[發(fā)明專利]一種基于電渦流效應(yīng)的高速磁浮軌檢絕對(duì)里程讀取裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710568574.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107121149B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳峻;湯鈞元;李中秀;李俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C22/00
• 分類號(hào): G01C22/00;G01C25/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

本發(fā)明公開了一種安裝在搭載式高速磁懸浮列車軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備中的基于電渦流效應(yīng)的絕對(duì)里程讀取裝置，該裝置由安裝在軌道上的定位標(biāo)志板、激光測(cè)距傳感器、陣列式檢測(cè)線圈、信號(hào)處理單元、顯示單元和供電單元組成。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、測(cè)量準(zhǔn)確度高、易于拆卸或安裝于軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備中等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及到高速磁浮列車的絕對(duì)里程檢測(cè)裝置，尤其涉及一種安裝在搭載式高速磁懸浮列車軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備上的絕對(duì)里程讀取裝置。

背景技術(shù)

搭載式高速磁懸浮軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備安裝在高速磁浮列車首車的端部電磁鐵上，整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)封裝為一體與車輛無關(guān)聯(lián)，搭載式運(yùn)行，采用獨(dú)立供電技術(shù)，不與車輛發(fā)生電接觸，旨在記錄高速磁浮軌道線路的不平順數(shù)據(jù)，系統(tǒng)要求檢測(cè)數(shù)據(jù)與列車行駛里程關(guān)聯(lián)，所以可靠、準(zhǔn)確的列車位置檢測(cè)裝置對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)來說必不可少。

由于車輛幾何限界和端部電磁鐵提供的安裝空間的約束，軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的安裝空間僅為400mm*500mm*400mm，所以必須對(duì)安裝在其上的裝置小型化、輕便化處理，并有可移植性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此需要結(jié)構(gòu)緊湊的里程定位系統(tǒng)，其中絕對(duì)里程讀取裝置用來糾正里程偏差。現(xiàn)有的絕對(duì)里程讀取裝置通過鋪設(shè)在軌道定子面內(nèi)側(cè)的定位標(biāo)志板進(jìn)行絕對(duì)里程的定位，這種裝置的發(fā)射和接收部分分別由十組線圈組成，具有體積大、質(zhì)量大、可移植性差不適合安裝于動(dòng)態(tài)軌道檢測(cè)設(shè)備上的特點(diǎn)。

檢測(cè)對(duì)象為安裝在軌道內(nèi)側(cè)的定位標(biāo)志板如圖1所示，檢測(cè)裝置須準(zhǔn)確讀出定位標(biāo)志板的二進(jìn)制信息。

定位標(biāo)志板為長(zhǎng)方形的薄板，如圖2所示，圖中虛線表示絕對(duì)定位標(biāo)志板的等分線，各等分線的間距相同，1a表示窄縫1,1b表示窄縫2,1c表示窄縫3,1d表示窄縫4。絕對(duì)定位標(biāo)志板功能面(銅)的長(zhǎng)度為258mm，寬度為80mm，厚度為大于等于35um。4個(gè)編碼窄縫構(gòu)成了二進(jìn)制字節(jié)信息,在二進(jìn)制范圍內(nèi),每個(gè)二進(jìn)制數(shù)(O/1)由編碼窄縫的相對(duì)位置來決定。相對(duì)于二進(jìn)制區(qū)域的幾何中心,定義左邊的編碼窄縫為二進(jìn)制的1,右邊的為二進(jìn)制的0。現(xiàn)有的絕對(duì)定位裝置的發(fā)射部分和接收部分分別由十組線圈組成，并且發(fā)射線圈與接收線圈一一對(duì)應(yīng)，裝置體積較大、質(zhì)量大、可移植性差不適合安裝于動(dòng)態(tài)軌道檢測(cè)設(shè)備上。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，有必要重新設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)緊湊的絕對(duì)里程定位系統(tǒng)，以滿足軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備的系統(tǒng)要求。

本發(fā)明提供一種基于電渦流效應(yīng)的絕對(duì)里程讀取裝置，該裝置由安裝在軌道上的定位標(biāo)志板、激光測(cè)距傳感器、陣列式檢測(cè)線圈、信號(hào)處理單元、顯示單元和供電單元組成。

該裝置含兩個(gè)響應(yīng)速度極高的激光測(cè)距傳感器，信號(hào)處理單元通過采樣激光測(cè)距傳感器的輸出信號(hào)判斷陣列式檢測(cè)線圈的中心與定位標(biāo)志板的中心是否嚴(yán)格對(duì)齊，當(dāng)兩個(gè)激光測(cè)距傳感器輸出均為非飽和狀態(tài)時(shí)，信號(hào)處理單元開始處理信號(hào)。

可選地，陣列式檢測(cè)線圈由PCB印制而成，長(zhǎng)度為x₁,寬度為x₄,厚度為z₁；

可選地，陣列式檢測(cè)線圈由八個(gè)相同尺寸的線圈組成，每個(gè)檢測(cè)線圈的長(zhǎng)為x₂,寬為x₃，信號(hào)處理單元將檢測(cè)線圈每?jī)蓚€(gè)編為一組進(jìn)行檢測(cè)，一組檢測(cè)線圈檢測(cè)定位標(biāo)志板上一個(gè)窄縫的相對(duì)位置；

可選地，陣列式檢測(cè)線圈采用錯(cuò)位布局的方式，每組檢測(cè)線圈中，兩個(gè)檢測(cè)線圈的中心左右距離為x₆，上下距離為x₅；

可選地，陣列式檢測(cè)線圈與定位標(biāo)志板之間的距離為10mm；

可選地，根據(jù)渦流檢測(cè)原理，當(dāng)陣列式檢測(cè)線圈的中心與定位標(biāo)志板的中心重合時(shí)，根據(jù)定位標(biāo)志板窄縫的相對(duì)位置不同，同組間檢測(cè)線圈的等效電感會(huì)發(fā)生不同的變化，得到對(duì)應(yīng)的絕對(duì)里程信息。