一种铁路轨道压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种铁路轨道压力传感器，包括有基体和承力座，基体为长方体结构，基体的两个端部均设置有上下贯通的螺栓连接孔，基体的中部且位于两长边的位置均设置有缺口结构，使得基体中部的宽度小于其两个端部的宽度，基体中部的前、后端面上且位于缺口结构处均设置有盲孔，且两个盲孔同轴相对设置，每个盲孔内均设置有电阻应变片，基体盲孔所在部分为工字梁结构，承力座连接于基体中部顶端位于两个缺口结构之间的位置上。本发明专利技术进行压力检测时，压力集中，大大提高了压力检测的灵敏度。大大提高了压力检测的灵敏度。大大提高了压力检测的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路轨道压力传感器


[0001]本专利技术涉及压力检测领域，具体是一种铁路轨道压力传感器。

技术介绍

[0002]铁路多用于长距离的运输，因其速度快，价格便宜得到了快速的发展。当火车处于超载或偏载的状态下，极易造成交通事故，造成生命和财产的损失。但铁道上车辆的超载、偏载和总重的检测，目前还是采用停车检测的方式，检测方式麻烦且相对落后。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种铁路轨道压力传感器，检测时其压力集中，大大提高了压力检测的灵敏度。
[0004]本专利技术的技术方案为：
[0005]一种铁路轨道压力传感器，包括有基体和承力座，所述的基体为长方体结构，基体的两个端部均设置有上下贯通的螺栓连接孔，基体的中部且位于两长边的位置均设置有缺口结构，使得基体中部的宽度小于其两个端部的宽度，基体中部的前、后端面上且位于缺口结构处均设置有盲孔，且两个盲孔同轴相对设置，每个盲孔内均设置有电阻应变片，基体盲孔所在部分为工字梁结构，承力座连接于基体中部顶端位于两个缺口结构之间的位置上。
[0006]所述的基体的两个端部均为L型弯折板结构，基体中部的顶面与基体两个端部的顶面位于同一水平高度，基体两个端部的底面位于同一水平高度，基体中部底面的水平高度高于基体端部底面的水平高度，基体两个端部的水平部分上均设置有传感器插座和上下贯通的螺栓连接孔。
[0007]所述的基体的中部且位于两长边的位置均设置有梯形缺口结构，两个梯形缺口结构沿基体长度方向的中轴线对称，两个梯形缺口结构的底边长度等于基体中部的长度。
[0008]所述的两个梯形缺口结构的高度等于基体端部宽度的1/6
‑
1/5。
[0009]所述的电阻应变片选用二片半桥型电阻应变片，两个盲孔中的二个二片半桥型电阻应变片连接组成工作电桥。
[0010]本专利技术的优点：
[0011]本专利技术基体的中部设置有缺口结构，使得基体中部的宽度小于其两个端部的宽度，且铁路轨道压力传感器进行压力检测时，基体的中部为悬空状态，使得压力集中于基体的中部且不会产生反作用力，大大提高了铁路轨道压力传感器压力检测的灵敏度。本专利技术的两个缺口沿基体长度方向的中轴线对称，使得承力座承受的压力均匀传递给基体中部的电阻应变片，进一步提高了压力检测的准确性。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的主视图。
[0013]图2是本专利技术的俯视图。
[0014]图3是本专利技术二片半桥型电阻应变片的结构示意图。
[0015]图4是本专利技术工作电桥的结构示意图。
[0016]图5是载荷柱式梁的力学模型示意图。
[0017]图6是本专利技术剪切梁部分的应变区位置及应力分布图。
[0018]图7是本专利技术的安装结构示意图。
[0019]附图标记：1
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基体的中部，2
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基体的端部，3
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螺栓连接孔，4
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梯形缺口结构，5
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盲孔，6
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承力座，7
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传感器插座，8
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传力杆，9
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铁路轨道压力传感器，10
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夹板。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]见图1和图2，一种铁路轨道压力传感器，包括有基体和承力座，基体的中部1为长方体结构，基体的两个端部2均为L型弯折板结构，基体中部1的顶面与基体两个端部2的顶面位于同一水平高度，基体两个端部2的底面位于同一水平高度，基体中部1底面的水平高度高于基体两个端部2底面的水平高度，基体两个端部2的水平部分上均设置有传感器插座7和上下贯通的螺栓连接孔3，基体中部1且位于两长边的位置均设置有梯形缺口结构4，两个梯形缺口结构4沿基体长度方向的中轴线对称，两个梯形缺口结构4的底边长度等于基体中部1的长度，两个梯形缺口结构4的高度等于基体端部2宽度的1/6，即使得基体中部1宽度的最小值为基体端部宽度的2/3，基体中部1的前、后端面上且位于梯形缺口结构处均设置有盲孔5，且两个盲孔5同轴相对设置，每个盲孔5内均设置有电阻应变片，基体盲孔所在部分为工字梁结构，电阻应变片选用二片半桥型电阻应变片，两个盲孔5中的二个二片半桥型电阻应变片连接组成工作电桥，承力座6为圆柱体结构，承力座6连接于基体中部1顶端位于两个缺口结构4之间的位置上。
[0022]见图3，压力传感器基本原理类同于一般应变式传感器，但本专利技术采用了二个双应变片的电阻应变片，粘贴在受力板的两侧。见图4，压力传感器在工作时，应变片中R1如受正剪切力，那R2亦受负剪切力，而另一个双应变处事中的R3受正剪切力，R4受负剪切力，如图4组成工作电桥。
[0023]R为应变片阻抗，压力传感器在受到外力作用的时候会产生形变，引起紧贴在压力传感器内部壁上的应变片阻抗线性增加或减小。在有外部供电(3—12VDC)的情况下，输出的差分级mv信号也线性增加减小，传感器通过组桥、调零、配平灵敏度、温补等之后，输出的信号＝供电电压x灵敏度。比如稳压电源是10VDC，传感器灵敏度是1.5mv/V，传感器到满量程时输出的电压＝10x1.5＝15mv，如果需要0
‑
5V(4
‑
20mA等)标准模拟信号需要配信号转换器(变送器)。
[0024]基本力学原理：
[0025]本专利技术的压力传感器是一个板式型梁并在梁两端适当位置加工了两个盲孔，整体测力结构为剪切梁，为弹性体的应力测量方式。压力传感器受到外力压力时，其被测物理量都能够在物体上产生变形(应变)，当外力去除之后又可以恢复原来的形状和尺寸，即这种
变形为弹性变形。弹性体是构成传感器的基本要素之一，它所具有的基本物理性质可用下列公式表示：
[0026]a、σ＝E
×
ε，是轴向应力应变虎克定律，即弹性体的弹性模量E决定了轴向应力σ和轴向应变ε间的线性关系。
[0027]b、ε1＝μ
×
ε，弹性体在上述轴向力作用下，除了产生轴向应变ε外，还伴随着横向应变ε1。两者之间的比值泊松比μ为党数。
[0028]c、τ＝G
×
γ，是纯剪切虎克定律。弹性体受到剪切力作用时，受剪切面上的剪应力τ与截面间产生的相对角应变γ呈线性关系，并取决于弹性材料的弹性剪切模量G。
[0029]上述；弹性材料的三个特性参数E、G和μ之间具有以下关系:
[0030]G＝E/(2
×
(1+μ))。
[0031]轨道压力传感器受力分析：
[0032]①
、本专利技术压力传感器可简化成两端受本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路轨道压力传感器，其特征在于：包括有基体和承力座，所述的基体为长方体结构，基体的两个端部均设置有上下贯通的螺栓连接孔，基体的中部且位于两长边的位置均设置有缺口结构，使得基体中部的宽度小于其两个端部的宽度，基体中部的前、后端面上且位于缺口结构处均设置有盲孔，且两个盲孔同轴相对设置，每个盲孔内均设置有电阻应变片，基体盲孔所在部分为工字梁结构，承力座连接于基体中部顶端位于两个缺口结构之间的位置上。2.根据权利要求1所述的一种铁路轨道压力传感器，其特征在于：所述的基体的两个端部均为L型弯折板结构，基体中部的顶面与基体两个端部的顶面位于同一水平高度，基体两个端部的底面位于同一水平高度，基体中部底面的水平高度高...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛勇进，潘晴，孙毅，郭建贵，李建华，
申请(专利权)人：上海恒岳智能交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：