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引言：本文介绍Miniprof轨廓仪的测量原理以及如何利用该轨廓仪来对钢轨打磨车的打磨效果进行验收。在知道目标轨廓的前提下，怎样利用Miniprof给钢轨线路打磨车提供合适的打磨模式。
当下，对钢轨进行打磨已经成为消除钢轨病害，优化钢轨廓形的重要手段之一。所以怎样定量评价钢轨打磨效果就越发重要了，而Miniprof轨廓仪是验收打磨效果的重要工具。
本论文的创新在于：对测量点进行数据处理后，找出一定的规律，为打磨模式的修改提供依据，节约打磨成本，提高天窗利用率。这样就彻底改变了目前完全依靠经验来优化打磨程序的方法。
一、Miniprof轨廓仪简介
（一）Miniprof概述
Miniprof轨廓仪主要包括钢轨测量单元和便携式计算机两部分。二者之间通过专用USB线连接，当钢轨测量单元在钢轨上进行测量时，测量数据就通过专用USB线传递到便携式计算机中，这样计算机中的Miniprof软件界面就显示出被测钢轨的廓形。
轨廓仪在钢轨上的测量状态及测量结果如图1所示。
（二） Miniprof的测量原理
当把Miniprof轨廓仪放到钢轨上开始测量时，我们不难看出，设备上有3个基准点，其中有2个在设备底部，第3个在伸缩杆上来提供轨距点，这3个基准点构成了y=0的平面。由此可知：
当做好测量准备后，y=0的平面也就确定下来了，y=0的平面反映到图1中就是钢轨的顶点处的切线（不考虑轨底坡）。
当做好测量准备后，一个极坐标系的极点就确定了，在测量时另一个极坐标系又形成了，计算机在把两个极坐标系叠加的结果反映到直角坐标系中。
二、用Miniprof指导钢轨打磨
（一）钢轨校核方式
如图1所示，在用Miniprof对钢轨轮廓进行采集后，Miniprof软件界面上会出现红色和蓝色的两条钢轨轮廓线，其中蓝色的钢轨轮廓线是基准，即在进行钢轨校核时以基准为参考线。
在对钢轨进行数据处理前，首先要对钢轨进行校核，校核方式有按中心校核钢轨，按顶部校核钢轨，按轨距角校核钢轨等方法，不同情况对应不同的校核方式，实践证明，按轨距角进行钢轨的校核方法更科学。
（二）用Miniprof衡量打磨量
在对钢轨采用轨距角的方式进行校核后，就可以进行数据处理了。如图2所示，2l.ban[1]是打磨前的数据，2l+.ban[1]是打磨后的数据。在“钢轨磨耗”的对话框中，W1的值为0.362mm，则表示钢轨轨顶处大约被打磨掉了0.362mm左右。W2与L值有关，一般情况下L设为16mm，而此处钢轨又容易出现肥边的病害，所以W2的值也能在一定程度上反映出钢轨的肥边有没有被打磨掉。只有当W2的数值为正数时才能表示此处没有肥边病害了。
从图2中可以看出，蓝色轮廓（基准）线上有角度标记，而该角度标记的值正好与 “钢轨”磨耗对话框中的参数值A相等，而W3即是钢轨在角度A处被打磨车打磨量。当W3为正数时表示打磨车在角度A处的打磨量，而当W3为负数时表示打磨车在角度A处没有打磨量。
（三）打磨模式的编写
在对钢轨进行打磨时会考虑到钢轨期望被打磨成什么样的廓形，也就是钢轨的目标廓形。在获取了目标廓形以后，就要考虑怎样才能编写出经济而有效的打磨模式。由于目标廓形的获取途径较多，此处就不做讨论。
用Miniprof对钢轨打磨模式进行指导必须需要两条轮廓线，其中红色轮廓线即钢轨打磨前的轮廓，可以用Miniprof来进行采集，而蓝色轮廓线即目标廓形。
如下图3所示，经过数据处理就能获得需要重点打磨区段对应的角度范围和打磨面积两个参数，步骤如下：
1. 进行面积的计算，此处只关注负面积，从图3中的“期望轮廓线和打磨前轮廓线之间的面积”的截图中得知，需要被打磨掉的面积约为0.737mm2，而该面积对应的剖面距离区段为（93，99）mm。
2. 该剖面距离区段对应的角度约为-19度到-36度，这可以从图3中的“角度在期望轮廓线和打磨前轮廓线上”的截图中可以看出。
3. 另外，从图3中的“打磨前轮廓线”的截图中也可也看出，指针C1和C2之间的区段需要被打磨，而此区段的角度范围也在-19度到-36度之间。
钢轨线路打磨车目前主要有两种，但其打磨模式均包含两个重要参数，一个是打磨的角度，一个是打磨的压力。打磨角度与图3中的角度是同一个概念，可以直接引用。而打磨车在恒速、恒定压力情况下的打磨量是已知的，而图3又可以得出需要打磨的面积，这样就需要调整在某个角度上打磨电机的压力和数量就行了
三、结束语
Miniprof轨廓仪最主要的难点是进行数据的处理，在如何把该仪器的数据处理与实际钢轨和钢轨线路打磨车联系起来也是至关重要的。
另外，在用Miniprof进行数据处理时，特别要注意到如何降低测量误差，另外，要考虑到钢轨的轨底坡等情况。目前，我对该软件有了一个较为深入的了解。尽管论文已经完成了预期的研究目标，但是还有一些工作需要进一步完善。以上认识还较为肤浅，不当之处请方家予以指正。
（作者单位：北京铁路局大型养路机械运用检修段）
当下，对钢轨进行打磨已经成为消除钢轨病害，优化钢轨廓形的重要手段之一。所以怎样定量评价钢轨打磨效果就越发重要了，而Miniprof轨廓仪是验收打磨效果的重要工具。
本论文的创新在于：对测量点进行数据处理后，找出一定的规律，为打磨模式的修改提供依据，节约打磨成本，提高天窗利用率。这样就彻底改变了目前完全依靠经验来优化打磨程序的方法。
一、Miniprof轨廓仪简介
（一）Miniprof概述
Miniprof轨廓仪主要包括钢轨测量单元和便携式计算机两部分。二者之间通过专用USB线连接，当钢轨测量单元在钢轨上进行测量时，测量数据就通过专用USB线传递到便携式计算机中，这样计算机中的Miniprof软件界面就显示出被测钢轨的廓形。
轨廓仪在钢轨上的测量状态及测量结果如图1所示。
（二） Miniprof的测量原理
当把Miniprof轨廓仪放到钢轨上开始测量时，我们不难看出，设备上有3个基准点，其中有2个在设备底部，第3个在伸缩杆上来提供轨距点，这3个基准点构成了y=0的平面。由此可知：
当做好测量准备后，y=0的平面也就确定下来了，y=0的平面反映到图1中就是钢轨的顶点处的切线（不考虑轨底坡）。
当做好测量准备后，一个极坐标系的极点就确定了，在测量时另一个极坐标系又形成了，计算机在把两个极坐标系叠加的结果反映到直角坐标系中。
二、用Miniprof指导钢轨打磨
（一）钢轨校核方式
如图1所示，在用Miniprof对钢轨轮廓进行采集后，Miniprof软件界面上会出现红色和蓝色的两条钢轨轮廓线，其中蓝色的钢轨轮廓线是基准，即在进行钢轨校核时以基准为参考线。
在对钢轨进行数据处理前，首先要对钢轨进行校核，校核方式有按中心校核钢轨，按顶部校核钢轨，按轨距角校核钢轨等方法，不同情况对应不同的校核方式，实践证明，按轨距角进行钢轨的校核方法更科学。
（二）用Miniprof衡量打磨量
在对钢轨采用轨距角的方式进行校核后，就可以进行数据处理了。如图2所示，2l.ban[1]是打磨前的数据，2l+.ban[1]是打磨后的数据。在“钢轨磨耗”的对话框中，W1的值为0.362mm，则表示钢轨轨顶处大约被打磨掉了0.362mm左右。W2与L值有关，一般情况下L设为16mm，而此处钢轨又容易出现肥边的病害，所以W2的值也能在一定程度上反映出钢轨的肥边有没有被打磨掉。只有当W2的数值为正数时才能表示此处没有肥边病害了。
从图2中可以看出，蓝色轮廓（基准）线上有角度标记，而该角度标记的值正好与 “钢轨”磨耗对话框中的参数值A相等，而W3即是钢轨在角度A处被打磨车打磨量。当W3为正数时表示打磨车在角度A处的打磨量，而当W3为负数时表示打磨车在角度A处没有打磨量。
（三）打磨模式的编写
在对钢轨进行打磨时会考虑到钢轨期望被打磨成什么样的廓形，也就是钢轨的目标廓形。在获取了目标廓形以后，就要考虑怎样才能编写出经济而有效的打磨模式。由于目标廓形的获取途径较多，此处就不做讨论。
用Miniprof对钢轨打磨模式进行指导必须需要两条轮廓线，其中红色轮廓线即钢轨打磨前的轮廓，可以用Miniprof来进行采集，而蓝色轮廓线即目标廓形。
如下图3所示，经过数据处理就能获得需要重点打磨区段对应的角度范围和打磨面积两个参数，步骤如下：
1. 进行面积的计算，此处只关注负面积，从图3中的“期望轮廓线和打磨前轮廓线之间的面积”的截图中得知，需要被打磨掉的面积约为0.737mm2，而该面积对应的剖面距离区段为（93，99）mm。
2. 该剖面距离区段对应的角度约为-19度到-36度，这可以从图3中的“角度在期望轮廓线和打磨前轮廓线上”的截图中可以看出。
3. 另外，从图3中的“打磨前轮廓线”的截图中也可也看出，指针C1和C2之间的区段需要被打磨，而此区段的角度范围也在-19度到-36度之间。
钢轨线路打磨车目前主要有两种，但其打磨模式均包含两个重要参数，一个是打磨的角度，一个是打磨的压力。打磨角度与图3中的角度是同一个概念，可以直接引用。而打磨车在恒速、恒定压力情况下的打磨量是已知的，而图3又可以得出需要打磨的面积，这样就需要调整在某个角度上打磨电机的压力和数量就行了
三、结束语
Miniprof轨廓仪最主要的难点是进行数据的处理，在如何把该仪器的数据处理与实际钢轨和钢轨线路打磨车联系起来也是至关重要的。
另外，在用Miniprof进行数据处理时，特别要注意到如何降低测量误差，另外，要考虑到钢轨的轨底坡等情况。目前，我对该软件有了一个较为深入的了解。尽管论文已经完成了预期的研究目标，但是还有一些工作需要进一步完善。以上认识还较为肤浅，不当之处请方家予以指正。
（作者单位：北京铁路局大型养路机械运用检修段）