MICRO-EPSILON位移传感器在铁路轮对测量中的应用

德国MICRO-EPSILON米铱激光位移传感器在铁路轮对测量中的应用-opto

轮对是机车车辆转向架的重要组成部分，在实际使用过程中，轮轨外形及轮对几何状态的偏差，会导致车轮踏面和轮缘的磨损加剧，从而影响机车车辆的正常运转，因此轮对的检测对车辆运行安全有着至关重要的意义。目前，国内生产厂检测轮对参数大致采用两种方式，一是手工检测，测试过程劳动强度大，准确度低；二是采用三坐标测量机，该方法虽然测试精度高，但由于采用接触式测量方法，对于轮对这样的大型构件所消耗的测试时间非常长，效率过低。

随着铁路系统多次提速，轮对作为车辆运行安全性的关键部件，其可靠性面临着严峻考验。为可靠检测轮对外形尺寸，建立自动化检测设备，避免了人为检测误差，为客户提供了可靠的检测数据并提高了数据管理方便性。激光位移传感器是一种非接触测量器件，具有采用速度快，测量精度高等优点，可保证无磨损、高精度的测量。

激光位移传感器测量原理
激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经过物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD矩阵接收，根据不同的测量距离，CCD线性矩阵在不同角度下呈现不同信号。根据这个角度信息，可以换算出传感器到被测物之间的距离。具体原理如下图：

检测要求：
具体来讲，铁路轮对踏面检测过程可以分为两类：定点检测和尺寸检测。其中定点检测可以包括车轮径向跳动，刹车盘端向跳动，检测过程中，检测设备保持静止，被测轮对沿着轴线旋转。尺寸检测项目可以包括内侧距离，轮位检测，盘位检测，轴长检测，轴颈长度，踏面直径，踏面形状以及车轮轮辋宽度检测等。检测过程中，被测轮对保持相对静止，检测轮对特征面（如轴端、轴肩、轮辋内侧面等）或特征点（如踏面上距离内侧面70mm处等）之间的距离。

测量方法：
轮对尺寸测量原理如下图，当激光传感器沿着车轴从左向右移动，采集不同断面的外径数据，通过软件计算处理可得到被测工件各点位置坐标，复现被测工件的外形，如图所示，计算机根据图形数据，可计算出所有轴向尺寸。当轮对以车轴为中心转动一定角度（360度圆周等分选取转动角度）时，可根据测试要求测得多组数据，并进一步进行分析。

当前，中国经济社会发展进入了新常态，制造业发展正面临“双重挤压”。一方面，金融危机使美国、欧盟等发达国家和地区重新重视发展实体经济，加速“再工业化”和“制造业回归”；另一方面，受劳动力成本上升、人民币汇率升值等一系列因素的影响，我国低附加值产品出口的价格优势不断弱化，而印度、越南、印尼等发展中国家正以更低的劳动力成本承接劳动密集型产业的转移。劳动力成本低、资源能源消耗多和环境代价大而形成的比较优势正在逐步丧失，传统发展模式已难以为继。

转型制造业和提升品质，成为摆脱低端竞争，价格竞争的*途径。从格力空调推崇的1毫米间隙，到各界积极呼吁《质量促进法》立法，无疑可以看到中国工业界已经意识到品质提升的重要性。
随着诸如高铁，半导体，航空航天，机器人，汽车制造，自动化生产线以及智能可穿戴设备制造领域的产业升级，对产品的质量和工艺的要求必然随之升高。作为精密测量领域的，德国米铱公司一直致力于为各类产业客户提供可靠和高质量的测量解决方案。

德国米铱公司提供的激光位移传感器，激光轮廓仪，光谱共焦传感器，电容和电涡流传感器，适用于不同测量领域。例如，蓝光激光位移传感器可以适用于炙热发光被测物体，半透明物体和有机质物体表面的测量。而电容和电涡流传感器则被更多的应用到金属被测物体的测量中。德国米铱公司还可以根据客户需要，定制特殊型号的产品，以适应客户的特殊需求和优化检测效果。

德国米铱公司是一家拥有超过40年历史的德国高科技企业。其一直专注于精密测量领域，为客户提供zui为丰富的高精度位移传感器，温度传感器，以及为工业应用而设计的测量仪表和系统。

德国Micro-Epsilon主要产品：
Micro-Epsilon传感器，Micro-Epsilon位移传感器，Micro-Epsilon激光传感器，Micro-Epsilon电容式传感器，Micro-Epsilon光谱共焦控制器，Micro-Epsilon电涡流传感器，Micro-Epsilon激光扫描仪，Micro-Epsilon电感式传感器，Micro-Epsilon拉绳传感器，Micro-Epsilon距离传感器，Micro-Epsilon温度传感器，Micro-Epsilon测温仪。
LVDT，线性差动位移传感器使用了电感位移测量原理。传感器内的一次绕组通过持续交流电从而形成交变磁场，激励二次线圈内产生电信号。该电信号的强弱与可移动内核位置直接相关，从而得到位移信息。
LVDT, Linear Variable Differential Transformer
This designation describes a method of inductive displacement measurement. Here, the primary windings are supplied with a constant alternating voltage. The primary windings produce an alternating field, inducing a signal in the secondary coils, the strength of which depends on the core position. 

MICRO-EPSILON 多年的经验与的企业机构，确保了市场需求、研发及生产三个环节之间的配合。德国米铱位移传感器系列利用了各种不同的物理学原理，如电涡流原理、电容原理、光学原理、恒力拉绳原理及电感原理等等，可以接触测量或非接触测量位移、距离、位置、振动、尺寸、工差和厚度等几何量。多年来不断的技术改造与创新，使德国米铱对不同测量原理的优缺点及其适用场合有着丰富的经验。

德国MICRO-EPSILON（米铱）是一个有着率管理机构的中型企业：一方面，它是一个不断进取的高科技公司，拥有着雄厚的技术实力开发特型传感器，以满足不同用户对传感器的特殊需求；另一方面，它又是一个经验丰富的制造厂商，拥有着强大的生产能力，可完成从单只特型产品到大批量OEM产品的生产.

MICRO-EPSILON 多年的经验与的企业机构,确保了市场需求,研发及生产三个环节之间的配合。德国Micro-Epsilon米铱位移传感器系列利用了各种不同的物理学原理,如电涡流原理,电容原理,光学原理,恒力拉绳原理及电感原理等等,可以接触测量或非接触测量位移,距离,位置,振动,尺寸,工差和厚度等几何量。
多年来不断的技术改造与创新,使德国Micro-Epsilon米铱对不同测量原理的优缺点及其适用场合有着丰富的经验。 MICRO-EPSILON产品系列丰富,从零星的小型,微型传感器到复杂的测量,检验和自动化系统。产品广泛应用在机器制造和设备制造工业,汽车工业和运输业,电气工业,金属和人造材料工业,加工自动化以及大学和研究中心。

Micro-Epsilon模块化多通道测量系统产品规格：
?线性量程  0.05-10 mm
?误差    ≤±0.2%
?静态分辨率  0.004% FSO（DT6220+DL6220)、0.0005% FSO(DT6220+DL6230)
?动态分辨率  0.02% FSO（DT6220+DL6220)、0.005% FSO(DT6220+DL6230)
?极限频率 5kHz (-3dB)
?数据速率3.906kHz
?模拟量输出
?网络页面调试
?软件算法(包括厚度,差分测量等)。
电气部件外置电磁感应位移传感器LVDT传感器采用可自由移动的活塞。非接触测量实现了无机械磨损。LVDT传感器特别适用于汽车和机械设备的运动，位移和位置测量。
线性量程   ±1- ±10 mm
误差  ≤±0.3 %
极限频率 300Hz
测量安装 弹簧磁芯杆
MICRO-EPSILON主要产品：
激光三角反射式
optoNCDT2300、optoNCDT2300BL、optoNCDT1402(027)(028)、optoNCDT1710-50/221、optoNCDT1710-1000、optoNCDT1700
光谱共焦式
confocalDT 2451、IFS 2405、IFS 2403 、IFS 2402
电 涡 流 式
eddyNCDT3100、eddyNCDT3300、eddyNCDT3010、eddyNCDT3010(SPL)
电 容 式
capaNCDT6530、capaNCDT6200、capaNCDT6019
特型探头
2D/3D激光扫描仪
scanCONTROL 29X0、scanCONTROL 26X0、gapCONTROL
电磁感应式
induSENSORSerie EDS、induSENSORSerie LVDT
拉 绳 式
wireSENSOR MPM、wireSENSOR P200、wireSENSOR MK30/46/77/120/88、wireSENSOR MP/MPW 、wireSENSOR P60/P96、wireSENSOR P115
光幕千分尺
optoCONTROL2600、optoCONTROL2520、optoCONTROL1220
激光时差式
optoNCDT ILR 102X/110X/115X
MICRO-EPSILON激光扫描仪  LLT2800-100  6-8周
MICRO-EPSILON拉线传感器  WDS-1000-P60-CR-P  4-6周
MICRO-EPSILON拉绳位移传感器  VVDS-2500-P85-BH-PB  6-8周
MICRO-EPSILON拉线传感器  WDS-2000-P96-SR-I 4-20Mpa  5-7周
MICRO-EPSILON位移传感器  WDS-500-MP-C9-P WITH 9M KABEL  8-10周
MICRO-EPSILON位移传感器  EDS-300-F-SRB-I SN：13842  6-8周
MICRO-EPSILON拉绳位移传感器  WDS-1000-P60-SR-I 0mm～1000mm  6-8周
MICRO-EPSILON拉绳位移传感器  WDS-1500-P60-SR-I 0mm～1500mm  6-8周
MICRO-EPSILON电涡流位移传感器  EDDYNCDT3005  6-8周
MICRO-EPSILON位移传感器  optoNCDT1402-20  6-8周
MICRO-EPSILON 的实力也同时体现于它多样化的产品类别，从激光位移传感器、电容式位移传感器、电涡流位移传感器、拉绳位移传感器，到复杂的机电信息一体化的成套测量检验设备，可以适应不同用户对测量、检验及自动控制的特殊要求。
米铱Micro-Epsilon温度传感器 产品型号:
Micro-Epsilon       WDS-300-P60-SR-U    位移传感器
Micro-Epsilon       WDS-2500-Z100-CA-P       位移传感器
Micro-Epsilon       WDS-1000-P60-CR-P  线传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  WDS-1500-P60-SR-I   编码器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  2625074 WDS-1000-MPW-C-P Seilzug-Wegsensor     位移传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  2984002 WDS-Option C3  位移传感器零件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  2964003 WE-2500-M4 Seilverlangerung 2500 mm lang    位移传感器零件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  2964014 TR3-WDS Seilumlenkrolle für Seilzug-Wegsensoren  位移传感器零件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  DTA-15D-3-CA      位移传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  DTA-25D-3-CA      位移传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  MSC710-U    位移传感器附件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  ILD1700-500 测厚传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  ILD1700-750 测厚传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  7111058 LD1607-200 传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  6983005 Option V für LD1600  附件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  6983014 OD/LD1605-Option Sensorkabel 5m     附件
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  WDS-500-MP-C-P 2625055      位移传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  WDS-5000-P115-M-S0       传感器
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG  WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon       MSC710-U    位移传感器附件
Micro-Epsilon       WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon       2625074 WDS-1000-MPW-C-P Seilzug-Wegsensor     位移传感器
Micro-Epsilon       0mm～1000mm，WDS-1000-P60-SR-I  位移传感器
Micro-Epsilon       10814347 FAD-T-R1.1-3x0,5-295-67°   接头电缆
Micro-Epsilon       10813495 FAD-T-S-3,5x1,5-295-67°     接头电缆
Micro-Epsilon       2964014 TR3-WDS Seilumlenkrolle für Seilzug-Wegsensoren  位移传感器零件
Micro-Epsilon       0mm～1500mm，WDS-1500-P60-SR-I  位移传感器
Micro-Epsilon       DTA-25D-3-CA      位移传感器
Micro-Epsilon       DTA-15D-3-CA      位移传感器
Micro-Epsilon       10040036 CLS-K-65    传感器
Micro-Epsilon       2964003 WE-2500-M4 Seilverlangerung 2500 mm lang    位移传感器零件
Micro-Epsilon       WDS-500-MP-C-P 2625055      位移传感器
Micro-Epsilon       7111058 LD1607-200 传感器
Micro-Epsilon       optoNCDT1700 oder no.ILD1700-250VT 位移传感器
Micro-Epsilon       WDS-5000-P115-M-S0       传感器
Micro-Epsilon       0mm ～1000mm，WDS-1000-P60-SR-I 位移传感器
Micro-Epsilon       WDS-2500-Z100-CA-P       位移传感器
Micro-Epsilon       ILD1700-750 测厚传感器
Micro-Epsilon       S2   屏蔽传感器
Micro-Epsilon       ILD1402-100 传感器
Micro-Epsilon       WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon       ILD1700-20   位移传感器
Micro-Epsilon       ILD1700-50   位移传感器
Micro-Epsilon       PCI1402-3/I 4-20MA   电缆
Micro-Epsilon       WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon       eddyDT3010-A     信号调节传感器
Micro-Epsilon       WDS-300-P60-SR-U    位移传感器
Micro-Epsilon       6983005 Option V für LD1600  附件
Micro-Epsilon       WDS-1000-P60-CR-P  位移传感器
Micro-Epsilon       6983014 OD/LD1605-Option Sensorkabel 5m     附件
Micro-Epsilon       PC1700-3 with cable plug 电缆
Micro-Epsilon       WDS-1500-P60-SR-I   编码器
Micro-Epsilon       WDS-1000-P60-SR-I   位移传感器
Micro-Epsilon       WDS-2500-P85-M-SO 位移传感器
Micro-Epsilon       10814347 FAD-T-R1.1-3x0,5-295-67°   接头电缆
Micro-Epsilon       WDS-1000-P60-CR-P  线传感器
Micro-Epsilon       10814352 FAD-T-R2.1-6x1-295-67°      接头电缆
Micro-Epsilon       ILD1700-500 测厚传感器
Micro-Epsilon       2984002 WDS-Option C3  位移传感器零件
Micro-Epsilon       WDS-2500-P85-M-SO 编码器