CN113092143A - 用于磁浮列车悬浮***的检测*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于磁浮列车悬浮***的检测***，包括检测部件和控制器，检测部件包括驱动单元和第一、第二测试线圈单元，第一测试线圈单元的第一测试线圈组与待测悬浮传感器的间隙线圈的数目、位置和尺寸均对应，第二测试线圈单元的第二测试线圈组与待测悬浮传感器的速度线圈的数目、位置和尺寸均对应；控制器与驱动单元和悬浮控制器通信连接；驱动单元用于根据控制器的控制指令发送驱动信号至第一测试线圈单元和/或第二测试线圈单元，控制器用于采集悬浮控制器反馈的参数信息。该检测***能够对现车的悬浮***进行调试、检测、故障模拟及故障排查，规避了专门搭建检测用试验台，能够大幅缩减检测成本，提高检测效率。

Description

用于磁浮列车悬浮***的检测***
技术领域
本发明涉及磁浮列车检测技术领域，特别是涉及一种用于磁浮列车悬浮***的检测***。
背景技术
磁浮列车在悬浮于定子结构的轨道运行时，其悬浮***需要通过基于电感原理的悬浮传感器检测车辆与定子结构之间的间隙，和一定时间内经过的定子结构的齿槽数目来获得列车的运行速度，悬浮控制器通过接收悬浮传感器采集的间隙信号和速度信号，实时调节电磁铁的驱动电流，以实现列车的稳定悬浮控制，悬浮***为磁浮列车的关键部件之一。
为验证悬浮***的功能和性能，需要有专门设备对悬浮控制器和悬浮传感器进行测试。
现有针对悬浮***的检测方法是搭建专用试验台，将悬浮控制器与悬浮传感器和电磁铁连接，悬浮传感器安装在电磁铁上，电磁铁和定子结构安装在试验台上，通过设定悬浮间隙实现电磁铁实际起伏，调试和测试悬浮***的性能。
上述检测方式，试验台的成本较高，尺寸较大，并且电磁铁无法横向移动，只能进行静态下的***性能测试，当悬浮***的各部件安装于车辆后，显然无法利用试验台的方式对其进行测试或者故障检测，但是拆卸装车的部件再检测的话，拆卸步骤复杂，影响检测效率，也不利于现车的故障排查。
有鉴于此，如何设计一种检测***，能够应用于现车的悬浮***的调试、检测和故障排查，节省搭建专门试验台所需成本，提高检测效率，成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于磁浮列车悬浮***的检测***，该检测***能够对现车的悬浮***进行调试、检测、故障模拟及故障排查，规避了专门搭建检测用试验台，能够大幅缩减检测成本，提高检测效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于磁浮列车悬浮***的检测***，包括检测部件和控制器，所述检测部件包括驱动单元、第一测试线圈单元和第二测试线圈单元，所述第一测试线圈单元的第一测试线圈组与待测悬浮传感器的间隙线圈的数目、位置和尺寸均对应，所述第二测试线圈单元的第二测试线圈组与待测悬浮传感器的速度线圈的数目、位置和尺寸均对应；所述第一测试线圈组和所述第二测试线圈组均包括至少一个线圈；
所述控制器与所述驱动单元和悬浮控制器通信连接；所述驱动单元用于根据所述控制器的控制指令发送驱动信号至所述第一测试线圈单元和/或所述第二测试线圈单元，所述控制器用于采集所述悬浮控制器反馈的参数信息。
该发明提供的检测***，用于磁浮列车悬浮***的检测，通过为待测悬浮传感器施加外部磁场变化环境以模拟磁浮列车运行时不同的间隙值和速度值，在不同模拟工况下，根据悬浮***的悬浮控制器反馈的检测值，对悬浮***进行调试和检测，并能够实现故障模拟以及故障排查，在现车上进行即可，规避了搭接试验台所需要的成本，提高了检测效率，同时，该检测***的设备体积小，便于携带。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述第一测试线圈单元包括两个第一测试线圈组，所述第一测试线圈组包括两个以上相互独立的线圈。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述第二测试线圈单元包括两个第二测试线圈组，所述第二测试线圈组包括两个以上相互独立的线圈。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元均设置于一电路板上，且所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元在所述电路板内处于不同的平面。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述检测部件还包括外壳，所述外壳与待测悬浮传感器的外形一致，所述驱动单元、所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元均安装于所述外壳内。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述外壳包括对应于待测悬浮传感器的检测面的壳体部，所述第一测试线圈组的线圈的长度方向与所述壳体部的宽度方向一致，所述第二测试线圈组的线圈的长度方向与所述壳体部的长度方向一致。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述检测部件还包括无线通信模块，所述驱动单元通过所述无线通信模块与所述控制器通信，所述无线通信模块内置于所述外壳。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述检测部件还包括内置于所述外壳的电源模块，用以为所述检测部件供电。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述检测部件具体设有多个，分别对应安装在多个待测悬浮传感器上，多个所述检测部件均与所述控制器通信。
如上所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，所述悬浮控制器检测的参数信息包括待测悬浮传感器的间隙值、速度值以及待测电磁铁的电流值；
所述控制器发送至所述驱动单元的驱动信号包括所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元中线圈的通断状态、通断频率、通断顺序以及通断数目。
附图说明
图1为具体实施例中待测悬浮传感器的结构示意图；
图2为本发明所提供检测***的检测部件安装于待测悬浮传感器的结构示意图；
图3为本发明所提供检测***一种具体实施例的原理框图；
图4为具体实施例中检测***的第一测试线圈单元的布局示意图；
图5为具体实施例中检测***的第二测试线圈单元的布局示意图。
附图标记说明：
悬浮传感器01，检测面011，悬浮控制器02；
控制器10，检测部件20，驱动单元21，第一测试线圈单元22，第一测试线圈组221，第二测试线圈单元23，第二测试线圈组231，外壳24，壳体部241，无线通信模块25，电池26。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图5，图1为具体实施例中待测悬浮传感器的结构示意图；图2为本发明所提供检测***的检测部件安装于待测悬浮传感器的结构示意图；图3为本发明所提供检测***一种具体实施例的原理框图；图4为具体实施例中检测***的第一测试线圈单元的布局示意图；图5为具体实施例中检测***的第二测试线圈单元的布局示意图。
该实施例提供的检测***用于磁浮列车悬浮***，磁浮列车的悬浮***包括悬浮传感器01、悬浮控制器02和电磁铁(图中未示出)，其中，悬浮传感器01安装在电磁铁上，悬浮控制器02与悬浮传感器01和电磁铁连接，能够获取悬浮传感器01和电磁铁的相关参数信息。
该实施例的检测***包括控制器10和检测部件20，控制器10与悬浮控制器02和检测部件20通信连接。
检测部件20包括驱动单元21、第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23。
其中，第一测试线圈单元22的第一测试线圈组221与待测的悬浮传感器01的间隙线圈的数目、位置和尺寸均对应，也就是说，待测的悬浮传感器01具有几个间隙线圈，第一测试线圈单元22就设有几个第一测试线圈组221，且，每个第一测试线圈组221与待测的悬浮传感器01的对应间隙线圈的位置在空间上对应，尺寸也对应，每个第一测试线圈组221设有至少一个线圈。第一测试线圈单元22用于模拟悬浮传感器01的外部磁场状态，通过对各第一测试线圈组221的线圈的控制，可以模拟出不同的间隙值，可以理解，为更好地对悬浮***进行检测第一测试线圈单元22的设置应当能够满足悬浮传感器01的间隙通道的全量程的间隙变化值，在一个实例中，该间隙变化值的范围为0mm～20mm。
就目前的应用来说，悬浮传感器01通常具有两个间隙线圈，行业内称之为A通道间隙线圈和B通道间隙线圈，所以图示方案中的第一测试线圈单元22也设有两个第一测试线圈组221，分别与A通道间隙线圈和B通道间隙线圈对应。可以理解，在实际应用中，若待测的悬浮传感器01的间隙线圈发生变化，检测部件20的第一测试线圈单元22的第一测试线圈组221对应设置，不再一一举例说明。
其中，第二测试线圈单元23的第二测试线圈组231与待测的悬浮传感器01的速度线圈的数目、位置和尺寸均对应，也就是说，待测的悬浮传感器01具有几个速度线圈，第二测试线圈单元23就设有几个第二测试线圈组231，且，每个第二测试线圈组231与待测的悬浮传感器01的对应速度线圈的位置在空间上对应，尺寸也对应，每个第二测试线圈组231设有至少一个线圈。第二测试线圈单元23用于模拟电感变化，使得待测的悬浮传感器01内的速度线圈能够等效识别出长定子齿槽结构的水平运行，以实现速度测量，也就是说通过对第二测试线圈单元23的各第二测试线圈组231的线圈的控制，可以模拟出所需要测试的速度值，那么，在具体设置时，第二测试线圈单元23的具体设置与需要测试的速度范围相关，在一个实例中，模拟的速度范围为0～600Km/h。
就目前的应用来说，悬浮传感器01通常也具有两个速度线圈，所以图示方案中的第二测试线圈单元23也相应设有两个第二测试线圈组231，分别与两个速度线圈对应。可以理解，在实际应用中，若待测的悬浮传感器01的速度线圈发生变化，检测部件20的第二测试线圈单元23的第二测试线圈组231也对应设置，不再一一举例说明。
第一测试线圈组221和第二测试线圈组231均包括至少一个线圈。
检测部件20的驱动单元21用于根据控制器10的控制指令发送驱动信号至第一测试线圈单元22和/或第二测试线圈单元23，也就说说，通过驱动单元21对第一测试线圈单元22的各第一测试线圈组221的线圈进行控制，以模拟不同的间隙值，通过驱动单元21对第二测试单元23的各第二测试线圈组231的线圈进行控制，以模拟不同的速度值。
显然，驱动单元21与第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23均通信连接。
控制器10还用于采集悬浮控制器02反馈的参数信息。
如上，该检测***可以将检测部件20安装在待测的悬浮传感器01上，使检测部件20的第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23分别与悬浮传感器01的间隙线圈和速度线圈对应，通过控制器10发送控制指令至驱动单元21，驱动单元21根据接收的控制指令生成驱动信号，并发送至第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23，以模拟列车运行时不同的间隙值和速度值，悬浮控制器02通过接收悬浮传感器01采集的间隙信号和速度信号进行处理，从而调节电磁铁的驱动电流，在此过程中，控制器10采集悬浮控制器02反馈的参数信息，实现对悬浮***的测试，并以此进行悬浮***的调试，另外，通过对第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23的控制也可以实现故障模拟，还可以根据测试进行现车故障排查，规避了现有技术中搭建试验台所需要的成本，在现车上即可进行，提高了检测效率，同时，该检测***的设备体积小，便于携带。
具体应用中，根据待测的悬浮传感器01的数目，可以设置匹配的多个检测部件20，这些检测部件20可以同一个控制器10通信，控制器10对不同的检测部件20发送不同的控制指令，以满足不同的测试需求。
具体的方案中，第一测试线圈单元22的第一测试线圈组221设置有两个以上的线圈，各线圈相对独立，即驱动单元21可以控制第一测试线圈组221的不同线圈的通断，彼此不受影响。
如图4所示，每个第一测试线圈组221设有多个线圈，第一测试线圈组221的宽度X3和长度Y2与对应的悬浮传感器01的间隙线圈一致，两个第一测试线圈组221之间的间隔距离与悬浮传感器01中两个间隙线圈的间隔距离一致。
第二测试线圈单元23的第二测试线圈组231设置有两个以上的线圈，各线圈也相对独立，即驱动单元21可以控制第二测试线圈组231的不同线圈的通断，彼此不受影响。
如图5所示，每个第二测试线圈组231设有多个线圈，第二测试线圈组231的宽度X1和长度Y与对应的悬浮传感器01的速度线圈一致，两个第二测试线圈组231之间的间隔距离与悬浮传感器01中两个速度线圈的间隔距离一致。
在上述设置的基础上，驱动单元21对于测试线圈组的驱动信号包括各测试线圈组的每个线圈的通断状态、通断频率，这些线圈的通断顺序以及线圈通断的数目，具体以实际测试时对应工况所需要求为准。
具体的方案中，悬浮控制器02反馈的参数信息包括悬浮传感器的间隙值、速度值以及对应电磁铁的电流值。
具体设置时，第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23可以设置在一个电路板上，且第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23在电路板内处于不同的平面，以免两者相互干扰。当然，驱动单元21可以为驱动控制电路，也设置在同一电路板上，或者单独设置。
具体的，驱动单元21可以通过控制电路驱动逻辑开关器件或者继电器生成驱动信号。
当然，可以理解，也可以将第一测试线圈单元22设置在一个电路板上，第二测试线圈单元23设置在另一个电路板上。
如图1所示，通常的悬浮传感器01具有检测面，整体呈L形结构，实际设置时，检测部件20设有外壳24，该外壳24的外形与悬浮传感器01一致，以方便将外壳24安装在悬浮传感器01上，前述驱动单元21、第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23均安装在外壳24内，如此，将检测部件20的各部件集成在外壳24内，方便安装。
参考图2，外壳24包括与悬浮传感器01的检测面011对应的壳体部241，安装后，该壳体部241置于悬浮传感器01的检测面011上，第一测试线圈单元22和第二测试线圈单元23均安装在壳体部241内，具体地，第一测试线圈单元22的各第一测试线圈组221的各线圈的长度方向与壳体部241的宽度方向一致，即与悬浮传感器01的检测面011的宽度一致，第二测试线圈单元23的各第二测试线圈组231的各线圈的长度方向与壳体部241的长度方向一致，即与悬浮传感器01的检测面的长度一致，如前所述，这与悬浮传感器01内的间隙线圈和速度线圈的排布方向相关。
为方便安装和检测，检测部件20还在外壳24内设有无线通信模块25，驱动单元21具体通过无线通信模块25实现与控制器10的通信。
为实现检测部件20的供电及设备续航，检测部件20的外壳24内还设有电源模块，该电源模块具体可以为电池26，当然也可以为已有的其他电源形式。
实际应用时，根据需要测试的悬浮传感器01的数量，准备检测部件20，将检测部件20放置于待测的悬浮传感器01上，调试人员可通过控制器10向检测部件20的驱动单元21发送控制指令，以生成驱动信号，可以设置模拟全间隙范围、全速度范围，测试不同间隙、不同速度下悬浮控制器02反馈的间隙值、速度值和电流值等参数；同时，也可以设置某一个或多个悬浮传感器01的速度异常(过快或过慢)或间隙异常(过大或过小)，来监测悬浮控制器02的响应能力或逻辑处理方式等，判断悬浮控制器02的工作状态，实现悬浮***的闭环检测。
以上对本发明所提供的用于磁浮列车悬浮***的检测***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，包括检测部件和控制器，所述检测部件包括驱动单元、第一测试线圈单元和第二测试线圈单元，所述第一测试线圈单元的第一测试线圈组与待测悬浮传感器的间隙线圈的数目、位置和尺寸均对应，所述第二测试线圈单元的第二测试线圈组与待测悬浮传感器的速度线圈的数目、位置和尺寸均对应；所述第一测试线圈组和所述第二测试线圈组均包括至少一个线圈；
所述控制器与所述驱动单元和悬浮控制器通信连接；所述驱动单元用于根据所述控制器的控制指令发送驱动信号至所述第一测试线圈单元和/或所述第二测试线圈单元，所述控制器用于采集所述悬浮控制器反馈的参数信息。
2.根据权利要求1所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述第一测试线圈单元包括两个第一测试线圈组，所述第一测试线圈组包括两个以上相互独立的线圈。
3.根据权利要求1所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述第二测试线圈单元包括两个第二测试线圈组，所述第二测试线圈组包括两个以上相互独立的线圈。
4.根据权利要求1所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元均设置于一电路板上，且所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元在所述电路板内处于不同的平面。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述检测部件还包括外壳，所述外壳与待测悬浮传感器的外形一致，所述驱动单元、所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元均安装于所述外壳内。
6.根据权利要求5所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述外壳包括对应于待测悬浮传感器的检测面的壳体部，所述第一测试线圈组的线圈的长度方向与所述壳体部的宽度方向一致，所述第二测试线圈组的线圈的长度方向与所述壳体部的长度方向一致。
7.根据权利要求5所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述检测部件还包括无线通信模块，所述驱动单元通过所述无线通信模块与所述控制器通信，所述无线通信模块内置于所述外壳。
8.根据权利要求5所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述检测部件还包括内置于所述外壳的电源模块，用以为所述检测部件供电。
9.根据权利要求1-4任一项所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述检测部件具体设有多个，分别对应安装在多个待测悬浮传感器上，多个所述检测部件均与所述控制器通信。
10.根据权利要求1-4任一项所述的用于磁浮列车悬浮***的检测***，其特征在于，所述悬浮控制器反馈的参数信息包括待测悬浮传感器的间隙值、速度值以及待测电磁铁的电流值；
所述控制器发送至所述驱动单元的驱动信号包括所述第一测试线圈单元和所述第二测试线圈单元中线圈的通断状态、通断频率、通断顺序以及通断数目。
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