便攜式鐵道車輪外形測量儀的準(zhǔn)確度研究.pdf

1、對(duì)車輪測量精度和速度的要求是隨著列車速度的增加而提高的。盡管目前的列車車輪自動(dòng)檢測裝置可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測，但其條件是車輪必須經(jīng)過特定的區(qū)域。顯然，對(duì)于不便拆卸與人工移動(dòng)的鐵道車輪，其測量工具主要還是便攜式儀器。鑒于激光三角傳感器受踏面形貌、顏色及環(huán)境影響大，且價(jià)格昂貴，所以接觸式掃描測量方法仍然具有最高的性價(jià)比。 本文提高五連桿車輪外形測量儀準(zhǔn)確度的相關(guān)問題，進(jìn)行了全面的研究。首先，通過對(duì)測量儀的組成、工作原理及測量程序(流程)的系

2、統(tǒng)分析，建立了測量的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)測量的全過程，分析了測量系統(tǒng)的誤差源，采用全微分理論建立了測量誤差解析模型，同時(shí)建立了全參數(shù)的MATLAB精確數(shù)值模型，利用此數(shù)值模型分析了單因素誤差，多因素誤差交互作用對(duì)測量結(jié)果的影響。結(jié)果表明：①各因素在所涉及的范圍內(nèi)完全可認(rèn)為是線性獨(dú)立的，這為不確定度的評(píng)定提供了依據(jù)；②兩編碼器的量化誤差為主要的誤差源，從而為儀器的標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理指明了方向。為實(shí)現(xiàn)量值溯源，研究了由易到難，由粗到精，分層次，軟件數(shù)

3、值仿真與硬件測試相結(jié)合的標(biāo)定/檢定方法；設(shè)計(jì)了相應(yīng)的標(biāo)定/檢定裝置，研究了檢定裝置的檢定方法。多臺(tái)儀器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該標(biāo)定方法的可行性和可靠性。標(biāo)定后的儀器對(duì)JM3樣板的形狀測量誤差小于±0.02mm。最后，按《JJF1059—1999測量不確定度的評(píng)定與表示》及《JJF 1130-2005幾何量測量設(shè)備校準(zhǔn)中的不確定度評(píng)定指南》分析了儀器的測量不確定度，取置信概率P=0.99，包含因子k=2.58，形狀參數(shù)的擴(kuò)展不確定度小于±0.03