CN103884269A - 一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于交通铁路技术领域，具体涉及一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，包括设在基本轨上的组合检测线圈，以此来获得道岔尖轨的动态变化与位置状态，通过基于法拉第电磁感应定律的激励采集高精度传感器，进行多组多点实时的数据采集，还包括电路控制器，电路控制器包括用来为检测线圈提供激励的激励电路模块，进行数据接收的传输接收电路模块，进行信号数据处理的处理电路模块，以及无线通信电路模块，最后通过无线通信发送到计算机服务器，组合检测线圈采集的数据通过电缆传输给电路控制模块，本发明的益处在于：可以无接触测量道岔密贴形变，不受温度变化影响精度，结构简单。
Description
技术领域
本发明属于交通铁路技术领域，具体涉及一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置。
背景技术
目前，我国铁路道岔尖轨基本轨密贴的检测装置主要为德国西门子公司生产的密贴检查器和中国铁路通信信号集团公司JM1型密贴检查器。两款产品均安装在第一、二牵引点间基本轨底部或通过长连杆连接到轨外的独立基座，但二者原理和内部功能都与转辙机内电接点机构类似，只能对尖轨与基本轨的密贴是否到位给出“通”与“不通”的“开关”信号，不能反映密贴时间隙0～4mm的连续变化、变动幅度和频率，且受环境温度影响较大。铁道部标准规定第一牵引点（转辙机与尖轨连接位置）尖轨与基本轨之间的间隙必须小于4mm，达到4mm转辙机内表示电路和密贴检查器开关不得接通表示信号，禁止行车。
电磁涡流传感器是基于涡流效应的新型传感器。具有非接触、测量精度高、响应速度快、结构简单、频响宽、不受油污等介质的影响等优点。电磁涡流检测的基本原理是法拉第电磁感应定律，当尖轨靠近载有交变电流的激励线圈时，由于线圈磁场的作用，尖轨钢轨中会感应出涡流。由于涡流效应，位移量的变化会影响传感器线圈的阻抗值，再由信号测量电路嵌入式处理模块将变化的阻抗量转换成相应的电量，可反映为尖轨与传感器的距离位移，即道岔尖轨与基本轨的密贴量。
就工务段人员现有反应的实际情况看，迫切需要一种能够直接表示尖轨与基本轨间位移连续实时变化的且能适应多种复杂环境的密贴形变检测装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，包括设在基本轨上的组合检测线圈，以此来获得道岔尖轨的动态变化与状态，通过基于法拉第电磁感应定律的激励采集高精度传感器，进行多组多点实时的数据采集，还包括电路控制器，电路控制器包括用来为检测线圈提供激励的激励电路模块，进行数据接收的传输接收电路模块，进行信号数据处理的处理电路模块，以及无线通信电路模块，最后通过无线通信发送到计算机服务器，组合检测线圈采集的数据通过电缆传输给电路控制模块。
组合检测线圈包括一个激励线圈、两个检测线圈，三者成品字形排列，激励线圈在上，左下右下分别为检测线圈，三者共平面封装在一圆柱形外壳内，后侧部引出连接电缆，尾部使用防水绝缘胶固定于道岔基本轨轨腰处。
电路控制器安装于轨旁转辙机内，并有抗干扰功能，不影响原有设备功能。
四个组合检测线圈安装于第一牵引点和第二牵引点之间，第一线圈安装于距第一牵引点外10mm处，第四线圈安装于距第二牵引点内10mm处，第三线圈和第四线圈四等分第一线圈和第四线圈距离安装，多点组合线圈检测适用于多种型号道岔。
组合检测线圈的厚度为3mm。
本发明的益处在于：可以无接触测量道岔密贴形变，不受温度变化影响精度，结构简单。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明电路模板模块示意图；
图3为本发明实施例组合检测线圈剖面构造示意图；
图4为本发明实施例纵剖面构造示意图。
具体实施方式
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：如图1和图2所示，道岔尖轨1与基本轨2在转辙机的牵引控制下由斥离状态向闭合状态运动，以60kg/m钢轨12号单开道岔为例，第一牵引点动程为160mm，即斥离状态时尖轨1与基本轨2间距离为160mm。当道岔尖轨1与基本轨2完全闭合时成为密贴状态，此时列车由道岔尖轨1引导转向另一股道。组合检测线圈3安装于基本轨2的轨腰处，通过连接电缆4与延伸电缆5和电路控制器6相连，内的电路控制器6由为检测线圈提供激励电流的激励电路模块、接收检测线圈回采信号的传输接收电路模块、对信号进行处理的数据处理电路模块以及与主控机房主机通信的无线通信电路模块组成。
在图3所示，由组合检测线圈3，激励线圈31，检测线圈32，检测线圈33组成，其中激励线圈31，检测线圈32，检测线圈33由有机玻璃材料外壳包裹固定组成组合检测线圈3。电路控制器6中的激励电路产生高频正弦激励信号，通过连接电缆4与延伸电缆5和激励线圈31相连。为保证不与已有轨道电路信号相互干扰，通常激励信号为60kHz正弦信号，电流很小，且连接电缆4与延伸电缆5为有屏蔽层的标准双绞线。激励信号通过激励线圈31作用于道岔尖轨1，当道岔尖轨1与组合检测线圈3距离不同时检测线圈32、检测线圈33会产生随距离变化而相应变化的回采信号，通过连接电缆4与延伸电缆5将各个不同安装点的回采信号送回电路控制器6中，由接收检测线圈回采信号的传输接收电路、对信号进行处理的数据处理电路处理输出相应的道岔尖轨1与组合检测线圈3距离值，即 为道岔尖轨1与基本轨2间连续的密贴形变量。铁道部标准规定第一牵引点（转辙机与尖轨连接位置）道岔尖轨1与基本轨2之间的间隙必须小于4mm，达到4mm转辙机内表示电路和密贴检查器开关不得接通表示信号，禁止行车，电路控制器6可在将信号与多组历史数据进行对比分析，并可预设提前量，在道岔尖轨1与基本轨2密贴距离为2mm时就给出警报。
在图4所示，组合检测线圈3安装于基本轨2轨腰处，线圈探头不突出于轨头，不会对道岔尖轨1与基本轨2动作产生影响。可在钢轨道岔的基本轨2两侧分别安装两套本发明装置，分别对定位与反位时道岔尖轨1与基本轨2实施连续的密贴形变程度距离检测。
以上对本发明所提供的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置进行了详细介绍，以上参照附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制，凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。
Claims (7)
1.一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：包括设在基本轨上的组合检测线圈，以此来获得道岔尖轨的动态变化与状态，通过基于法拉第电磁感应定律的激励采集高精度传感器，进行多组多点实时的数据采集，组合检测线圈通过电缆连接电路控制器，电路控制器包括用来为检测线圈提供激励的激励电路模块，进行数据接收的传输接收电路模块，进行信号数据处理的处理电路模块，以及无线通信电路模块，最后通过无线通信发送到计算机服务器，组合检测线圈采集的数据通过电缆传输给电路控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：组合检测线圈包括一个激励线圈、两个检测线圈，三者成品字形排列，激励线圈在上，左下右下分别为检测线圈，三者共平面封装在一圆柱形外壳内，后侧部引出连接电缆，尾部使用防水绝缘胶固定于道岔基本轨轨腰处。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：电路控制器带有抗干扰功能，不影响原有设备功能。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：四个组合检测线圈安装于第一牵引点和第二牵引点之间，第一线圈安装于距第一牵引点外10mm处，第四线圈安装于距第二牵引点外10mm处，第三线圈和第四线圈四等分第一线圈和第四线圈距离安装，多点组合线圈检测适用于多种型号道岔。
5.根据权利要求1所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：电路控制器存有各个组合线圈监测点的多组历史信号值，***自动分析比较后可给出抗温度引起热胀冷缩等变量导致误差的结果。
6.根据权利要求1所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：电路控制器放置在转辙机内。
7.根据权利要求2所述的一种基于电磁涡流激励采集的道岔尖轨密贴形变装置，其特征在于：组合检测线圈的厚度为3mm。
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