[發明專利]基于聲探測的鐵路客車注水管狀態探測方法

在審

• 申請號: 201710008788.4
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN108279030A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 沈拓;沈陽
• 申請（專利權）人: 沈拓
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于聲探測的鐵路客車注水管是否插入貯水箱的狀態檢測，包括：超聲波發生器(1)，換能器(2)，換能器(3)，選頻放大模塊(4)，延時判斷模塊(5)；本發明的有益效果是：能夠精準判斷鐵路客車注水管是否插入貯水箱，實現自動上水，避免了遠程遙控，提高了效率，節省了人力。

技術領域

本發明涉及鐵路客車領域的注水管狀態探測技術領域，尤其涉及基于聲探測方法在鐵路客車注水管狀態探測的技術領域。

背景技術

目前，鐵路大多數車站和客車整備所的上水設備的注水管過于簡陋，其主要流程如下：作業時將注水管接到客車水箱的注水口上，當開始溢流時，關閉上水栓閥門，拔下注水管，上水作業結束。此種方式存在以下問題：上水作業時操作人員須密切關注水箱是否上滿，容易產生溢流，造成水資源浪費。為了改進現狀，確保鐵路供水質量，適應鐵路高速發展的時代要求，各鐵路局和科研單位都進行了很多研究和改進。中國鐵道科研院環控勞衛研究所與上海鐵路局共同研發的TKH-GSI自動上水設備，實現了自動上水、自動加熱、通過遙控器實現人工干預等多項功能。但是，這一上水設備并沒有很好的解決精確地確定注水管是否已經插入注水口這一問題。

對于鐵路客車貯水箱注水的過程來說，其對注水的要求有其自身特點：只有精準確定注水管插入了貯水箱之后，才會開始進行注水。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種基于聲波探測的鐵路列車注水管狀態檢測，旨在解決上述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：一個用于產生特定頻率聲波的信號發生器；還包括：兩個換能器，一個選頻放大模塊，一個延時判斷模塊。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：能夠精準判定注水管是否插入貯水箱，同時，當確定注水管插入貯水箱之后，實現自動上水，避免了人工遠程遙控，提高了效率，節省了人力。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為該方法的主要時序過程圖。

圖3為發射波和兩次回波的時域圖。

具體實施方式

由圖1可見：本發明包括：一個聲波發生器1；兩個換能器2和3，一個選頻放大模塊4，一個延時判斷模塊5。

本發明主要原理是通過信號發生器產生的特定頻率的聲波在貯水箱內產生兩次回波來精確判定注水管是否插入貯水箱內。由于目前現場所用的注水管多為橡膠管，因此聲波發生器發射的聲波頻率應在橡膠管中衰減較小。由于空氣中存在其他頻率的干擾，所以采用選頻放大模塊對聲波發生器發射的特定頻率進行放大。同時，由于注水管的長度一定，收到兩次聲波的延時也是基本確定的，所以，采用延時判斷模塊來確定經選頻放大電路放大的信號是否一定為聲波發生器發射的聲波。該方法的主要時序過程如圖2所示。

基于聲探測的鐵路客車注水管狀態檢測方法的主要過程為：

當裝有該設備的注水管插入貯水箱時，信號發生器產生在橡膠管道中衰減較小的特定頻率f，該特定頻率的聲波經換能器轉換后，發射特定頻率的聲波，該聲波在管長為L的橡膠注水管內向貯水箱內傳輸。

當該頻率的聲波遇到貯水箱所貯水的水面時，會產生頻率為f、波速為v的回波1，回波1傳輸到換能器2時，換能器2接收回波1，將聲波信號轉換為電信號，并將回波1發送給選頻放大模塊。

選片放大模塊僅對頻率為f的回波進行放大，回波1經過選頻放大模塊放大后以速度v到達延時判斷模塊。