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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107150702A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710291743.2(22)申请日2017.04.28(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人冯其波杨婧(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生(51)Int.Cl.B61K9/12(2006.01)G01B21/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称便携式车轮直径测量装置与测量方法(57)摘要本发明涉及一种便携式车轮直径测量装置,包括:外壳、显示单元以及设置在外壳内的数据处理单元、定位单元、一维平动机构、一维定位传感器和一维测距传感器;所述一维平动机构可以直线平移,带动一维测距传感器直线移动;所述定位单元用于将该装置定位在被测车轮圆周面上使得所述一维测距传感器的测点位于所述弧线上且所述一维平动机构的最大行程所形成的线段与被测车轮的轴线方向垂直且该线段的中点和滚动圆圆心的连线与该线段垂直;所述一维定位传感器用于测量所述一维平动机构移动的距离。本发明还涉及一种便携式车轮直径的测量方法。本发明的测量装置和测量方法可以实现机车车轮直径的离线、精确、快速测量。CN107150702ACN107150702A权利要求书1/2页1.一种便携式车轮直径测量装置,包括:外壳(1)、显示单元以及设置在外壳(1)内的数据处理单元、定位单元、一维平动机构(4)、一维定位传感器(3)和一维测距传感器(2);其中:所述一维测距传感器(2)安装于所述一维平动机构(4)之上,所述一维平动机构(4)可以直线平移,带动一维测距传感器(2)直线移动,来测量滚动圆上一段弧线(9)与所述一维平动机构(4)之间的距离;所述定位单元用于将该装置定位在被测车轮(8)圆周面上使得所述一维测距传感器(2)的测点位于所述弧线上且所述一维平动机构(4)的最大行程所形成的线段与被测车轮(8)的轴线方向垂直且该线段的中点和滚动圆圆心的连线与该线段垂直;所述一维定位传感器用于测量所述一维平动机构(4)移动的距离;所述显示单元用于显示数据处理单元的处理结果数据。2.根据权利要求1所述的便携式车轮直径测量装置,其中所述一维平动机构采取手动或者电动方式移动。3.根据权利要求1所述的便携式车轮直径测量装置,其中所述一维测距传感器采用一维激光传感器或一维接触式传感器。4.根据权利要求1所述的便携式车轮直径测量装置,其中所述一维定位传感器采用一维磁栅传感器或一维光栅传感器。5.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式车轮直径测量装置,其中所述定位单元包括两个定位杆(5)与一个磁性单元(6),所述两个定位杆(5)用于限制该测量装置在被测车轮(8)圆周面上的位置,所述磁性单元(6)将该测量装置吸附于车轮内侧面(10),并使一维测距传感器测点位于所述弧线上。6.根据权利要求1所述的便携式车轮直径测量装置,其中用二维激光传感器代替一维平动机构、一维定位传感器和一维测距传感器,直接测量得到距车轮内侧面70mm处的一段弧线的轮廓数据。7.一种便携式车轮直径测量方法,包括如下步骤:步骤一,安装:将根据权利要求1-5中任一项所述的便携式车轮直径测量装置通过定位单元固定于被测车轮(8)之上;步骤二,扫描测量:所述一维平动机构(4)带动一维测距传感器(2)移动,平移过程中,由一维测距传感器(2)测量得到滚动圆上一段弧线(9)与所述一维平动机构(4)之间的距离,由一维定位传感器(3)测量得到平动机构(4)的位置,两个传感器的数据一一对应,构成所述弧线的轮廓数据;步骤三,弦长弓高法计算直径:根据弧线的轮廓数据得到弧线弦长与弓高,通过弦长弓高法计算得到车轮直径;或者通过拟合圆计算直径:根据弧线的轮廓数据,采用最小二乘法拟合得到滚动圆的方程,从而得到车轮直径。8.一种便携式车轮直径测量方法,包括如下步骤:步骤一,安装:将根据权利要求6所述的便携式车轮直径测量装置通过定位单元固定于被测车轮(8)之上;步骤二,测量:通过二维激光传感器直接测量得到车轮滚动圆上一段弧线的轮廓数据;步骤三,弦长弓高法计算直径:根据弧线的轮廓数据得到弧线弦长与弓高,通过弦长弓2CN107150702A权利要求书2/2页高法计算得到车轮直径;或者通过拟合圆计算直径:根据弧线的轮廓数据,采用最小二乘法拟合得到滚动圆的方程,从而得到车轮直径。3CN107150702A说明书1/4页便携式车轮直径测量装置与测量方法技术领域[0001]本发明属于几何测量技术领域,涉及一种便携式车轮直径测量方法与测量装置。背景技术[0002]列车轮对参数定期检测是保障轨道交通安全运营必要的手段之一。目前轮对参数自动测量系统与便携