本發明專利技術的目的在于提供一種軌道車輛微機動態重量測量裝置及其磁變式測重傳感器，測重裝置是由測重傳感器和外部測量單元組成，測重傳感器通過測量鋼軌所受輪重產生的變形來測量車輪重量，由鋼殼、磁芯、繞組及插座構成。由于測重傳感器內部沒有電子元件，只有硅鋼片和銅線，該測重裝置抗震能力強并能夠適應較大的溫度變化，具有較高穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及軌道車輛重量測量裝置，尤其是鉄路編組站中，對行進中的車輛進行實時測量，及時將數據上傳給控制系統，用于控制車輛溜放速度。
技術介紹
軌道車輛動態測重裝置是駝峰溜放自動化控制系統中的重要組成部分，是測定溜放車輛重量等級的計量設備。在現代化駝峰編組站，車輛的溜放速度是依靠減速器來調整的，車輛的重量等級是調整速度的重要依據。在自動化駝峰場，尤其是以減速器——減速頂為調速設備的點連式調速系統，在對間隔制動部位速度的調整和目的制動部位速度的調整中，平均重量是作為減速器出ロ速度的重要參數。在使用可控減速頂控制溜放速度的小型駝峰場，可控頂群的制動狀態是由車輛重量等級的大小來決定的。在使用非重力式減速器的站場，減速器的制動等級要根據車輛平均重量等級來選定。判斷車組重量等級是正確使用非重力式減速器的關鍵。如果制動等級選低了，減速器制動カ太小，不能有效地將車速 降下來，可能造成追鉤，使道岔不能及時轉動而溜錯。反之，如果制動等級選得過高，有可能將車輪擠出，造成脫軌事故。現有的測重裝置往往采用應變片作為傳感器，利用重量-壓力-變形-電量變化的原理進行測重，工作可靠性和穩定性較差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種軌道車輛微機動態重量測量裝置及其磁變式測重傳感器，該裝置可以在車輛行進中實時地對行進在鐵軌上的車輛進行重量測試，并將測試數據實時地上傳給主控制系統。在本專利技術的軌道車輛微機動態重量測量裝置包含有磁變式壓カ傳感器，磁變式測重傳感器能在惡劣環境下穩定工作，相對于一般的應變片式傳感器，其優勢在于 I、可靠性傳感器內部沒有電子元件，只有硅鋼片和銅線，不會出現失效，抗震能力強，滿足在行車中軌道產生的震動條件下正常工作。2、穩定性傳感器安裝在室外的軌道上，風吹雨淋日曬，夏季鋼軌可達80°C以上，冬季會在零下30°C，磁變式測重傳感器能在這種環境下穩定工作。本專利技術的磁變式壓カ傳感器是根據鐵磁材料的磁彈性效應，利用磁性材料制作而成。根據物理學的磁彈性效應，處于外磁場中的鐵磁材料，在外加機械カ的作用下，其內部磁化強度矢量的大小和方向也將隨之改變。傳感器通過測量鋼軌所受輪重產生的變形來測量車輪重量，它由鋼殼、磁芯、繞組及插座構成，繞組纏繞于鐵芯上，繞組及鐵芯位于鋼殼圍成的空腔內，插座與繞組連接。該磁變式測重傳感器的磁芯由46 50片O. 3^0. 4mm厚的娃鋼片疊成圓臺，磁芯上具有4個貫穿圓臺的通孔，該4個通孔以圓臺截面的圓心為中心對稱分布，其中兩個相対的通孔纏繞線圈構成激勵繞組(初級線圈)，另外兩個相對的通孔纏繞線圈構成信號繞組(次級線圈)，磁芯外圓周均勻分布4個受カ的圓柱面凸臺,磁芯錐度為1:30(偏差小于5%)。為保持鋼殼與磁芯緊密接觸，鋼殼容納磁芯的空腔部分內壁加工成與磁芯緊密配合的形狀，內壁錐度、外壁錐度與磁芯錐度相同。為了形成磁變式測重傳感器的磁芯時，首先將所需數量的硅鋼片整齊地堆疊在ー起，再對外表面進行加工，形成所需的錐度，并在外圓周形成4個均勻分布的凸臺。為了對行進中的車輛進行實時測量，應當將磁變式測重傳感器安裝于鐵軌上。安裝吋，將鋼軌中部根據磁變式測重傳感器鋼殼外壁的形狀開錐形的孔，該孔錐度與鋼殼容納磁芯的空腔部分外壁錐度相同，將傳感器安裝進入后，使傳感器外殼與鋼軌開孔表面恰好形成緊密接觸，從而保證鋼軌的變形傳遞給傳感器殼體，進而傳遞給磁芯，以提高測量靈準確度。如此，當車輪經過裝有磁變式傳感器的鋼軌時，傳感器受鋼軌變形的作用，輸出交流信號電壓，此交流信號電壓通過電纜，經過電路放大、調理電路變成直流信號，此信號經過模數變換變為數字量，此數字量送入CPU微機進行車輛重量的計算。附圖說明圖I本專利技術最佳實施例的磁變式測重傳感器結構圖 圖2本專利技術最佳實施例的磁變式測重傳感器磁芯(硅鋼片)截面結構圖 圖3本專利技術最佳實施例的磁變式測重傳感器鋼殼結構圖 圖4本專利技術最佳實施例的磁變式測重傳感器安裝位置示意圖。具體實施例方式軌道車輛微機測重裝置是由測重傳感器和外部測量單元組成，外部測量單元包括信號調理電路、模數轉換CPU、總線、電路電源和激勵電源等。測重傳感器通過測量鋼軌所受輪重產生的變形來測量車輪重量，如圖I所示，它由鋼殼、磁芯、繞組及插座構成，磁芯中間位置沖有4個圓孔。在對角線位置上的兩對孔內，分別繞上繞組，兩個繞組平面相互垂直，繞組及磁芯位于鋼殼的空腔內，插座與繞組連接。該磁變式測重傳感器的磁芯可由50片O. 36mm厚的硅鋼片疊成圓臺，如圖2所示，磁芯上具有4個貫穿圓臺的通孔，該4個通孔以圓臺截面的圓心為中心對稱分布，其中兩個相対的通孔纏繞線圈構成激勵繞組(初級線圈)，另外兩個相對的通孔纏繞線圈構成信號繞組(次級線圈)用以輸入輪重模擬電壓信號，磁芯外圓周均勻分布4個受カ的圓柱面凸臺，磁芯具有1:30的錐度。鋼殼截面為“凸”字形，如圖3所示，左側較細的一端為圓柱形螺紋部分，安裝吋，圓柱的外部與緊固螺母相配合，與圓柱相鄰為磁芯容納部分，為保持鋼殼與磁芯緊密接觸，該容納部分的內壁加工成與磁芯緊密配合的形狀，內壁錐度和外壁錐度也為1:30。該容納部分與螺紋部分相対的一端有一圈凸出的外緣(如圖3所示)，用于將該鋼殼與插座進行固定。磁變式測重傳感器是ー種有源傳感器，由有高穩定度激勵電源對其進行供電。電源輸出頻率為400Hz，激勵電流O. 4A，電源輸出功率大于20W。電源頻率偏差小于2%.電源電流偏差小于2%。工作吋，當激磁線圈通以恒定的400Hz交流電流，且傳感器不受外力時(無輪重負荷)，在激磁線圈周圍產生磁場，四個孔間區域的導磁率相同，激磁線圈周圍的磁力線基本呈軸對稱分布，這時這個磁場不與信號線圈相交，信號輸出線圈不產生感應電動勢，輸出為零。當傳感器受外力作用(車輪由左側接近壓上，45°方向壓カ減小，135°方向壓カ増大)，鋼軌腹板變形使ー對凸臺受カ增加，另ー對凸臺受カ減小，使磁芯的幾何尺寸發生變化。根據壓磁效應原理，壓カ越大，磁阻越大，因而磁力線變形，與相互垂直的初次級線圈發生磁相交，使得次級線圈輸出與輪重負荷成正比的電壓信號。在測重傳感器中，磁芯受壓カ變形，磁阻發生變化,磁芯內部磁化矢量的大小和方向會隨之改變,這個變化的磁場與信號線圈相交，在信號線圈產生感應電動勢，感應電動勢的大小與外力呈線性關系。由此信號線圈輸出的交流電壓信號便是車輪的重量信號。當車輪移動到傳感器右側時，傳感器中磁芯的受カ方向反之。對信號線圈輸出的電壓信號經過處理之后，就能建立壓カP與輸出電壓的關系v=f(p)。通過微處理器的程序運算，知道電壓就可得到車組的重量。為了形成磁變式測重傳感器的磁芯時，首先將50片硅鋼片整齊地堆疊在一起，再對外表面進行加工，形成I :30的錐度，并在外圓周形成4個均勻分布的凸臺。為了對行進中的車輛進行實時測量，測重傳感器應安裝在駝峰加速坡區段，要求道床夯實。安裝吋，將鋼軌中部根據磁變式測重傳感器鋼殼外壁的形狀開I :30錐形的孔，將傳感器安裝進入后，使傳感器鋼殼容納磁芯的空腔部分外壁與鋼軌開孔表面恰好形成緊密接觸，從而保證鋼軌的變形傳遞給傳感器殼體，進而傳遞給磁芯，以提高測量靈準確度。 如此，當車輪經過裝有磁變式傳感器的鋼軌時，傳感器受鋼軌變形的作用，輸出交流信號電壓，此交流信號電壓通過電纜，經過電路放本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種磁變式測重傳感器，其特征在于：由鋼殼、磁芯、繞組及插座構成，繞組纏繞于磁芯上，繞組及磁芯位于鋼殼圍成的空腔內，插座與繞組連接。
【技術特征摘要】
1.一種磁變式測重傳感器，其特征在于由鋼殼、磁芯、繞組及插座構成，繞組纏繞于磁芯上，繞組及磁芯位于鋼殼圍成的空腔內，插座與繞組連接。2.根據權利要求I所述的磁變式測重傳感器，其特征在于磁芯由46 50片O.3^0. 4mm厚的硅鋼片疊成圓臺，磁芯上具有4個貫穿圓臺的通孔，該4個通孔以圓臺截面的圓心為中心對稱分布，其中兩個相對的通孔纏繞線圈構成激勵繞組，另外兩個相對的通孔纏繞線圈構成信號繞組，兩繞組平面相互垂直，磁芯外圓周均勻分布4個圓柱面凸臺，磁芯錐度為1:28 1:32，鋼殼容納磁芯的空腔部分內壁加工成與磁芯緊密配合的形狀，內、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何志明，
申請(專利權)人：何志明，
類型：發明
國別省市：
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