本发明专利技术涉及铁路测试领域，公开了一种在轨道测试中配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置，所述方法包括：采集测试区段的现场条件参数；根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。本发明专利技术利用钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联来配置合适的簧片尺寸，满足了轨道测试的实际要求，严谨且更具科学性，提高了轨道测试的效率和精确度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路测试领域，具体地，涉及一种在轨道测试中配置簧片式位移传感 器尺寸的方法及装置。
技术介绍
在传统铁路轨道测试中，通常用簧片式位移传感器测量钢轨及其它部件的位移， 而传感器的弹性敏感元件簧片的主要尺寸，即长度、宽度与厚度，直接影响传感器的量程和 自振频率的大小。因此，在轨道测试中，配置合适簧片式位移传感器的簧片尺寸至关重要。 但是，目前国内对于簧片式位移传感器的尺寸没有具体的研究，通常只是根据经验随意选 择簧片式位移传感器，而选取的传感器的簧片尺寸往往满足不了实际测试中的要求，需要 人工进行更换，从而增加了测试人员的工作量，且降低了测试效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置，用于解决目 前随意选取的簧片式位移传感器的簧片尺寸无法满足实际测试需求的问题。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法，该方法 包括:采集测试区段的现场条件参数;根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位 移最大值及钢轨自振频率；以及基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式 位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率 相匹配的簧片式位移传感器尺寸。 优选地，所述簧片式位移传感器尺寸包括簧片式位移传感器的簧片长度、簧片厚 度以及簧片宽度。 优选地，所述现场条件参数包括测试区段的线路类型、列车车型、列车速度、钢轨 类型、轨枕类型、轨枕间距以及道床系数。 优选地，所述钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联通 过以下公式表示： ymax > y ； f?f7 ； 式中，y为钢轨位移最大值，ymax为簧片位移传感器的最大量程，f为钢轨自振频 率，f为簧片位移传感器的自振频率，1为簧片长度，h为簧片厚度，b为簧片宽度，E为簧片材 料的弹性模量，σ为簧片材料的允许拉应力值，g为重力加速度，P为簧片贴紧被测物体时施 加的预压力，k为钢轨的基础弹性系数。 本专利技术的技术方案还提供了一种配置簧片式位移传感器尺寸的装置，该装置包 括:采集单元，用于采集测试区段的现场条件参数;计算单元，用于根据所述现场条件参数 计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及匹配单元，用于基于预先配置 的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置 与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。 优选地，所述簧片式位移传感器尺寸包括簧片式位移传感器的簧片长度、簧片厚 度以及簧片宽度。 优选地，所述现场条件参数包括测试区段的线路类型、列车车型、列车速度、钢轨 类型、轨枕类型、轨枕间距以及道床系数。 优选地，所述钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联通 过以下公式表示： ymax > y ； f?f7 ；式中，y为钢轨位移最大值，ymax为簧片位移传感器的最大量程，f'为钢轨自振频 率，f为簧片位移传感器的自振频率，1为簧片长度，h为簧片厚度，b为簧片宽度，E为簧片材 料的弹性模量，σ为簧片材料的允许拉应力值，g为重力加速度，P为簧片贴紧被测物体时施 加的预压力，k为钢轨的基础弹性系数。 通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是:本专利技术利用钢轨位移最大值、钢轨自振 频率与簧片式位移传感器尺寸的关联来配置合适的簧片尺寸，满足了轨道测试的实际要 求，严谨且更具科学性，提高了轨道测试的效率和精确度。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 图1是本专利技术的实施例中的配置簧片式位移传感器尺寸的方法的流程示意图。 图2是本专利技术的实施例中的配置簧片式位移传感器尺寸的装置的结构示意图。 附图标记说明 1采集单元 2计算单元 3 匹配单元【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术的实施例提出了一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法，如图1所示，该方 法包括： 步骤S1，采集测试区段的现场条件参数。 其中，本实施例中所述簧片式位移传感器尺寸主要是指包括簧片式位移传感器的 簧片长度、簧片厚度以及簧片宽度。 另外，所述现场条件参数包括测试区段的线路类型、列车车型、列车速度、钢轨类 型、轨枕类型、轨枕间距以及道床系数。其中，所述线路类型主要有高速铁路、既有线路和城 市轨道交通三种;所述列车类型包括当前我国铁路列车的14种主要类型；所述钢轨类型包 括标准钢轨、缩短轨和无缝线路所用的长钢轨等共十种钢轨;所述软枕类型包括目前国内 主流的I型软枕、II型软枕、III型轨枕。采集现场条件参数为本领域的成熟技术，本领域技 术人员可参考现有技术完成现场条件参数的采集，故在此不再多述。步骤S2,根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振 频率。 本实施例中，可采用本领域的常规计算方法来计算获得所述测试区段的钢轨位移 最大值，且各种现场条件参数的组合下对应的钢轨自振频率是预先已知的，在本步骤的计 算过程中，可根据具体的行车类型、行车速度、钢轨类型、轨距、道床系数等现场条件参数来 进一步确定钢轨自振频率。 步骤S3,基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺 寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片 式位移传感器尺寸。 在轨道测试中，簧片式位移传感器主要用于测试钢轨位移和钢轨自振频率，因此 簧片式位移传感器的最大量程应大于或等于钢轨位移最大值，而簧片式位移传感器的自振 频率也应满足测试钢轨自振频率的需求。因此，钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位 移传感器尺寸之间应存在有一定的关联，根据该关联，可根据钢轨位移最大值及钢轨自振 频率为测试区段匹配合适的簧片式位移传感器尺寸。 下面介绍本实施例中得到钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺 寸的关联的一种优选方式，具体包括以下步骤： 步骤S31，根据等强度梁簧片的工作原理，推导出簧片式位移传感器的量程公式 为： ymax=l2/hE (1) 式中，ymax为簧片位移传感器的最大量程，1为簧片长度，h为簧片厚度，E为簧片材 料的弹性模量，σ为簧片材料的允许拉应力值。 步骤S32，推导施加预压力情况下簧片式位移传感器的自振频率公式为： 式中，f为簧片位移传感器的自振频率，b为簧片宽度，g为重力加速度，Ρ为簧片贴 紧被测物体时施加的预压力。 步骤S33,建立钢轨位移最大值与簧片式位移传感器的最大量程的关联，如式(3) 所示： ymax > y (3) 式中，y为钢轨位移最大值。 步骤S34,建立钢轨自振频率与簧片式位移传感器的自振频率的关联，如式(4)所 示： f?f7 ； (4)[0当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法，其特征在于，该方法包括：采集测试区段的现场条件参数；根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐万华，秦宪国，常晓东，刘宝平，许玉德，孙小辉，李新国，李海锋，周宇，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司，同济大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。