)該兩個(gè) 電滿流位移傳感器的中間位置，提取此時(shí)第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感 器P2的探測(cè)數(shù)據(jù)，由該探測(cè)數(shù)據(jù)得到輪緣頂點(diǎn)圓上兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0039] 結(jié)合圖5,所述提取輪緣頂點(diǎn)圓周上兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)，該兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)是W第二 電滿流位移傳感器P2為坐標(biāo)原點(diǎn)，W第二電滿流位移傳感器P2的豎直方向?yàn)閥軸，過(guò)第一 電滿流位移傳感器P1和第二電滿流位移傳感器P2的直線為X軸，設(shè)當(dāng)車輪通過(guò)第一電滿 流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2檢測(cè)到的距離相等時(shí)，第一電滿流位移傳感器 P1、第二電滿流位移傳感器P2探測(cè)數(shù)據(jù)均為1，則輪緣頂點(diǎn)圓周上該兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)分別 為A(0, 1)，B化1，1)。
[0040] 步驟4,提取輪緣頂點(diǎn)圓周的最低點(diǎn)坐標(biāo)：根據(jù)輪緣高、第一電滿流位移傳感器 P1、第二電滿流位移傳感器Ρ2Ξ者與滾動(dòng)圓最低點(diǎn)的幾何位置關(guān)系確定輪緣頂點(diǎn)圓周上 的最低點(diǎn)坐標(biāo)；即根據(jù)步驟2得到的輪緣高h(yuǎn)，記第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流 位移傳感器P2與滾動(dòng)圓最低點(diǎn)的垂直距離均為H，則輪緣頂點(diǎn)圓上最低點(diǎn)坐標(biāo)為"Li/2， H-h)ο
[0041] 步驟5,計(jì)算車輪直徑：根據(jù)步驟3得到的輪緣頂點(diǎn)圓上兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)和步驟4 得到的輪緣頂點(diǎn)圓周上的最低點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算輪緣頂點(diǎn)圓的直徑，該直徑減去兩倍的輪緣高h(yuǎn) 即為該車輪直徑D，具體步驟為：
[00創(chuàng) （5. 1)計(jì)算輪緣頂點(diǎn)圓直徑Dr，公式如下：
[0043]
W44] (5.。用輪緣頂點(diǎn)圓的直徑減去兩倍的輪緣高即為該車輪的直徑D:
[0045] D=O-2h
[0046] 其中，為L(zhǎng)i為第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2之間的距離； 1為當(dāng)車輪通過(guò)第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2檢測(cè)到的距離相等時(shí) 的探測(cè)數(shù)據(jù)；Η為第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2與滾動(dòng)圓最低點(diǎn)的 垂直距離；h為輪緣高。
[0047] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 陽(yáng)04引實(shí)施例1
[0049] 結(jié)合圖1~3,第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2與軌道的垂直安 裝距離均為300mm，與鉛垂線的夾角均為45。，即01、02為45。，與沿軌道方向的直線的 夾角均為45。，即α1、α2為45。；兩個(gè)電滿流傳感器P1和P2的水平安裝距離為170mm， 即Li為170mm，P2與S2的水平安裝距離為460mm，即L2為460mm。兩個(gè)激光位移傳感器同 步采集數(shù)據(jù)，采樣周期為20ms;第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2同步 采集數(shù)據(jù)，采樣周期為20ms。
[0050] 車輪通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)，第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2共輸出7組 (ti，t2. ..，t,)有效數(shù)據(jù)，將每個(gè)時(shí)刻內(nèi)的探測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值按下式進(jìn)行坐標(biāo)變換：
[0051]
[0053] 第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2經(jīng)坐標(biāo)變換后的點(diǎn)按下式進(jìn)行 數(shù)據(jù)融合：
[0056] 圖4為t4時(shí)刻第一激光位移傳感器S1、第二激光位移傳感器S2經(jīng)坐標(biāo)變換和數(shù) 據(jù)融合后的數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)融合后的踏面數(shù)據(jù)點(diǎn)及踏面輪廓幾何關(guān)系算出每個(gè)時(shí)刻數(shù)據(jù)融合 后的輪緣高及輪緣厚，結(jié)果如下表所示：
[0057]
[0058] 取7組計(jì)算結(jié)果的平均值，則輪緣高為28. 44mm，輪緣厚為31. 46mm。
[0059] 圖5中的坐標(biāo)系是W第二電滿流位移傳感器P2為坐標(biāo)原點(diǎn)，W第二電滿流位移傳 感器P2的豎直方向?yàn)閥軸，過(guò)第一電滿流位移傳感器P1和第二電滿流位移傳感器P2的直 線為X軸建立的坐標(biāo)系。
[0060] 當(dāng)車輪通過(guò)第一電滿流位移傳感器P1、第二電滿流位移傳感器P2,且檢測(cè)到的 距離相等時(shí)讀數(shù)為12. 74mm，即1為12. 74,則輪緣頂點(diǎn)上兩對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為A(0, 12. 74)， B(170, 12. 74);測(cè)得滿流傳感器與滾動(dòng)圓最低點(diǎn)的距離為33mm，即Η為33mm，又由上述得輪 緣高h(yuǎn)為28. 44mm，則輪緣最低點(diǎn)的坐標(biāo)為C(85, 4. 56)。
[0061] 根據(jù)車輪直徑計(jì)算公式可得輪緣頂點(diǎn)圓的直徑為：
[0062]
[0063] 再用輪緣頂點(diǎn)圓的直徑減去兩倍的輪緣高即為該車輪的直徑D:
[0064] D=Df-2h= 891. 43-2X28. 44 = 834. 55mm 陽(yáng)0化]因此，該車輪系統(tǒng)測(cè)量的輪緣厚為31. 46mm，輪緣高為28. 44,輪徑為834. 55mm，根 據(jù)人工測(cè)量該車輪的實(shí)際輪緣厚為31. 5mm，輪緣高為28. 3mm，輪徑為834. 7mm，可見(jiàn)該方法 滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量要求。
[0066] 綜上所述，本發(fā)明通過(guò)兩組激光位移傳感器和兩個(gè)電滿流位移傳感器配合工作， 實(shí)現(xiàn)了輪緣高、輪緣厚、輪徑等輪對(duì)尺寸的非接觸式在線檢測(cè)，從而大大降低了系統(tǒng)成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多種傳感器的輪對(duì)尺寸在線檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，布設(shè)傳感器：軌道外側(cè)的第一激光位移傳感器S1和軌道內(nèi)側(cè)的第二激光位移 傳感器S2相對(duì)于二者之間的軌道鏡像對(duì)稱設(shè)置，第一電渦流位移傳感器P1、第二電渦流位 移傳感器P