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钢轨焊接头平直度检测系统的设计与实现
| 论文题名： | 钢轨焊接头平直度检测系统的设计与实现 |
| 关键词： | 平直度;检测系统;钢轨焊接头;高速铁路 |
| 摘要： | 近年来，随着我国高速铁路的迅猛发展，列车时速的不断提升，为了保障更加高效，安全的运输，对钢轨精度提出了更高的要求。钢轨焊接头平直度是影响钢轨精度的关键因素之一，因此高精度的平直度检测系统至关重要。 目前国内主要采用以下两种检测方式：一是直尺+塞尺的传统检测方法，此方式测量时间长，精度低，已不适用于现在高精度，大规模生产的需要；二是电子型尺，其大部分依赖进口，精度高但价格昂贵，并且其封闭式的体系结构，不能进行功能扩展和升级。因此自主研发一款高精度、多功能、易扩展的钢轨平直度检测系统具有十分重要的意义。 本文实现了一种钢轨焊接头平直度检测系统，用户通过该系统可以对出厂钢轨自动进行平直度检测，根据检测结果筛选出不合格钢轨进行打磨处理。 本文首先分析了国内外钢轨平直度检测系统的研究现状，结合国内焊轨基地对检测系统“一键测量”的需求，提出了钢轨焊接头平直度检测系统的设计方案。以工控机为核心，结合高精度传感器和多功能采集卡，实现对焊接头左右500mm范围内平直度的自动检测和判定。软件设计采用模块化编程，分步实现运动控制、数据采集、数据处理、数据存储和数据显示模块。采用USB-4751的中断技术和MFC多线程技术实现数据实时不丢失采集；采用数据库实现对大量数据的存储和管理；采用最小二乘法、限幅滤波和加权平均滤波等算法减小系统测量误差；依据铁道部平直度标准和斜线判定准则实现了测量曲线平直度的自动判定。本文有如下创新点： (1)检测系统实现了“一键测量”，解决了传统平直度检测系统需要技术人员参与，人工误差影响大的缺陷。 (2)检测系统实现了“多维测量”，解决了传统系统测量信息片面的问题。 使用本文设计的钢轨焊接头平直度检测系统进行了大量的实验，实验结果表明本文研发系统能很好的满足焊轨基地“一键测量”和“多维采集”和“高精度”的测量要求，并且具有良好的扩展性、稳定性和交互性。 |
| 作者： | 张璐 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 尹勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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