基于匹配光栅的轨道交通计轴系统研究的中期报告【摘要】随着轨道交通的发展，计轴系统作为轮轨接触点监测的重要手段之一，受到越来越多的关注。匹配光栅技术是一种准确度高、操作简单的光学计量方法，近年来在计轴系统中得到了广泛应用。本报告围绕匹配光栅技术在计轴系统中的应用展开研究，并重点研究了匹配光栅测量结果的精度、稳定性和可靠性等问题。经过实验验证及数据分析，得出了以下结论：匹配光栅技术能够准确测量轨道车辆的动态公差，具备较高的精度和可靠性，适用于轨道交通计轴系统的轮轨接触点监测。【关键词】匹配光栅；计轴系统；精度；稳定性；可靠性【引言】计轴系统的作用是监测轨道车辆的轮轨接触点、检测车轮圆度、判断车轮、钢轨的磨损情况，是保证列车行车安全的重要手段。匹配光栅技术是一种准确度高、操作简单的光学计量方法，目前已经广泛应用于机械加工、金属零件检测、机床精度检测等领域。在计轴系统中，匹配光栅技术能够通过对车轮和钢轨的相对位移进行测量，准确测量轨道车辆的动态公差，具备较高的精度和可靠性，被认为是一种很有应用前景的监测手段。本报告围绕匹配光栅技术在计轴系统中的应用展开研究，并重点研究了匹配光栅测量结果的精度、稳定性和可靠性等问题。【实验设计】本实验所采用的匹配光栅系统如图1所示。在实验中，使用两个匹配光栅分别对车轮和钢轨上的标志点进行测量，通过标志点之间的距离变化，计算出车轮和钢轨之间的相对位移，并据此得出车轮和钢轨的相对位置关系。图1匹配光栅系统示意图本实验选取了不同车速下的样本数据进行比较，以检验匹配光栅技术的测量精度和稳定性，其中包括车轮和钢轨的相对位移（位移量）和相对位移速度（速度量）。【实验结果】经过数据分析，我们得出了以下结论：1.匹配光栅技术在计轴系统中能够准确测量轨道车辆的动态公差，测量结果具有较高的精度和可靠性。2.匹配光栅技术的精度和稳定性受到车速、环境温度等因素的影响。在环境温度较高的情况下，匹配光栅的测量精度和稳定性会受到一定的影响。3.匹配光栅技术能够实现实时监测轨道车辆的动态公差，为轨道交通运行的安全提供了有效的保障。【结论】本报告围绕匹配光栅技术在计轴系统中的应用展开研究，通过实验验证，得出了匹配光栅技术能够准确测量轨道车辆的动态公差，具备较高的精度和可靠性，适用于轨道交通计轴系统的轮轨接触点监测。同时，我们也发现匹配光栅技术的精度和稳定性受到环境温度等因素的影响，需要进一步研究和优化。