CN113353120A - 一种调谐设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于铁路通信技术领域，提供了一种调谐设备。该调谐设备包括第一接口、第一电感、第一电容和第二接口；第一接口与第一电感的第一端通过第一连接线连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端通过第二连接线连接，第一电容的第二端与第二接口通过第三连接线连接，第一接口和第二接口用于连接外部电路；其中，第一连接线、第二连接线和第三连接线中的至少一个为锰铜丝。本发明使用锰铜丝作为调谐设备的连接线，锰铜丝的电阻温度系数较低，电阻率较高，使用较短的锰铜丝即可实现对谐振电路的电阻补偿，因此不易变形，工作过程中电阻值变化较小，因此可以提高调谐设备的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于铁路通信技术领域，尤其涉及一种调谐设备。
背景技术
调谐设备是无绝缘轨道电路***中的重要室外设备，主要用于在室外调谐区实现电气绝缘调节。调谐设备的工作性质使得调谐设备需要有较高的精度。生产过程需要进行多次调试，以保证调谐设备的性能。
然而，调谐设备的调试过程通常在室温下进行，即使调谐设备调试合格，在投入使用时，调谐设备的参数也可能受到较大的环境温度影响，难以保证调谐精度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种调谐设备，以解决调谐设备的稳定性低的问题。
本发明实施例提供了一种调谐设备，该调谐设备包括第一接口、第一电感、第一电容和第二接口；
第一接口与第一电感的第一端通过第一连接线连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端通过第二连接线连接，第一电容的第二端与第二接口通过第三连接线连接，第一接口和第二接口用于连接外部电路；
其中，第一连接线、第二连接线和第三连接线中的至少一个为锰铜丝。
在一种可能的实现方式中，第一电容为负温度系数电容，第一电感为正温度系数电感。
在一种可能的实现方式中，第一电容为聚丙烯薄膜电容。
在一种可能的实现方式中，该调谐设备还包括第二电容；第二电容的第一端与第一接口通过第四连接线连接，第二端与第二接口通过第五连接线连接。
在一种可能的实现方式中，第四连接线和第五连接线中的至少一个为锰铜丝。
在一种可能的实现方式中，第一电容和第二电容为负温度系数电容，第一电感为正温度系数电感。
在一种可能的实现方式中，第一电容和第二电容为聚丙烯薄膜电容。
在一种可能的实现方式中，第一电感为磁芯电感。
在一种可能的实现方式中，第一电感的磁芯通过金属弹簧固定。
在一种可能的实现方式中，该调谐设备通过软质聚氨酯发泡材料密封。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施例提供的调谐设备包括第一接口、第一电感、第一电容和第二接口；第一接口与第一电感的第一端通过第一连接线连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端通过第二连接线连接，第一电容的第二端与第二接口通过第三连接线连接，第一接口和第二接口用于连接外部电路；其中，第一连接线、第二连接线和第三连接线中的至少一个为锰铜丝。本发明使用锰铜丝作为调谐设备的连接线，锰铜丝的电阻温度系数较低，电阻率较高，使用较短的锰铜丝即可实现对谐振电路的电阻补偿，因此不易变形，工作过程中电阻值变化较小，因此可以提高调谐设备的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种调谐设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种调谐设备的结构示意图；
图3是本发明实施例中使用的电感的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的调谐设备1的结构示意图，详述如下：
该调谐设备1包括第一接口101、第一电感102、第一电容103和第二接口104。
第一接口101与第一电感102的第一端通过第一连接线105连接，第一电感102的第二端与第一电容103的第一端通过第二连接线106连接，第一电容103的第二端与第二接口104通过第三连接线107连接，第一接口101和第二接口104用于连接外部电路。
其中，第一连接线105、第二连接线106和第三连接线107中的至少一个为锰铜丝。
在本实施例中，调谐设备可以应用于无绝缘轨道电路***，例如ZPW·2000系列无绝缘轨道电路***，主要应用在室外调谐区，起到电气绝缘节的作用。对于本区段频率呈现高阻抗，减少对本区段信号的衰耗；对于邻区段频率呈现较低阻抗，阻止相邻区段信号进入本轨道电路区段。调谐设备由电容和电感组成。调谐设备指标分为零阻抗和极阻抗指标，零阻抗指标又分为交流有效电阻(实部)、容抗(虚部)，极阻抗指标也分为交流有效电阻(实部)、容抗(虚部)。
在本实施例中，调谐设备1为F1型调谐设备，是由第一电感102和第一电容103组成的两元件电路。F1型调谐设备的调谐频率包括1700Hz/2000Hz，对邻区段频率f2为串联谐振，呈较低阻抗(约数十毫欧)，称“零阻抗”，相当于短路，阻止邻区段信号进入本轨道电路区段；对本区段频率f1呈现容性，并与调谐区钢轨、空心线圈的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗(约2欧)，称“极阻抗”，减少对本区段信号的衰耗。
在F1型调谐设备中，通常采用铜芯聚氯乙烯软线对元件进行连接，同时作为电阻补偿线。通过调整铜芯聚氯乙烯软线的长度和形状，调整铜芯聚氯乙烯软线在电路中的电阻值，从而实现对调谐设备的阻抗指标的调试。但是铜芯聚氯乙烯软线比较长，在调试时需要反复折弯，并且需要用胶带固定。铜芯聚氯乙烯软线的长度及折弯的形状对调谐设备的有效电阻大小影响都比较大，而且受环境温度影响大，很难满足高低温指标的要求，且生产过程中的装配调试效率低下，进而影响生产效率和产品合格率。调谐设备在标准极限温度下不能满足指标时会影响***隔离度，隔离度不能满足要求时会直接影响列车的运行安全，严重时会造成事故。
因此，本申请通过锰铜丝对调谐设备中的元件进行连接，以及作为谐振电路的电阻补偿线。锰铜丝可以代替第一连接线105、第二连接线106和第三连接线107中的任意一个、两个或三个，在进行调试时，只需调节一个连接线的长度就能实现对谐振电路的交流有效电阻值进行补偿。锰铜丝具有较低的电阻温度系数，较宽的使用温度范围，加工性能良好，具有良好的焊接性能。经过实验验证，锰铜丝可以提高调谐设备的稳定性。此外，本申请中使用的锰铜丝长度较短，不易变形，还可以提高调谐设备的生产效率及产品质量，降低产品报废率。
可选的，第一电容103为负温度系数电容，第一电感102为正温度系数电感。
在本实施例中，影响调谐设备稳定性的因素还包括谐振电路中的元件。目前已有的电感均为正温度系数，电容有正温度系数电容和负温度系数电容。因此在调谐设备中同时使用负温度系数电容和正温度系数电感，可以在一定程度上实现参数变化互补，提高调谐设备的稳定性。
可选的，第一电容103为聚丙烯薄膜电容。
在本实施例中，聚丙烯薄膜电容为负温度系数且稳定性比较强，具有自愈性、高绝缘、低损耗、频率特性好、容量温漂系数小的特点。
图2为本发明实施例提供的另一种调谐设备的结构示意图。参照图2，调谐设备1还包括第二电容111。第二电容111的第一端与第一接口101通过第四连接线112连接，第二端与第二接口104通过第五连接线113连接。
如图2所示，在本实施例中，调谐设备1为F2型调谐设备，是由第一电感102、第一电容103和第二电容111组成的三元件电路。F2型调谐设备的调谐频率包括2300Hz/2600Hz，对邻区段频率f1为串联谐振，呈较低阻抗(约数十毫欧)，称“零阻抗”，相当于短路，阻止邻区段信号进入本轨道电路区段；对本区段频率f2呈现容性，与调谐区钢轨、空心线圈的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗(约2欧)，称“极阻抗”，减少对本区段信号的衰耗。
可选的，第四连接线112和第五连接线113中的至少一个为锰铜丝。
在本实施例中，第二电容111通过锰铜丝与由第一电感102、第一电容103组成的谐振电路并联，通过调节锰铜丝的长度和形状，实现对此并联电路的交流阻抗有效值进行调节。
可选的，第一电容103和第二电容111为负温度系数电容，第一电感102为正温度系数电感。
在本实施例中，调谐设备1中存在两个电容和一个电感，此时需要两个电容均为负温度系数电容，实现与第一电感102的参数互补。
可选的，第一电容103和第二电容111为聚丙烯薄膜电容。
可选的，在上述任一实施例的基础上，第一电感102为磁芯电感。
在本实施例中，磁芯电感为正温度系数，在温度变化时可以对电容参数的变化进行补偿。
可选的，第一电感102的磁芯通过金属弹簧固定。
在本实施例中，通过金属弹簧固定第一电感102的磁芯，当温度升高时，弹簧拉力减弱，可以对电感增加实现一定程度的抵消，保持电感的稳定性。
如图3所示，第一电感102包括线圈301、弹簧302和磁芯303。
可选的，调谐设备通过软质聚氨酯发泡材料密封。
在本实施例中，由于调谐设备的指标直接影响铁路行车的安全，为了保证调谐设备的精准度，在调试完成后通常会进行发泡密封，对调谐设备内的部件进行封装保护。本实施例中的软质聚氨酯发泡材料在发泡时可根据需要调整硬度，通过调整发泡硬度保证电感受温度变化时，用于固定磁芯的金属弹簧能够移动，从而对电容的容抗变化进行更好的补偿。
参见表1，表1是2600Hz调谐设备在改进前和改进后的温度变化时零阻抗和极阻抗的有效交流电阻和容抗值：
表1
其中，a表示交流有效电阻值，b表示容抗。可以看出改进前零阻抗a值低温变化2.24，高温变化1.91，而改进后零阻抗a值低温变化1.3，高温变化0.1；改进前极阻抗a值低温变化9.28，高温变化7.42，而改进后极阻抗a值低温变化3.1，高温变化3.8，改进前后调谐设备参数受到环境温度影响的变化量明显减小。
本发明实施例提供的调谐设备包括第一接口、第一电感、第一电容和第二接口；第一接口与第一电感的第一端通过第一连接线连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端通过第二连接线连接，第一电容的第二端与第二接口通过第三连接线连接，第一接口和第二接口用于连接外部电路；其中，第一连接线、第二连接线和第三连接线中的至少一个为锰铜丝。本发明实施例使用锰铜丝作为调谐设备的连接线，锰铜丝的电阻温度系数较低，电阻率较高，使用较短的锰铜丝即可实现对谐振电路的电阻补偿，因此不易变形，工作过程中电阻值变化较小，因此可以提高调谐设备的稳定性。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调谐设备，其特征在于，所述调谐设备包括第一接口、第一电感、第一电容和第二接口；
所述第一接口与所述第一电感的第一端通过第一连接线连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端通过第二连接线连接，所述第一电容的第二端与所述第二接口通过第三连接线连接，所述第一接口和所述第二接口用于连接外部电路；
其中，所述第一连接线、所述第二连接线和所述第三连接线中的至少一个为锰铜丝。
2.根据权利要求1所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电容为负温度系数电容，所述第一电感为正温度系数电感。
3.根据权利要求2所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电容为聚丙烯薄膜电容。
4.根据权利要求1所述的调谐设备，其特征在于，所述调谐设备还包括第二电容；所述第二电容的第一端与所述第一接口通过第四连接线连接，第二端与所述第二接口通过第五连接线连接。
5.根据权利要求4所述的调谐设备，其特征在于，所述第四连接线和所述第五连接线中的至少一个为锰铜丝。
6.根据权利要求4所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容为负温度系数电容，所述第一电感为正温度系数电感。
7.根据权利要求6所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容为聚丙烯薄膜电容。
8.根据权利要求1-7任一项所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电感为磁芯电感。
9.根据权利要求8所述的调谐设备，其特征在于，所述第一电感的磁芯通过金属弹簧固定。
10.根据权利要求1-7任一项所述的调谐设备，其特征在于，所述调谐设备通过软质聚氨酯发泡材料密封。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210907 |