專利名稱：接觸導線懸掛參數光學測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學測距裝置，適用于電氣化鐵道接觸導線懸掛參數測量。
對接觸導線空間位置(高度、離中值)的測量，除使用運行中自動接觸網檢查車之外，各鐵路供電領工區，工區目前一般都采用測桿方法，這種方法誤差大，有風天氣不易測量，且由于測桿是直接掛在25KV接觸導線上進行測量，存在著漏電可能性，對人身安全構成威脅，在有云、潮濕天氣更甚。
本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種非接觸式的接觸導線懸掛參數光學測量儀。
本實用新型的技術方案是這樣實現的一種電氣化鐵道接觸導線懸掛參數光學測量儀由照準儀和滑架尺兩部分組成，其特殊之處在于照準儀由物鏡、分劃板、目鏡、90°反射鏡、α反射鏡、反射鏡、透反射鏡及高度游標尺等組成。90°鏡、反射鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構成左照準光路，α鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構成右照準光路。照準儀可在滑架尺上左右滑動，從而能把接觸導線通過左照準光路成在分劃板上的象移至被分劃板中心線平分的位置，在此情況下，根據照準儀與滑架尺的相互位置，可以確定接觸導線的離中值。α反射鏡通過支座固定在高度游標尺游標上，α鏡搬鈕也與高度游標尺游標連接，且伸出照準儀殼體之外，用手搬動α鏡搬鈕，可帶動高度游標尺游標及α反射鏡沿高度游標尺尺身移動，從而能使接觸導線通過右照準光路成在分劃板上的象與通過左照準光路成在分劃板上的象重合，在此情況下，根據高度游標尺的讀數，可以確定接觸導線的高度。90°鏡的反射角度為90°，α反射鏡的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，這使由接觸導線、90°反射鏡、α反射鏡構成的三角形為高與底之比等于10的直角三角形，有利于儀器的制造、調整和使用。90°反射鏡和α反射鏡都采用五角棱鏡，利用其入反射光線夾角不變的特性，減少儀器光路調整工作量。滑架尺由尺身、左右支座構成，右支座有兩個支腳和兩個固定擋塊，左支座有一個支腳和一個活動擋塊，以使滑架尺置于鋼軌上時有三點支撐，保持滑架尺及整個儀器穩定地架置于左右兩鋼軌上，不易前后傾倒。左右支座由絕緣材料制做，使左右兩鋼軌不會通過滑架尺產生電連接，從而不改變軌道電路信號傳輸路徑，不影響行車信號的正確指示。左支座上還有與活動擋塊相連接的離中值軌距修正指示機構，它包括離中值軌距修正尺、指針和搬鈕等，當滑架尺與軌面垂直地置于左右兩鋼軌上時，先使兩固定擋塊外側面與右鋼軌內側面密貼，用搬鈕搬動活動擋塊左右移動，使活動擋塊外側面與左鋼軌內側面密貼，指針也相應移動，從而可據離中值軌距修正尺示值得到離中值的軌距修正值。照準儀頂部設有高差指示器，以指示兩鋼軌頂面的高差，它可以是直接以刻線指示高差的水準泡，也可以是以度盤指示高差的水準泡調平機構，根據兩鋼軌頂面高差，可以得到離中值的兩軌不平修正值。
本實用新型與現有技術相比，具有安全、準確、實用等優點，實現了對接觸導線高度和離中值的非接觸測量。
現結合附圖詳細描述本實用新型最佳實施例。
圖1為接觸導線懸掛參數光學測量儀結構示意圖圖2為接觸導線在分劃板的成象圖(a)圖為左象L(b)圖為左象L與右象R(c)圖為左象L與右象R部分重合(d)圖為左象L與右象R完全重合圖3為照準儀結構示意圖圖4為照準儀的俯視圖圖5為滑架尺主視圖圖5－a為左支腳圖5－b為右支腳圖6為滑架尺俯視圖圖7為90°反射鏡，δ1＝90°±1′，δ2＝δ3＝112.5°±5′，δ4＝45°±1′圖8為α反射鏡，α1＝α3108°±6′，α2＝95°±1′，α4＝47°±1′圖中1、目鏡，2、分劃板，3、物鏡，4、透反射鏡，5、反射鏡，6、90°反射鏡，7、α反射鏡，8、照準儀，9、望遠鏡，10、滑架尺，10a、滑架尺尺身，11、高差指示器(水準泡)，12－a、左支座，12－b、右支座，13、活動擋塊，14、固定擋塊，15－a、左鋼軌，15－b、右鋼軌，16、接觸導線，17、α鏡蓋板，18、α鏡搬鈕，19、離中值軌距修正尺，20、搬鈕，21、22、23、24、支座，25、高度游標尺游標，26游標尺尺身，27.28高度游標尺支座，29、離中值刻尺，30、導框，31、指針，32a、左支腳，32b、右支腳。
一種電氣化鐵道接觸導線懸掛參數光學測量儀如圖1～6所示，它由照準儀(8)和滑架尺(10)兩部分組成，照準儀(8)由物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)、90°反射鏡(6)、α反射鏡(7)、反射鏡(5)、透反射鏡(4)及高度游標尺(25、26)等組成。90°鏡(6)、反射鏡(5)與透反射鏡(4)、物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)構成左照準光路，α鏡(7)與透反射鏡(4)、物鏡(3)、分劃板(2)、目鏡(1)構成右照準光路。照準儀(8)可在滑架尺(10)上左右滑動，從而能把接觸導線(16)通過左照準光路成在分劃板(2)上的象移至被分劃板(2)中心線平分的位置，在此情況下，根據照準儀(8)與滑架尺(10)的相互位置，可以確定接觸導線(16)的離中值。α反射鏡(7)通過支座(24)固定在高度游標尺游標(25)上，α鏡搬鈕(8)也與高度游標尺游標(25)連接，且伸出照準儀(8)殼體之外，用手搬動α鏡搬鈕(18)，可帶動高度游標尺游標(25)及α反射鏡(7)沿高度游標尺尺身(26)移動，從而能使接觸導線(16)通過右照準光路成在分劃板(2)上的象與通過左照準光路成在分劃板(2)上的象重合，在此情況下，根據高度游標尺(26、25)的讀數，可以確定接觸導線(16)的高度。90°鏡(6)的反射角度為90°，α反射鏡(7)的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，這使由接觸導線(16)、90°反射鏡(6)、α反射鏡(7)構成的三角形為高與底之比等于10的直角三角形，有利于儀器的制造、調整和使用。90°反射鏡(6)和α反射鏡(7)都采用五角棱鏡，利用其入反射光線夾角不變的特性，減少儀器光路調整工作量。滑架尺(10)由尺身(10a)、左右支座(12a、b)構成，右支座(12b)有兩個支腳(32b)和兩個固定擋塊(14)，左支座(12a)有一個支腳(32a)和一個活動擋塊(13)，以使滑架尺(10)置于鋼軌(15a、b)上時有三點支撐，以保持滑架尺(10)及整個儀器穩定地架置于左右兩鋼軌(15a、b)上，不易前后傾倒。左右支座(12a、b)由絕緣材料制做，使左右兩鋼軌(15a、b)不會通過滑架尺(10)產生電連接，從而不改變軌道電路信號傳輸路徑，不影響行車信號的正確指示。左支座(12a)上還有與活動擋塊(13)相連接的離中值軌距修正指示機構，它包括離中值軌距修正尺(19)、指針(31)和搬鈕(20)等，當滑架尺(10)與軌向垂直地置于左右兩鋼軌(15a、b)上時，先使兩固定擋塊(14)外側面與右鋼軌(15b)內側面密貼，用搬鈕(20)搬動活動擋塊(13)左右移動，使活動擋塊(13)外側面與左鋼軌(15a)內側面密貼，指針(31)也相應移動，從而可據離中值軌距修正尺(19)示值得到離中值的軌距修正值。照準儀頂部設有高差指示器(11)，以指示兩鋼軌(15a、b)頂面的高差，它可以是直接用刻線指示高差的水準泡(11)，也可以是用度盤指示高差的水準泡調平機構，根據兩鋼軌(15a、b)頂面高差，可以得到離中值的兩軌不平修正值。
接觸導線懸掛參數光學測量儀采用光學合象三角測量原理由圖1可知，本測量儀能使接觸導線(16)分別通過左右照準光路最后在分劃板(2)上成象L、R。在先后仔細地移動照準儀(8)和α反射鏡(7)的左右位置之后，可使L和R都被分劃板中心線縱向平分，二者重合(圖2a－d)。這時，△ABC為直角三角形。
1、離中值∵△ABC為直角三角形，又BC∥KL∴AB⊥BC，AF⊥KL因此，F是接觸導線(16)到兩鋼軌(15a、b)頂面連線的垂線的垂足，B是垂線上一點，B和F在水平方向上偏離線路中心線的值等于接觸導線的離中值，其值可從滑架尺(10)的離中值刻尺(29)讀出。
離中值軌距修正軌距加寬時，在圖1中相當線路中心O′左移，因此離中值讀數應減小，反之加大。軌距每變化2mm，修正1mm。修正值可直接從離中值軌距修正尺(19)示值讀出；離中值兩軌不平修正在直線區段，兩軌不平時與兩軌理想水平條件的測量結果不同，約每1mm兩軌不平造成4mm離中值差值。本測量儀安裝的高差水準泡指示器(11)可粗略顯示兩軌不平情況，水泡中氣泡移動一格，表示2mm兩軌高差，離中值讀數修正8mm。修正后的離中值是導線對理想直線線路的離中值。
曲線段不必進行這項修正。
2、高度∵△ABC為直角三角形∴AB＝BC×tg(∠ACB)∠ACB為α反射鏡(7)的反射角度，其精確值為84°17′22″，tg(84°17′22″)＝10∴AB＝10×BCBC的長度可以從照準儀(8)內高度游標尺(25.26)上讀出，故AB可得。
接觸導線(16)到兩軌面連線的距離即高度H，H＝AB＋BF，BF為常數，故H可求出，也可調整高度游標尺零點，直接讀出H值。
接觸導線懸掛參數光學測量儀的使用方法如下1、離中值測量(參見圖1、圖2)首先把滑架尺(10)架置在鋼軌(15)上，并使之與線路中心線垂直(目視)。再把照準儀(8)放在滑架尺(10)上，并把α鏡(7)上方的α鏡蓋板(17)關閉。從目鏡(1)觀察接觸導線(16)的象。象模糊時可調節目鏡(1)使之最清晰。該象是接觸導線(16)的光線經左照準光路所成的象，此象稱為左象，用L表示。左右移動照準儀(8)，使L被分劃板(2)中心線縱向平分(圖2a)，這時可從滑架尺尺身(10a)槽內的離中值刻尺(29)上讀出接觸導線(16)的離中值。
2、離中值修正a、軌距修正按軌距修正尺(19)的讀數修正，修正量為1mm／格，符號是左負、右正。
b、兩軌不平修正在直線線路上測量時，若必須修正到理想直線線路(兩軌保持水平)條件下的離中值時，可根據水準泡(11)示值修正，修正量為8mm／格，符號是左負右正。
3、高度測量(參見圖1、圖2)保持左象L在分劃板(2)上的位置不變。開啟α鏡蓋板(17)可看到接觸導線(16)光線通過右照準光路所成的象，此象稱為右象，用R表示(圖2－b)。左右移動α反射鏡(7)，使R與L完全重合(圖2c、d)。這時，可從照準儀內高度游標尺(25.26)上讀出高度值，該值不需修正。
主要技術指標1、高度測量測量范圍4800～6500mm測量準確度±10mm分度值1mm2、離中值測量測量范圍±600mm測量準確度±10mm分度值1mm3、絕緣性能滑架尺兩支腳間絕緣電阻應大于50MΩ(500V兆歐表)。
權利要求1.一種接觸導線懸掛參數光學測量儀，用于測量電氣化鐵道接觸導線高度和離中值，由照準儀和滑架尺兩部分組成，其特征在于照準儀由物鏡、分劃板、目鏡、90°反射鏡、α反射鏡、反射鏡、透反射鏡及高度游標尺等組成，90°鏡、反射鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構成左照準光路，α鏡與透反射鏡、物鏡、分劃板、目鏡構成右照準光路，照準儀可在滑架尺上左右滑動，把接觸導線通過左照準光路成在分劃板上的象移至被分劃板中心線平分的位置，根據照準儀與滑架尺的相互位置，確定接觸導線的離中值，α反射鏡通過支座固定在高度游標尺游標上，α反射鏡搬鈕安裝在高度游標尺游標上并伸出照準儀殼體之外，搬動α反射鏡搬鈕，帶動高度游標尺游標及α反射鏡沿高度游標尺尺身移動，使接觸導線通過右照準光路成在分劃板上的象與通過左照準光路成在分劃板上的象重合，根據高度游標尺的讀數，確定接觸導線的高度值；滑架尺是照準儀的支座由尺身、支座、擋塊等組成，右支座有兩個支腳和兩個固定擋塊，左支座有一個支腳和一個活動擋塊，滑架尺的三個支腳支撐在左右兩鋼軌上。
2.根據權利要求1所述的光學測量儀，其特征在于照準儀中的90°反射鏡的反射角度為90°，α反射鏡的反射角度為α＝84°17′22″，其正切值tgα＝10，90°反射鏡和α反射鏡都采用五角棱鏡。
3.根據權利要求1所述的光學測量儀，其特征在于照準儀頂部裝有兩軌高差指示器，它采用刻線指示高差的水準泡或度盤指示高差的水準泡調平機構。
4.根據權利要求1所述的光學測量儀，其特征在于滑架尺的左支座上裝有與活動擋塊相連接的離中值軌距修正指示機構，它包括離中值軌距修正尺，指針和搬鈕等，搬鈕與指針、活動擋塊聯動，指針在離中值軌距修正尺上滑動，指示出離中值的軌距修正值。
5.根據權利要求1所述的光學測量儀，其特征在于滑架尺的左右支座采用絕緣材料制做。
專利摘要一種接觸導線懸掛參數光學測量儀，用于測量電氣化鐵道接觸導線高度和離中值，也可以測量其它導線或目標的高度和到地面鉛垂點，同時還可測量鐵道線路軌距和左右軌高差。該儀器采用三角測量原理、光學測量方法，它包括照準儀和滑架尺兩部分，其中照準儀由目鏡、物鏡、分劃板、透反射鏡、反射鏡、90°反射鏡、α反射鏡、高度游標尺、高差指示器等組成，滑架尺由尺身、離中值刻尺、左右支座、左右擋塊、軌距修正機構等組成。該儀器有測量安全、準確、快速等優點。
文檔編號G01B11/02GK2137780SQ9222084
公開日1993年7月7日 申請日期1992年9月26日 優先權日1992年9月26日
發明者宋偉, 顧世平, 湯二枚, 李永平, 王亮, 金學權, 張中石, 陳國慶 申請人:鐵道部標準計量研究所, 沈陽鐵路局蘇家屯軌距尺廠
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
