[發(fā)明專利]一種計(jì)軸傳感器及計(jì)軸檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610257580.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105818838B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林震;王全臣;程博;范紀(jì)軍;范正軍;李洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京永列科技有限公司
• 主分類號(hào): B61L1/16
• 分類號(hào): B61L1/16
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所11399
• 代理人: 李建華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)軸傳感器及計(jì)軸檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，為檢查軌道區(qū)段或道岔區(qū)段的列車占用狀態(tài)，一般采用軌道電路方式。然而，在環(huán)境特殊的地區(qū)，由于軌道電路無(wú)法可靠地進(jìn)行區(qū)段占用/空閑的檢查，因此，引入了計(jì)軸技術(shù)，通過(guò)使用電磁感應(yīng)式的計(jì)軸傳感器，檢查兩個(gè)或多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的軸數(shù)情況，判斷區(qū)段內(nèi)是否有車占用。

現(xiàn)有計(jì)軸傳感器一，采用兩個(gè)發(fā)送線圈和兩個(gè)接收線圈結(jié)合使用的方式，其作為公知技術(shù)已經(jīng)具有幾十年的應(yīng)用歷史。由于這種計(jì)軸傳感器的兩個(gè)發(fā)送線圈和兩個(gè)接收線圈需要分別安裝在鋼軌兩側(cè)，制造和安裝均比較復(fù)雜，因此，采用這種技術(shù)方案的產(chǎn)品日益減少。

現(xiàn)有計(jì)軸傳感器二，采用一個(gè)發(fā)送線圈和兩個(gè)接收線圈結(jié)合使用的方式，這種方式是目前的市場(chǎng)主流應(yīng)用。由于這種計(jì)軸傳感器的發(fā)送線圈和兩個(gè)接收線圈均需封裝在一個(gè)相同的殼體中，因此，采用這種技術(shù)方案的產(chǎn)品體積相對(duì)較大。

現(xiàn)有計(jì)軸傳感器三，使用單個(gè)線圈，但需要組對(duì)使用，且二者安裝距離在30cm-100cm以上，根據(jù)過(guò)車速度快慢調(diào)整距離遠(yuǎn)近。這種方式實(shí)際上是接近傳感器公知技術(shù)的一種典型應(yīng)用。由于計(jì)軸系統(tǒng)是一種故障安全設(shè)備，該技術(shù)方案從原理上存在重大缺陷，無(wú)法保證行車安全，并非真正意義上的計(jì)軸傳感器，因此，沒(méi)有計(jì)軸產(chǎn)品使用該技術(shù)方案。

現(xiàn)有計(jì)軸傳感器四，兩個(gè)使用相同振蕩頻率的相同線圈封裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，兩個(gè)線圈之間的距離為78-135mm。這種計(jì)軸傳感器實(shí)際上是計(jì)軸傳感器三的變種。方陣(北京)科技有限公司的專利CN101311681A所采用的一種計(jì)軸傳感器，將兩只振蕩頻率較高且相同的傳感器封裝在一個(gè)容器內(nèi)，兩只傳感器之間的距離為78-135mm。該技術(shù)方案由于使用相同的振蕩頻率，一方面兩個(gè)線圈之間存在相互干擾，另一方面在受到外部干擾時(shí)會(huì)得到相同的錯(cuò)誤結(jié)果，其安全性、可靠性和穩(wěn)定性均較差，因此，沒(méi)有計(jì)軸產(chǎn)品使用該技術(shù)方案。

上述現(xiàn)有的計(jì)軸傳感器技術(shù)均存在一定的不足。前兩種技術(shù)由于符合故障安全的要求，受到市場(chǎng)的歡迎；后兩種技術(shù)由于技術(shù)方案本身就存在安全上的缺陷，在以安全為生命的鐵路信號(hào)系統(tǒng)領(lǐng)域根本不可能得到認(rèn)可。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種易于安裝、體積較小、抗干擾性強(qiáng)且能夠確保計(jì)軸系統(tǒng)故障安全的計(jì)軸傳感器及其計(jì)軸檢測(cè)方法。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是：一種計(jì)軸傳感器，包括封裝在一個(gè)相同殼體內(nèi)的兩個(gè)使用不同振蕩頻率的磁芯線圈及相應(yīng)的功能電路，兩個(gè)磁芯線圈在殼體內(nèi)的相對(duì)位置與鋼軌延伸方向平行。兩個(gè)磁芯線圈通過(guò)渦流效應(yīng)檢測(cè)金屬車輪的經(jīng)過(guò)。當(dāng)金屬車輪經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，金屬車輪內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，導(dǎo)致磁場(chǎng)能量衰減；當(dāng)金屬車輪不斷靠近傳感器的感應(yīng)面，磁場(chǎng)能量被吸收而導(dǎo)致衰減，傳感器電流逐漸降低。計(jì)軸傳感器將檢測(cè)電流通過(guò)電流環(huán)方式發(fā)送給計(jì)軸主機(jī)，通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)磁芯線圈的電流值和電流變化情況，計(jì)軸主機(jī)可以檢測(cè)傳感器狀態(tài)和車輪運(yùn)動(dòng)情況。由于計(jì)軸傳感器使用電流來(lái)傳輸傳感器狀態(tài)信息，不易受到外界干擾，因此，使用該計(jì)軸傳感器可以大幅提高計(jì)軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

所述計(jì)軸傳感器的兩個(gè)磁芯線圈均采用渦流效應(yīng)檢測(cè)金屬車輪的經(jīng)過(guò)。

所述計(jì)軸傳感器的兩個(gè)磁芯線圈分別采用不同的振蕩頻率。

所述計(jì)軸傳感器將兩個(gè)磁芯線圈的檢測(cè)電流分別通過(guò)電流環(huán)方式發(fā)送給計(jì)軸主機(jī)。

所述計(jì)軸主機(jī)通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)磁芯線圈的電流值和電流變化情況，檢測(cè)所述計(jì)軸傳感器的狀態(tài)和車輪運(yùn)動(dòng)情況。

所述計(jì)軸傳感器的兩個(gè)磁芯線圈的距離，應(yīng)保證當(dāng)一個(gè)符合要求的車輪位于兩個(gè)線圈之間的中心線上方的鋼軌軌面位置時(shí)，兩個(gè)磁芯線圈可以同時(shí)檢測(cè)到該車輪。

所述計(jì)軸檢測(cè)方法，包括以下內(nèi)容：當(dāng)檢測(cè)電流高于高值A(chǔ)時(shí)，表示傳感器漂移或脫落；當(dāng)檢測(cè)電流低于高值A(chǔ)但高于中值B時(shí)，表示無(wú)車；當(dāng)檢測(cè)電流低于中值B但高于低值C時(shí)，表示有車；當(dāng)檢測(cè)電流低于低值C時(shí)，表示傳感器故障。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

一、與現(xiàn)有技術(shù)一相比，本發(fā)明的一對(duì)磁芯線圈可以直接封裝在一個(gè)相同的殼體內(nèi)，安裝在鋼軌一側(cè)。產(chǎn)品簡(jiǎn)單、制造成本較低且易于安裝。

二、與現(xiàn)有技術(shù)二相比，本發(fā)明僅使用兩個(gè)磁芯線圈，可以獲得更小的封裝體積。