铁路传感器:传感器在高铁中的应用

2021/11/08 04:05 · 传感器知识资讯 ·  · 铁路传感器:传感器在高铁中的应用已关闭评论
摘要:

铁路传感器:传感器在高铁中的应用1、?转向架?转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。转向架是车辆最重要的组成部件之一,它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。???CHR1动车组转向架上安装有用于多个系统用的速度传感器。??

铁路传感器:传感器在高铁中的应用  第1张

铁路传感器:传感器在高铁中的应用

1

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转向架
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转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。
转向架是车辆最重要的组成部件之一,
它的
结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
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CHR1
动车组转向架上安装有用于多个系统用的速度传感器。
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速度传感器
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(1)
光电式车速传感器
--
由带孔的转盘两个光导体纤维,
一个发光二极管,
一个作为光传
感器的光电三极管组成。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接
收。
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(2)
磁电式车速传感器
--
模拟交流信号发生器,
产生交变电流信号,
通常由带两个接线柱
的磁芯及线圈组成。
磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,
其形状是一样的。

出信号的振幅与磁组轮的转速成正比
(
车速
)
,信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
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(3)
霍尔式车速传感器
--
它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,
用于开关点火和燃油
喷射电路触发,
它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
由一个几
乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成,
一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间
的气隙,
在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,
而没有窗口
的部分则中断磁场。
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红外轴温探测传感器
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列车在运行中,
车轴与轴承相互摩擦产生热能。
当车轴与轴承间出现故障时,
摩擦力增
大,产生的热能就随之增加
,
轴箱的温度也随之升高。因此
,
测定轴箱的温度变化,可以确定
轴箱的工作状态是否正常。
铁路行车早期,
采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况,

以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。
采用这种方法,
检测人员劳动强度大,
效率低,
而且人的手感有差异,没有标准。
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红外线轴温探测设备由探头、
轴温信息处理装置、传输线路、信号报警装置
等部分组成。探头由光敏器件和光电转换器件组成。
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轨道清障器
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CHR1
动车组两个端部转向架上各装有一个轨道清障器,
用来防止轨道有异物导致出现
脱轨现象。
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2

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弓网系统
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电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备,安装在机受车或动车车顶上。受电
弓与接触电网直接接触,为电力机车提供电力。
(包括高压牵引电机电力以及车厢照明
等低压电力)受电弓可分单臂弓和双臂弓两种,菱形受电弓,也称钻石受电弓,以前非
常普遍,后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰,近年来多采
用单臂弓(图)

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?
弓网电弧是指由于接触导线的不平顺、接触网的振动、受电弓弓头的振动、
轨道的不平顺等多种因素的影响,
受电弓与接触导线在相对高速滑动中分离而产
生的气体放电现象。
弓网电弧的危害有:
侵蚀和磨损接触导线和受电弓滑板;

生过电压;产生高频噪声;使电力机车的供电质量下降等
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铁路传感器:传感器在高铁中的应用  第2张

铁路传感器:铁路钢轨温度传感器


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权利要求说明书
说明书
幅图
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54
)发明名称
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铁路钢轨温度传感器
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57
)摘要
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本实用新型提供一种铁路钢轨温度传感
器,它包括传感器、传感器下壳体和传感器上壳
体,所述传感器下壳体穿设有螺杆,所述传感器
下壳体两侧的螺杆上分别滑动穿设有钢轨卡紧端
头,每个所述钢轨卡紧端头的上部内侧具有用于
卡接钢轨轨底的卡槽,所述钢轨卡紧端头外侧的
所述螺杆上设置有用于所述钢轨卡紧端头定位的
锁紧件。该铁路钢轨温度传感器具有设计科学、
安装牢固、传热性能好、使用寿命长的优点。
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铁路传感器:霍尔传感器在高铁中的应用

  随着中国高铁的快速发展,很多人出行会选择高铁,无论是速度,舒适度和安全性都跟飞机差不多。今天就请传感器专家网为我们介绍霍尔传感器在高铁中的应用的相关内容。
  高铁上的传感器应用
  高铁上最常见的传感器技术应用就是速度传感器。当我们乘坐高铁时,会在列车上的翻滚显现屏上面查看高铁的运行速度,这就用到了速度传感器。
  高铁上的速度传感器主要有三种,第一种是光电式车速传感器——由带孔的转盘两个光导体纤维,一个发光二极管,一个作为光传感器的光电三极管组成。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。
  第二种是磁电式车速传感器——模拟交流信号发生器,产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,其形状是一样的。输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速),信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
  第三种是霍尔式车速传感器——它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,用于开关点火和燃油喷射电路触发,它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成,一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙,在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,而没有窗口的部分则中断磁场。
  这些传感器的应用,保障了高铁列车对速度的实时监控。
  传感器在高速铁路中的应用研究
  惯性加速度传感器
  加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力,可以是常量或变量。一般加速度传感器根据压电效应原理工作,加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压,只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系,就可将加速度转化成电压输出。还有很多其他方法制作加速度传感器,如电容效应、热气泡效应、光效应,但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。
  基于STM32的高速列车塞拉门控制系统设计与实现
  塞拉门作为列车重要子系统之一,对其控制性能也提出了更高的要求。而目前我国高速列车用塞拉门基本靠国外进口,因此研制出具有完全自主产权的塞拉门控制系统具有重大意义和实际应用价值。本课题源于国产化时速350公里中国标准动车组塞拉门项目,根据项目需求对塞拉门门控器的硬件组成及软件实现方法进行了研究,并对驱动用无刷直流电机控制方案进行优化设计。首先对塞拉门用驱动电机做出介绍,其为带霍尔传感器的无刷直流电机。但其反电势为准正弦波,因此确立了采用矢量控制代替方波控制以提高控制性能。又采用霍尔传感器与改进的滑模观测器相结合的方法对电机转子位置进行估算。同时为了提高速度跟随性和抗干扰性,采用新型滑模控制器代替传统PI控制器进行速度调节。根据以上控制方案在Matlab/Simulink环境下进行仿真验证与波形分析。其次根据系统功能需求进行硬件设计,以高性能控制芯片STM32F407作为主处理器。并由此设计了EMC抗干扰电路、驱动电路、采样电路、输入输出电路及CAN通信电路等。并根据硬件基础及系统功能进行软件设计,主要有电机驱动功能程序设计、新型车门运动速度曲线规划设计、障碍物检测程序设计及CAN通信程序设计等。最后对硬件电路进行测试,并在塞拉门模拟装置上进行调试。试验结果表明,本文设计的控制器可很好的应用于车门控制。
  以上就是传感器专家网为我们介绍的霍尔传感器在高铁中的应用的相关内容,随着中国传感器的快速发展,将会有更多的产品应用到高铁中。
铁路传感器:传感器在高铁中的应用  第3张

铁路传感器:高速铁路压力波传感器

高铁压力波传感器产品详细
在过去几年中,由于高速铁路线的大量增加,高铁运输系统正在发生深刻变革。这导致了高速基础设施和车辆技术的蓬勃发展时期。在这种以高达300公里/小时或甚至更高的速度行驶的车辆框架中,空气动力学效应在车辆操作中起作用.
针对穿过隧道的高速列车的设计,因为尽管存在诸如山脉或河流等地理障碍物,但仍需要高速行驶。当车辆通过隧道时,与开放空间中的空气动力学相关的问题变得更加复杂,因为当列车通过开口或遇到隧道横截面的变化时产生压缩和膨胀波。这些波浪对乘客会产生不适并引起进一步的复杂化,例如车辆可能的损坏和从隧道孔释放球形微压力波,这会引起环境干扰。
当高铁在隧道中高速行驶时发生的空气动力学问题比露天行驶中出现的更复杂。列车上的空气动力学阻力和压力负荷很大程度上取决于隧道中的压力波。与露天相比,在隧道中行进的气动阻力可以显着增加。当高速列车进入隧道时,在列车前方形成压缩波,该压缩波以几乎音速的速度沿隧道传播(以相同的方式, 在列车末端形成膨胀波)。当这些有限幅度压力波到达隧道出口时,压缩波部分地反射回隧道,形成膨胀波,并且部分地作为微波发射到外部。由于压力波在隧道出口和入口处的连续反射,在隧道内发生复杂的波相互作用。因此,高铁在通过隧道时会多次遇到波浪。当组合时,波浪可以在车辆和隧道结构上引起相关的空气动力载荷,并且当列车气密性不足以减弱压力波传递到车辆中时就会影响乘客的舒适性。
在文献中可以找到许多处理这种现象的论文,这个问题在理论上和实验上都得到了广泛的研究。从理论的角度来看,在隧道内行驶的列车的空气动力学(列车/隧道系统的空气动力学)由三维, 不稳定,湍流,可压缩的流动控制。
为了保护旅客乘员,在高铁通过隧道时,会迅速关闭高铁空调通风口。高铁压力波传感器,能够迅速感知压力波的来临和离去,要求高速,响应速度快。

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