[發(fā)明專利]鐵路沿線風(fēng)速風(fēng)向儀動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410263522.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104007289A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田紅旗;梁習(xí)鋒;劉堂紅;楊明智;張健;熊小慧;孫博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P21/00
• 分類號(hào): G01P21/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙丁卯專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 陳書(shū)誠(chéng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵路沿線風(fēng)速風(fēng)向儀動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高速列車在大風(fēng)環(huán)境下運(yùn)行存在很多隱患，目前采用的有效方法是在大風(fēng)多發(fā)路段應(yīng)用大風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警指揮系統(tǒng)，風(fēng)速風(fēng)向儀成為該系統(tǒng)的核心部件。超聲式和熱場(chǎng)式風(fēng)速風(fēng)向儀應(yīng)用最為廣泛。但其出廠前的校準(zhǔn)檢測(cè)采用的是靜態(tài)校準(zhǔn)的方法，在風(fēng)速風(fēng)向快速變化的情況下，其測(cè)試結(jié)果的可靠性有待檢定校驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

采用標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速為參照，通過(guò)在同一測(cè)試系統(tǒng)中，在相同條件下，利用數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)使風(fēng)速風(fēng)向儀按照一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬風(fēng)速風(fēng)向周期性變化的情況，得到風(fēng)速風(fēng)向儀的動(dòng)態(tài)偏移角、啟動(dòng)風(fēng)速、距離常數(shù)和阻尼比等動(dòng)態(tài)特性的鐵路沿線風(fēng)速風(fēng)向儀動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明目的是通過(guò)以下方式予以實(shí)現(xiàn)的：

檢測(cè)方法：

所述檢測(cè)方法是將被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀放置在風(fēng)洞裝置的試驗(yàn)段中，通過(guò)計(jì)算機(jī)的程序控制，對(duì)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)；

所述檢測(cè)方法的步驟：

1）制定方案：為每個(gè)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀制定至少一組風(fēng)速和風(fēng)向變化頻率的試驗(yàn)參數(shù)；?

2）單個(gè)風(fēng)速風(fēng)向儀的檢測(cè)：

2-1：將單個(gè)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀安裝在風(fēng)洞裝置的試驗(yàn)段中；

2-2：?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī)，風(fēng)洞裝置處于就緒狀態(tài)，給被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀供電，使被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀處于工作狀態(tài)；

2-3：計(jì)算機(jī)中的軟件啟動(dòng)并控制風(fēng)洞裝置的風(fēng)力達(dá)到設(shè)定值，穩(wěn)定設(shè)定時(shí)間；

2-4：計(jì)算機(jī)中的軟件啟動(dòng)并控制被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的指北點(diǎn)接受風(fēng)力大小變化及其變化頻率，穩(wěn)定設(shè)定時(shí)間；

2-5：計(jì)算機(jī)中的軟件記錄被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀在設(shè)定風(fēng)力和風(fēng)向變化頻率時(shí)輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)并保存；

2-6：重復(fù)步驟2-3到2-5，進(jìn)行該風(fēng)速風(fēng)向儀的下一組試驗(yàn)參數(shù)的檢測(cè)，直到完成步驟1設(shè)定的所有試驗(yàn)參數(shù)；

3）多個(gè)風(fēng)速風(fēng)向儀的檢測(cè)：重復(fù)步驟2）中的操作，直到完成所有被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的檢測(cè)；

4）分析輸出：將檢測(cè)數(shù)據(jù)和給定數(shù)據(jù)相比較，輸出在特定風(fēng)速風(fēng)向條件下被試風(fēng)速風(fēng)向儀的風(fēng)向跟隨誤差和滯后時(shí)間常數(shù)。

所述風(fēng)向變化頻率為每20秒1次-每2秒1次。

所述風(fēng)向變化頻率的加速度為每秒每秒0.028-0.25。

檢測(cè)系統(tǒng)：

適用于上述檢測(cè)方法，用于對(duì)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的檢測(cè)試驗(yàn)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括風(fēng)洞裝置、風(fēng)速管、風(fēng)向模擬裝置和中央控制裝置，中央控制裝置中配置計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)中安裝有專用軟件；所述風(fēng)洞裝置的控制部分、風(fēng)速管和風(fēng)向模擬裝置的控制部分均與中央控制裝置電連接；

所述風(fēng)向模擬裝置為數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)，包括工作臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸、底座和步進(jìn)電機(jī)；工作臺(tái)位于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的頂部；轉(zhuǎn)動(dòng)軸的底部和步進(jìn)電機(jī)都安裝在底座上；轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝有與步進(jìn)電機(jī)相匹配的傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于底座能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)則固定在底座上；

所述工作臺(tái)上設(shè)置被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的安裝基座、工作電源和信號(hào)輸出接口；

所述安裝基座與被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的安裝部分相匹配，且安裝基座能夠根據(jù)具體的被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行更換；

所述信號(hào)輸出接口能夠通過(guò)有線或者無(wú)線方式與計(jì)算機(jī)連接。

數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)的工作轉(zhuǎn)速為每秒18~180度。

所述數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)工作加速度為每秒每秒0-90度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的方法，能夠檢測(cè)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，如啟動(dòng)風(fēng)速和跟隨特性等。本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單合理，通過(guò)控制風(fēng)洞裝置和數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速，模擬出特定地區(qū)的風(fēng)速的大小和風(fēng)向的吹入角度及其變化頻率的風(fēng)速風(fēng)向環(huán)境，對(duì)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀進(jìn)行檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-風(fēng)洞裝置，2-風(fēng)速管，3-轉(zhuǎn)盤(pán)，4-步進(jìn)電機(jī)，5-被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀，6-工作臺(tái)，7-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，8-風(fēng)速試驗(yàn)段，9-基準(zhǔn)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明檢測(cè)方法的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

檢測(cè)方法：

所述檢測(cè)方法是將被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀5放置在風(fēng)洞裝置1的試驗(yàn)段中，通過(guò)計(jì)算機(jī)的程序控制，對(duì)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀5的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)；

所述檢測(cè)方法的步驟：

1）制定方案：為每個(gè)被測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀5制定至少一組風(fēng)速和風(fēng)向變化頻率的試驗(yàn)參數(shù)；?

2）單個(gè)風(fēng)速風(fēng)向儀5的檢測(cè)：