一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法与流程

1.本发明属于专业测量仪器示值误差检测技术领域，具体涉及一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法。

背景技术：

2.电气化铁路是我国国民经济发展的基础，是综合交通运输体系中的骨干，具有不可替代的重要地位。轨道交通接触网是电气化铁路的重要供电设备，列车高速运行时通过受电弓和接触网滑动接触供电。近年来随着新技术的发展，利用非接触测量手段测量接触网几何参数的测量仪器大量涌现，该仪器可以实现对接触线高度、拉出值等关键参数的快速、准确、安全测量。
3.接触网几何参数测量仪需要定期进行检校以保证其测量值准确可靠，特别是对接触网几何参数测量仪测量高度值误差要求比较高，但目前国内现有的检定台存在诸多问题，主要表现在：
①
对场地要求高，制约了检定台的推广和普及；
②
量值溯源问题难以解决，相关技术法规中给出的溯源方法较难实施，测量结果的不确定度也难以满足要求。
③
由于现有检定台的结构设计问题，某些型号的仪器不能顺利进行检校测量。

技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提出了一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，利用光学原理，将接触网几何参数测量仪的光轴由竖直方向指向水平方向，由定位平移台实现接触线高度值和拉出值的模拟。本发明所采用的技术方案如下：
5.一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，对接触网几何参数测量仪测量高度值误差进行检校，包括以下步骤：
6.步骤1、在接触网几何参数测量仪的正上方设置平面反射镜，平面反射镜的中心位于接触网几何参数测量仪的光轴上、将接触网几何参数测量仪的测量光线偏折90
°
、测量光线由竖直方向指向水平方向；
7.步骤2、在接触网几何参数测量仪的一侧设置模拟接触线，模拟接触线位于水平方向的光轴上，模拟接触线可以沿水平方向自由移动；
8.步骤3、将模拟接触线定位在第一点位置，此时人工测量模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离记为h1，同时用接触网几何参数测量仪测量当前模拟接触线的位置，记录示值为h1；
9.步骤4、将模拟接触线沿水平轴左右移动，使模拟接触线始终位于水平方向的光轴上，依次人工测量模拟接触线在第二点、第三点、第四点、第五点位置时，模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离分别记为h2、h3、h4、h5；在移动的同时用接触网几何参数测量仪测量当时模拟接触线的位置，分别记录示值为h2、h3、h4、h5；
10.步骤5、通过下式计算各点位置的示值误差：
11.δi＝h
i-hi，
12.其中，i＝1、2、3、4、5。
13.优选的，模拟接触线基座和测量仪基座相互平行设置，接触网几何参数测量仪固定安装在测量仪基座的上侧面，在接触网几何参数测量仪的正上方固定安装平面反射镜，平面反射镜与接触网几何参数测量仪的投射光呈45度夹角，并且平面反射镜靠近模拟接触线基座的一侧高于远离模拟接触线基座的一侧，定位平移台活动安装在模拟接触线基座的上表面，定位平移台上固定安装垂直支撑杆，垂直支撑杆上活动设置一条模拟接触线，模拟接触线沿垂直支撑杆在竖直方向上下移动。
14.优选的，所述的模拟接触线基座和测量仪基座固定设置在相互平行的钢轨上。
15.本发明的有益效果：
16.1)本发明大幅降低了对检校实验的场地要求，大大降低了经济成本和工作流程，有利于推广应用。
17.2)本发明实施和操作方便，兼顾了检校接触网几何参数测量仪示值误差的精度、效率和实用性。
18.3)本发明的模拟接触线不再需要高空安装作业，使得检校操作人员的安全有了保障。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本技术保护范围之内的附图。
20.图1是本发明实施例的检校方法的逻辑流程图；
21.图2是本发明实施例的实现检校方法的系统架构图；
22.图3是现有技术中检校测量高度值的示值误差的原理图；
23.图4是发明实施例的检校测量高度值的示值误差的原理图；
24.图中，1－模拟接触线基座，2－定位平移台，3-垂直支撑杆，4-平面反射镜，5-钢轨，6－测量仪基座，7-接触网几何参数测量仪，8-接触网接触线，9-模拟接触线。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.如图1所示，是本发明实施例的检校方法的逻辑流程图；如图2所示，是本发明实施例的实现检校方法的系统架构图。一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，对接触网几何参数测量仪测量高度值误差进行检校，包括以下步骤：
27.步骤1、在接触网几何参数测量仪的正上方设置平面反射镜，平面反射镜的中心位于接触网几何参数测量仪的光轴上、将接触网几何参数测量仪的测量光线偏折90
°
、由竖直方向指向水平方向；
28.在相互平行的钢轨5上固定安装测量仪基座6，接触网几何参数测量仪7固定安装在测量仪基座6的上侧面，在接触网几何参数测量仪7的正上方固定安装平面反射镜4，平面
反射镜4与接触网几何参数测量仪7的投射光呈45度夹角，并且平面反射镜4靠近模拟接触线基座1的一侧高于远离模拟接触线基座1的一侧。
29.步骤2、在接触网几何参数测量仪的一侧设置模拟接触线，模拟接触线位于水平方向的光轴上，模拟接触线可以沿水平方向自由移动；
30.在相互平行的钢轨5上固定安装模拟接触线基座1，定位平移台2活动安装在模拟接触线基座1的上表面，所述的定位平移台2上固定安装垂直支撑杆3，垂直支撑杆3上活动设置一条模拟接触线9，模拟接触线9沿垂直支撑杆3在竖直方向上下移动。平面反射镜4的中心位于接触网几何参数测量仪7的光轴上、将接触网几何参数测量仪7的测量光线偏折90
°
、由竖直方向指向水平方向。
31.本发明实施例中，其它未详细描述的部件安装和连接方式，均为现有技术。比如：模拟接触线9沿垂直支撑杆3在竖直方向上下移动，可以通过在垂直支撑杆3上设置滑动槽实现模拟接触线9的上下移动。对于现有的常规技术手段，在此不再赘述。将模拟接触线9设计为沿垂直支撑杆3在竖直方向上下移动，是为了方便将模拟接触线9精准定位到折射之后的接触网几何参数测量仪7的光轴上。
32.步骤3、将模拟接触线定位在第一点位置，此时人工测量模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离记为h1，同时用接触网几何参数测量仪测量当前模拟接触线的位置，记录示值为h1；
33.步骤4、将模拟接触线沿水平轴左右移动，使模拟接触线始终位于水平方向的光轴上，依次人工测量模拟接触线在第二点、第三点、第四点、第五点位置时，模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离分别记为h2、h3、h4、h5；在移动的同时用接触网几何参数测量仪测量当时模拟接触线的位置，分别记录示值为h2、h3、h4、h5；
34.步骤5、通过下式计算各点位置的示值误差：
35.δi＝h
i-hi，
36.其中，i＝1、2、3、4、5。
37.如图3所示，是现有技术中检校测量高度值的示值误差的原理图。传统的方法是在接触网几何参数测量仪7的正上方安装不同高度的5条接触网接触线8，通过将接触网几何参数测量仪7的示值和接触网接触线8的实际高度值做差、获得接触网几何参数测量仪7测量高度时的示值误差。一般需要将接触网几何参数测量仪7放置在测量仪基座6上、并且设置5个不同的接触网接触线8位置，操作复杂、费时费力费材料。
38.如图4所示，是本发明实施例的检校接触网几何参数测量仪测量高度值的示值误差的原理图。将安装有模拟接触线9的定位平移台2定位在模拟接触线基座1上的第一点位置，此时模拟接触线9经平面反射镜4到接触网几何参数测量仪7的实际距离为h1(h1的实际值可以通过人工标定方式获得)；然后，用接触网几何参数测量仪测量当前模拟接触线的位置，记录示值为h1；将定位平移台2沿水平方向左右移动，依次将定位平移台2定位在第二点、第三点、第四点、第五点位置，此时模拟接触线9经平面反射镜4到接触网几何参数测量仪7的实际距离分别为h2、h3、h4、h5(h2、h3、h4、h5的实际值可以通过人工标定方式获得)；在移动时同时用接触网几何参数测量仪7测量当时模拟接触线9的位置，记录示值为h2、h3、h4、h5；通过公式计算各点位置的示值误差。
39.本发明实施例中，定位平移台2上的模拟接触线9实际只有1根，随着定位平移台2
左右移动时的不同位置、模拟出了所对应的5根模拟接触线9的高度值。通过五个定位点的测量，实现检校接触网几何参数测量仪的示值误差。
40.接触线直接与电力机车受电弓接触且发生摩擦，为了保证受电弓和接触线可靠接触、不脱线和保证受电弓磨耗均匀，要求接触线在线路上按技术要求固定位置，即在定位点处保证接触线与电力机车受电弓滑板中心有一定偏移量，称为拉出值。拉出值作为接触网运行中的重要技术参数，其取值直接影响弓网运行安全。同理，使用本发明的上述检校方法，也可以对接触网几何参数测量仪测量拉出值误差进行检校。
41.最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，对接触网几何参数测量仪测量高度值误差进行检校，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在接触网几何参数测量仪的正上方设置平面反射镜，平面反射镜的中心位于接触网几何参数测量仪的光轴上、将接触网几何参数测量仪的测量光线偏折90
°
、测量光线由竖直方向指向水平方向；步骤2、在接触网几何参数测量仪的一侧设置模拟接触线，模拟接触线位于水平方向的光轴上，模拟接触线可以沿水平方向自由移动；步骤3、将模拟接触线定位在第一点位置，此时人工测量模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离记为h1，同时用接触网几何参数测量仪测量当前模拟接触线的位置，记录示值为h1；步骤4、将模拟接触线沿水平轴左右移动，使模拟接触线始终位于水平方向的光轴上，依次人工测量模拟接触线在第二点、第三点、第四点、第五点位置时，模拟接触线经平面反射镜到接触网几何参数测量仪的实际距离分别记为h2、h3、h4、h5；在移动的同时用接触网几何参数测量仪测量当时模拟接触线的位置，分别记录示值为h2、h3、h4、h5；步骤5、通过下式计算各点位置的示值误差：δ
i
＝h
i-h
i
，其中，i＝1、2、3、4、5。2.根据权利要求1所述的一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，其特征在于，模拟接触线基座(1)和测量仪基座(6)相互平行设置，接触网几何参数测量仪(7)固定安装在测量仪基座(6)的上侧面，在接触网几何参数测量仪(7)的正上方固定安装平面反射镜(4)，平面反射镜(4)与接触网几何参数测量仪(7)的投射光呈45度夹角，并且平面反射镜(4)靠近模拟接触线基座(1)的一侧高于远离模拟接触线基座(1)的一侧，定位平移台(2)活动安装在模拟接触线基座(1)的上表面，定位平移台(2)上固定安装垂直支撑杆(3)，垂直支撑杆(3)上活动设置一条模拟接触线(9)，模拟接触线(9)沿垂直支撑杆(3)在竖直方向上下移动。3.根据权利要求2所述的一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，其特征在于，所述的模拟接触线基座(1)和测量仪基座(6)固定设置在相互平行的钢轨(5)上。

技术总结

本发明属于专业测量仪器示值误差检测技术领域，具体涉及一种接触网几何参数测量仪示值误差的检校方法，在接触网几何参数测量仪的正上方设置平面反射镜，平面反射镜将接触网几何参数测量仪的测量光线偏折90

技术研发人员：

贾敏强 张健 唐莹 曹丛 张瑞锋 胡安继

受保护的技术使用者：

山东省计量科学研究院

技术研发日：

2022.09.06

技术公布日：

2022/11/22