角位移传感器安装误差对捣固车超高测量影响研究

发布时间：2021-09-05 18:16

　　以角位移传感器为研究对象,探讨传感器安装误差对轨道超高量检测的影响,采用解析几何的方法建立误差分析模型。在温度25℃、相对湿度50%RH的条件下采集实验数据进行仿真模型有效性及可靠性验证。结果表明:如需满足超高测量精度±0.5 mm的精度要求,传感器的水平及坡度安装误差均不得大于1°。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(12)CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

角位移传感器

首先，在XY平面分析安装倾斜误差，建立如图2所示几何模型。假设传感器的安装绝对水平，与X坐标轴存在β倾斜时，其中，OD表示为水平安装的角位移传感器，当轨道面产生α的倾角时，传感器安装位置由OD变化为OA，由上图可知，传感器的横轴与X轴(轨道的水平垂直方向)呈角度β，传感器测量所得倾角为θ，图中角度θ即为传感器所测量得到的倾角。根据解释几何知识分析可得

根据TB 10621—2014《高速铁路设计规范》[9]中规定:线路的最大超高设计值为175 mm，则倾角的范围为0°～6.68°。这里选择选择较大的倾角范围进行初步计算，故选择倾角范围为-20°～+20°，安装误差范围为-10°～+10°。其角度测量误差与安装误差、轨道倾角之间的关系模型如图3(a)所示。从建模分析结果分析可得，当安装误差范围-10°～+10°时，倾角测量误差处于±0.3°(即超高±7.5 mm)范围内;其实，当轨道倾角较小时，倾角测量误差受安装误差影响较小;当倾角固定时，倾角的测量误差随着安装误差的增大而逐渐增大，且呈现非线性变化，随着安装误差的增加倾角的测量误差急剧增加。为获得安装误差上下限值，在轨道倾角0°～6.68°，安装误差0°～6°的范围内进行超高误差分析计算，其超高误差分布规律如图3(b)中所示。从图3(a),(b)综合分析，如要满足±2.5 mm的精度要求，安装误差不得大于9°;如要满足±1 mm的精度要求，安装误差不得大于4°;如要满足±0.5 mm的精度要求，安装误差不得大于2.5°。

【参考文献】：
期刊论文
[1]具有温度补偿的高精度二维倾角传感器[J]. 张从鹏,宋来军.  传感器与微系统. 2019(06)
[2]倾角传感器安装误差对轨道测量仪超高测量的影响[J]. 邓川.  铁道建筑. 2019(03)
[3]捣固车超高测量系统的研制[J]. 王帮军.  铁道建筑. 2018(03)
[4]基于三维线形坐标系的轨道静态平顺性数据处理方法研究[J]. 孙海丽,姚连璧,王璇,周跃寅.  铁道勘察. 2015(06)
[5]新型电子摆在捣固车上的应用[J]. 刘中田.  机械工程与自动化. 2014(02)
[6]新型倾角传感器设计[J]. 张延豫,时振彬,李士光,陈明文.  科技创新导报. 2013(22)
[7]新型便携式倾角传感器设计[J]. 王利恒,李联中,王祥力,王斯宁.  武汉工程大学学报. 2012(09)

硕士论文
[1]一种基于电感变化的倾角传感器的研究[D]. 宫达磊.北京邮电大学 2011



本文编号：3385846