[實用新型]一種具有故障定位功能的單探頭三線圈磁浮列車間隙測量裝置

有效

• 申請號: 201520870229.0
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN205138414U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 靖永志;張昆侖;董金文;劉國清;王瀅;郭小舟;廖海軍;何飛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14;G01R35/00
• 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具有故障定位功能的間隙測量裝置，尤其是一種磁浮 列車懸浮間隙非接觸式測量裝置。

背景技術

磁浮列車通過懸浮控制系統調整懸浮電磁鐵中的電流保持列車穩定懸浮， 懸浮氣隙測量裝置可以實現非接觸地實時檢測列車電磁鐵與軌道之間的懸浮 氣隙，同時送給懸浮控制器進行閉環控制。因此氣隙測量裝置的精度和可靠性 直接影響懸浮控制系統的性能，任何原因導致氣隙測量裝置輸出異常時，都將 影響列車懸浮控制系統的動態性能，降低列車的乘坐舒適性，甚至加劇車軌耦 合振動，造成控制系統崩潰，危及列車運行安全。從提高列車運行安全的角度 出發，希望測量裝置能夠有冗余設計，若發生簡單故障時能夠對故障進行定位。

現有磁浮列車懸浮氣隙測量多采用非接觸位移測量裝置(氣隙傳感器)， 常采用單探頭或雙探頭兩種方式。單探頭氣隙傳感器的探頭內只包含一個檢測 線圈，只輸出一路檢測結果，傳感器自身無診斷功能。另一種雙探頭氣隙傳感 器中一般為實現自診斷功能，常采用雙線圈檢測方法，每個探頭中含有一個檢 測線圈，為避免兩探頭線圈之間的磁場耦合，一般將兩個探頭線圈布置在相距 較遠的位置上，且兩個探頭線圈一般采用不同頻率的信號源，而且當兩個線圈 檢測通道中發生一路故障時，無法判別哪一路故障，不能對故障進行定位。

現在技術的主要不足就是單探頭中單線圈檢測時只有一個檢測結果，傳感 器自身無診斷功能，懸浮控制器無法判斷傳感器檢測結果是否正確，當傳感器 自身出現故障時將直接導致懸浮控制系統功能失效；而雙線圈檢測時為降低兩 線圈之間磁耦合帶來的干擾，兩線圈之間必須保持一定的距離，使得傳感器探 頭尺寸變大不便安裝甚至受空間限制無法安裝，而且兩線圈之間的磁耦合不能 完全消除，兩個檢測線圈的檢測結果受彼此工作狀態影響。另外雖然兩線圈電 參數相同，但為降低兩線圈之間磁場干擾，信號源的頻率不能相同，導致檢測 電路的參數不同，使傳感器的復雜性增加，同時當發生單路故障時無法判別有 用的信息，不能對故障發生位置進行定位。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種具有故障定位功能的單探頭三線圈磁浮列 車間隙測量裝置，該測量裝置只有一個檢測探頭，并能夠輸出三路獨立的懸浮 氣隙值，同時測量裝置具有故障定位功能，當發生單路故障時可以對故障進行 精確定位。

本實用新型為實現其發明目，所采用的技術方案是：

一種具有故障定位功能的單探頭三線圈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，與信號檢測電路相連的自診斷單元；其特征在于， 測量裝置由單個探頭組成，探頭內有3個檢測線圈(L1、L2和L3)；3個檢測 線圈(L1、L2和L3)的大小和繞向相同，且空間上完全重合；三個檢測線圈 (L1、L2和L3)的輸入端分別通過三個可控高頻開關(K1、K2和K3)與三個 高頻信號源(S1、S2和S3)相聯；三個檢測線圈(L1、L2和L3)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 檢測電路同時還與時序控制器(T)相連；三個信號檢測電路(PS1、PS2和PS3) 輸出三個獨立的氣隙檢測值，信號檢測電路輸出還與故障診斷單元(D)的輸 入端相連，當發生單路檢測故障時，故障診斷單元輸出故障定位信息，指示發 生故障的檢測通道位置。