高速道岔综合检查仪主要检测项目测量不确定度分析

摘要

铁路作为一种重要的陆上交通运输工具,为我国的经济发展起到了至关重要的作用。随着我国铁路运输朝着高速、重载、大密度方向的发展,对严重影响行车安全的轨道平顺性的检测与控制越来越重视和精细,在这种背景下高精度的数字化轨道检测设备得到了广泛的使用。
　　本文简要介绍了轨道检测技术的发展与现状,通过分析目前轨检产品中存在的不足,设计了一种不同目前“T”型结构的轨检小车——“工”型结构的高速道岔综合检查仪,并对其各测量项目进行测量不确定分析。
　　高速道岔综合检查仪是以江西日月明铁道设备开发有限公司的“T”型结构的轨道检测小车为基型进行设计的,结合了绝对测量和相对测量检测原理,能准确测量轨距、水平、高低、轨向、里程等轨道内部几何参数以及轨道中线坐标等轨道外部参数。高速道岔综合检查仪采用“工”型机械结构,可以实现轨距、水平的直接测量,消除了“T”型结构因线路曲率半径而产生的假轨距、假水平等问题。在三维检测方面,高速道岔综合检查仪采用强制对中机构,使球型棱镜的中心时刻处于轨道中线上,通过下棱镜与全站仪的配合,能实现轨道中线坐标的直接测量。
　　本文围绕高速道岔综合检查仪各个检测项目分别进行分析,首先,简单介绍了高速道岔综合检查仪总体思路,根据高速道岔综合检查仪的测量项目,以测量的高精度高稳定性的要求进行传感器的选型,同时对各测量项目建立相应的测量模型,阐述了各测量模块的测量原理,分析了高速道岔综合检查仪测量真轨距、真水平的原因;其次,对高速道岔综合检查仪总体结构进行分析,包含总体结构和每个独立检测模块机械结构分析以及硬件系统分析;文章最后详细介绍了高速道岔综合检查仪误差源,以及其对测量结果的影响,提出了一些补偿误差的措施,通过对主要测量模型进行分析,对高速道岔综合检查仪主要参数进行测量不确定度评价,同时对轨道中线测量进行了精度分析。评价和分析的结果表明,高速道岔综合检查仪满足《TB/T3147-2012铁路轨道检查仪》的各项要求,部分精度超过目前“T”型结构的轨检产品。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 轨道检测技术的发展与现状

1.3 测量不确定度简介

1.4 课题的来源及课题研究内容

第2章 高速道岔综合检查仪测量模型设计

2.1 高速道岔综合检查仪总体设计思路

2.2 轨距测量系的检测模型

2.3 水平（超高）测量系的检测模型

2.4 高低轨向测量系的检测模型

2.5 里程测量系的检测模型

2.6 轨道中线

2.7 本章小结

第3章 高速铁路高速道岔综合检查仪的测量结构设计

3.1 高速道岔综合检查仪总体结构

3.2 高速道岔综合检查仪各测量装置机械结构

3.3 高速道岔综合检查仪测量控制系统的硬件结构

3.4 本章小结

第4章 高速道岔综合检查仪测量不确定度分析与评价

4.1 高速道岔综合检查仪误差源

4.2 轨道检测误差影响规律

4.3 减小轨道检测中误差影响的方法

4.4 高速道岔综合检查仪内部几何参数测量不确定度分析

4.5 高速道岔综合检查仪轨道中线坐标测量精度分析

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果