[實用新型]一種三探頭分時檢測中低速磁浮列車間隙測量裝置

有效

• 申請號: 201520869732.4
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN205138413U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 靖永志;張昆侖;王瀅;董金文;劉國清;郭小舟;何飛;廖海軍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術領域

本實用新型涉及一種磁浮列車懸浮間隙非接觸式測量裝置。

背景技術

磁浮列車安全運行需要非接觸地實時檢測列車電磁鐵與軌道之間懸浮間 隙，中低速磁浮列車的軌道為“F型”軌道，在各種線路情況下相鄰軌道交接 處保留有1～4cm的縫隙。磁浮車常用間隙測量裝置多是基于電渦流原理實現 測量的，當電渦流懸浮間隙測量裝置在F軌檢測面上平行移動時，當檢測線 圈移動至軌道接縫處時，其輸出值將明顯變化，產生垂向間隙值的測量誤差， 因此一般磁浮列車氣隙檢測至少需要兩個保持一定距離的兩個檢測線圈，使一 個線圈受接縫影響時，另一個線圈仍然能夠檢測到正確的間隙值。同時為保證 磁浮列車的高度可靠和安全性能，采用三套探頭使即使有一個探頭失效時，仍 能使懸浮控制器得到正確的間隙值。

現有中低速磁浮列車懸浮間隙測量多采用非接觸位移測量裝置(間隙測 量裝置)，需要三個探頭線圈同時工作，雖然線圈之間保持一定間隔距離，但 線圈之間的空間磁場干擾仍然存在，因此任何一個探頭的檢測結果均受另兩個 線圈工作狀態的影響，其檢測精度和準確度都受到影響。

現在技術的主要不足就是三個線圈正常工作時，彼此之間存在電磁干擾， 而當某一路線圈工作狀態突變時，其它兩路的檢測結果也會受到影響，因此其 測量精度低，可靠性差，無法滿足磁浮車在運行時進行實時精確控制以確保懸 浮間隙高精度可調的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種三探頭分時檢測中低速磁浮列車間隙測量 裝置，該測量裝置能夠精確檢測列車懸浮間隙值，三線圈之間無空間磁場干 擾，任意一個探頭線圈不受其它兩個探頭線圈工作情況影響。

本實用新型為實現其實用新型目的，所采用的技術方案是：

一種三探頭分時檢測中低速磁浮列車間隙測量裝置，包括與車體上高頻 信號源相連的可控高頻開關，與可控高頻開關相連的探頭線圈、與探頭線圈連 接的信號檢測電路；其特征在于，測量裝置由三個完全一樣的探頭組成；每 個探頭包含一個檢測線圈，三個探頭中心在一條直線上，任意相鄰兩線圈中心 之間距離都為D，且每個線圈的大小和繞向相同；每個檢測線圈輸入端分別連 接到三個可控高頻開關(K1、K2和K3)；三個高頻開關分別與高頻信號源(S1、 S2和S3)相聯；每個檢測線圈的輸出端分別與相互獨立的信號檢測電路(PS1、 PS2和PS3)相連；可控高頻開關和信號檢測電路同時還與產生使三個探頭分 時工作的時序控制器(T)相連。

每個高頻信號源經過相應的可控高頻開關與相應的檢測線圈相連，三個高 頻信號源(S1、S2和S3)相互獨立，其頻率可以相同也可以不同。每個檢測 線圈大小相同、繞向相同，三個線圈的中點在一條直線上，線圈之間交錯無空 間重疊，任意兩相鄰線圈中心點相距相同為D。三個可控開關(K1、K2和K3) 由時序控制器(T)控制，任意時間段內只有一個開關閉合。三個信號檢測電 路(PS1、PS2和PS3)也受由時序控制器(T)控制，只有在相應開關閉合時 信號檢測電路才對相應信號進行檢測,三個探頭分時檢測三個獨立的間隙值。 任意一個探頭線圈不受其它兩個探頭線圈工作情況影響，三個信號檢測電路 (PS1、PS2和PS3)的輸出之間互相獨立。

這樣，三個檢測線圈的工作狀態受到三個可控高頻開關的控制，對過時序 控制器發出的邏輯電平即可使三個線圈分時工作，當時序控制器(T)發出邏 輯電平，使可探開關K1閉合t時間，而在此時間段內K2和K3斷開時，檢測 線圈L1受高頻信號源S1的激勵，正常工作，其信息檢測電路也受到時序控制 器的邏輯電平控制正常工作，從而此路信號輸出當前檢測值。而此時由于開關 K2和K3未閉合，因此檢測線圈L2和L3開路，工作線圈L1無法在開路的L2 和L3線圈中產生感應電流，因此L2和L3線圈不會影響L1線圈工作磁場的空 間分布，同時L2和L3線圈在開路未工作時也不會對外空間產生磁場干擾。此 時通道2和通道3輸出上一周期的檢測值。同理，當K2閉合而K1和K3斷開 及K3閉合而K1和K2斷開時各線圈的工作狀態相似。因此三個探頭分時檢測 間隙值，輸出獨立的互相無干擾的三路間隙值。

由于渦流測量裝置的工作頻率可以設置在2MHz以上,而懸浮控制器的工 作頻率不超過20KHz，由此可見激勵源的工作頻率是最終所需要有效間隙信號 的100倍以上，因此適當設置高頻開關的導通周期，即可使三路檢測結果均能 滿足懸浮控制器的信號調節要求。