專利名稱：0公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵路車輪傳感領(lǐng)域，特別是涉及一種O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前使用在鐵路5T系統(tǒng)和其他設(shè)備中的車輪傳感器，分為無源車輪傳感器和有源車輪傳感器兩大類。無源車輪傳感器感應(yīng)的車輪信號是正弦波信號，在信號處理電路中采用物理中心技術(shù)后，具有精確的物理中心功能。但是，由于無源車輪傳感器感應(yīng)的車輪信號的幅度隨著列車速度的變化而變化。例如，當(dāng)列車速度在30公里/小時以上時，感應(yīng)的車輪信號幅度的單峰值一般在8V以上；當(dāng)列車速度低于5公里/小時時，感應(yīng)的車輪信號幅度的單峰值一般在O. 5V以下；當(dāng)列車速度下降至接近O公里/小時時，感應(yīng)的車輪信號幅度的單峰值 也接近0V。因此，當(dāng)列車速度較低時，無源車輪傳感系統(tǒng)已經(jīng)很不可靠，此時經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的“丟軸”問題。目前5T系統(tǒng)和其他設(shè)備中使用的無源車輪傳感系統(tǒng)實際響應(yīng)的列車速度下限值一般在10公里/小時以上，當(dāng)列車速度低于10公里/小時時，系統(tǒng)已經(jīng)很不可靠，發(fā)生嚴(yán)重的“丟軸”問題。目前使用的有源車輪傳感器感應(yīng)的車輪信號是幅度不受列車速度影響的脈沖信號，因此無法確定其物理中心；使得5T等設(shè)備的取樣、測溫、測速、測距等的精度大大降低。另外，由于在傳感器內(nèi)部設(shè)有振蕩電路，存在著電氣輻射，對行車信號的軌道電路存在干擾，容易使行車信號燈的顯示顏色發(fā)生改變，造成重大行車事故。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的車輪傳感系統(tǒng)在低速或停車后再啟動時的“丟軸”和無法確定物理中心以及對行車信號的軌道電路的干擾問題。為了解決上述問題，作為本實用新型的第一個方面，提供了一種O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)，包括U型磁鐵10 ;兩組線圈20 ;無源傳感單元50 ;有源傳感單元40 ;其中，無源傳感單元50的兩組線圈20分別繞制在U型磁鐵10的兩個U型凸起上，兩組線圈20的第一端在所述O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)內(nèi)部串聯(lián)連接線60 ;兩組線圈20的第二端分別與無源傳感單元50通過無源信號輸出電纜連接；有源傳感單元40的感應(yīng)電路設(shè)置在U型磁鐵10的開口處，有源傳感單元40的輸出端與有源信號輸出端子30通過有源信號輸出電纜連接。進一步有源傳感單元40和無源傳感單元50感應(yīng)的車輪信號都是正弦波信號。而且有源傳感單元40感應(yīng)的車輪信號幅度不受列車速度的影響。進一步有源傳感單元40無振蕩電路，因此無電氣輻射，對行車信號的軌道電路無干擾。[0010]進一步0公里/小時車輪傳感系統(tǒng)還包括信號處理電路。信號處理電路是將接收到的多個無源和有源車輪傳感器感應(yīng)的正弦波車輪信號轉(zhuǎn)化為物理中心脈沖信號。本系統(tǒng)包括有源傳感系統(tǒng)和無源傳感系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，其中有源傳感系統(tǒng)用作主系統(tǒng)，無源傳感系統(tǒng)用作熱備份系統(tǒng)。一旦有源傳感系統(tǒng)發(fā)生故障，無源傳感系統(tǒng)自動完成系統(tǒng)功能，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。若使用在對可靠性要求不十分高的設(shè)備中時，可只制作有源傳感系統(tǒng)，這樣也具有完整的系統(tǒng)功能，只是無備份而已。
圖I是本實用新型O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)有源傳感單元和無源傳感單元感應(yīng)的車輪信號波形圖；圖3是本實用新型O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的有源傳感單元感應(yīng)的車輪信號和處理電路輸出的物理中心脈沖信號的波形圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施實例進行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。作為本實用新型的一個方面，提供了一種O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)。如圖I所示，本實用新型中的O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)包括無源信號輸出端子50 ;有源信號輸出端子40 ；U型磁鐵10 ;無源傳感單元50，包括繞制在U型磁鐵10上的兩組線圈20，兩組線圈20的第一端在O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)內(nèi)部串聯(lián)；兩組線圈20的第二端分別與無源信號輸出端子50通過信號輸出電纜連接；有源傳感單元30設(shè)置在U型磁鐵10的開口處，且有源傳感單元30的輸出端與有源信號輸出端子40通過信號輸出電纜連接。無源信號輸出端子50和有源信號輸出端子40感應(yīng)的車輪信號都是正弦波信號。例如，O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的無源傳感單元50感應(yīng)的車輪信號如圖2中的曲線70的正弦波信號，有源傳感單元30感應(yīng)的車輪信號如圖2中的曲線80的正弦波信號。本實用新型中的O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)包括有源傳感系統(tǒng)和無源傳感系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，其中有源傳感系統(tǒng)用作主系統(tǒng)，無源傳感系統(tǒng)用作熱備份系統(tǒng)。一旦有源傳感系統(tǒng)發(fā)生故障，無源傳感系統(tǒng)自動完成相應(yīng)的系統(tǒng)功能，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。使用時，將本實用新型中的車輪傳感器安裝在鋼軌的內(nèi)側(cè)，當(dāng)列車車輪通過O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)上方時，O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)中的無源傳感單元50和有源傳感單元30感應(yīng)的車輪信號都是正弦波信號。其中，無源傳感單元50感應(yīng)的車輪信號幅度隨著列車速度的變化而變化，有源傳感單元30感應(yīng)的車輪信號幅度與列車速度無關(guān)。本實用新型O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的有源傳感單元30沒有振蕩電路，因此無電氣輻射，對行車信號的軌道電路無干擾，提高了行車的安全性。本實用新型還具有防雷擊設(shè)計，解決了磁頭板經(jīng)常遭雷擊損壞的問題，提高了設(shè)備的可靠性和開機率。由于O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的有源傳感單元30感應(yīng)的車輪信號的幅度是不受列車速度影響的正弦波信號，因此本系統(tǒng)的有源傳感單元30響應(yīng)的最低列車速度為O公里/小時，而且具有精確的物理中心功能。也就是即使車輪在傳感器的有效感應(yīng)區(qū)內(nèi)停留后再啟動，有源傳感系統(tǒng)也能夠準(zhǔn)確的輸出車輪通過的信息，并且具有精確的物理中心功能。本實用新型中的O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)的有源傳感單元30感應(yīng)的車輪信號也為正弦波信號，使得有源傳感系統(tǒng)的信號處理電路也輸出具有物理中心功能的脈沖信號。因此，實現(xiàn)了包括列車速度O公里/小時時的物理中心功能。O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)還包括車輪信號處理電路。車輪信號處理電路將接收到的多個車輪傳感器感應(yīng)的正弦波車輪信號轉(zhuǎn)換為物理中心脈沖信號。O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)安裝在室外，信號處理電路安裝在室內(nèi)。其中，O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)感應(yīng)通過列車的車輪信號；信號處理電路將O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)感應(yīng)的車輪信號進行識別，并將其轉(zhuǎn)換為物理中心脈沖信號。該脈沖信號通過信號輸出電路根據(jù)不同設(shè)備的不同要求輸出符合設(shè)備要求的脈沖信號。以有源傳感單元信號處理電路為例，對信號處理電路的處理過程進行說明。如圖4所示，有源傳感單元30輸出的車輪信號是正弦波信號，經(jīng)過處理電路處理后，輸出物理中心脈沖信號90。由于使用的示波器只可以記錄兩路信號，因此，圖中只記錄了有源傳感單元30感應(yīng)輸出的車輪信號80和處理電路輸出的物理中心脈沖信號90，其中，脈沖信號90的后沿對應(yīng)著物理中心。根據(jù)需要，脈沖信號可以是正脈沖、負(fù)脈沖或先正后負(fù)脈沖等多種波形。本實用新型可以應(yīng)用在鐵路紅外線軸溫探測系統(tǒng)、貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)、貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)、貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)、客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱5T系統(tǒng))和道口報警裝置等設(shè)備中。為上述設(shè)備提供準(zhǔn)確的車輪通過的信息和精確的物理中心功能。
權(quán)利要求1.O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括 U型磁鐵(10)； 兩組線圈(20)； 無源傳感單元(50)，和 有源傳感單元(40)； 其中，無源傳感單元(50)的兩組線圈(20)分別繞制在U型磁鐵(10)的兩個U型凸起上，兩組線圈(20)的第一端在所述O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)內(nèi)部串聯(lián)連接線(60);兩組線圈(20)的第二端分別與無源傳感單元(50)通過無源信號輸出電纜連接；有源傳感單元(40)的感應(yīng)電路設(shè)置在U型磁鐵(10)的開口處，有源傳感單元(40)的輸出端與有源信號輸出端子(30)通過有源信號輸出電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述O公里/小時車輪傳感系統(tǒng)還包括車輪信號處理電路。
專利摘要本實用新型涉及一種0公里/小時車輪傳感系統(tǒng)。0公里/小時車輪傳感系統(tǒng)包括無源傳感單元(50)；有源傳感單元(40)；U型磁鐵(10)。無源傳感單元(50)是在U型磁鐵(10)上繞制兩組線圈(20)，兩組線圈(20)在傳感系統(tǒng)內(nèi)部串聯(lián)連接后用電纜引出無源傳感單元(50)感應(yīng)的車輪信號；有源傳感單元(40)是在U型磁鐵(10)上方的開口處放置一組感應(yīng)電路，用電纜引出有源傳感單元(40)感應(yīng)的車輪信號。本實用新型中的0公里/小時車輪傳感系統(tǒng)包括有源傳感系統(tǒng)和無源傳感系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，其中有源傳感系統(tǒng)用作主系統(tǒng)，無源傳感系統(tǒng)用作熱備份系統(tǒng)。
文檔編號G01D5/244GK202793428SQ20122028787
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者胡伯彥, 安喆, 牟寶瑋, 任海富, 李智剛, 畢方勇, 王力, 周存, 陳巖, 李鐵虎, 郭德, 馮萬杰, 馬濤, 郝瑩, 牟金超 申請人:牟金超, 胡伯彥, 安喆, 牟寶瑋, 畢方勇, 王力, 郝瑩