基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备及使用方法技术

本发明专利技术提供了一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备及使用方法。该设备包括：车体框架板、传输控制模块、电池驱动模块、测量采集模块和处理器；电池驱动模块包括在车体框架板的顶面固定安装的蓄电池，蓄电池向外提供电力，蓄电池的一侧固定安装测量采集模块中的数据采集仪，数据采集仪通过数据采集通道来采集数据，数据采集仪的上方固定安装处理器，处理器接收并处理数据采集仪传输过来的数据，计算出钢轨实际锁定轨温，通过传输控制模块中的无线通讯装置将钢轨实际锁定轨温远程传输至终端。本发明专利技术设备具备自动行走模块及自动测量采集模块，采集者可远程控制检测设备开始和停止工作，节省了人力物力。节省了人力物力。节省了人力物力。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备及使用方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通无缝线路检测
，尤其涉及一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备及使用方法。

技术介绍

[0002]由于无缝线路具有运行平稳且使用年限长的优点，我国目前的大部分高速铁路及干线均采用无缝线路。实际锁定轨温是无缝线路养护、维修和管理的重要参数，当实际锁定轨温不明不准、盲目进行线路养护维修作业时,可能会导致胀轨跑道、断轨，故实际锁定轨温的测量对维护无缝线路的稳定性有重要意义。
[0003]目前，现有技术中的实际锁定轨温测量方法主要分为应变法和应力法。应变法主要通过测量应变直接计算获得锁定轨温，主要检测方法包括形变仪法和观测桩法。该应变法的缺点包括：须拆卸扣件进行测量，费时费力且测量成本较高，测量范围以及测量精度也受到影响。
[0004]应力法则是依据钢轨内应力的变化会引起钢轨某些物理参量变化的原理，通过各种测量物理参量变化的钢轨内应力测试仪以测量和标定某种物理量与应力之间的定量关系，达到间接测量钢轨温度应力的目的，主要检测方法有X射线法、超声波法、磁弹性法和磁噪声法等。。
[0005]上述现有技术中的应变法和应力法中的大部分实际锁定轨温检测设备仍需手动操作，工务段操作人员重复作业性大、作业效率得不到保证。随着高速铁路的发展，面对长大桥上无缝线路一桥多点的实际锁定轨温检测以及极端环境条件下无缝线路实际锁定轨温检测需求，如何有效地实现自动化锁定轨温成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例提供了一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备及使用方法，以实现有效地测量无缝线路的实际锁定轨温。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备，包括：车体框架板、传输控制模块、电池驱动模块、测量采集模块和处理器；
[0009]所述电池驱动模块包括在车体框架板的顶面固定安装的蓄电池，蓄电池向外提供电力，所述蓄电池的一侧固定安装测量采集模块中的数据采集仪，所述数据采集仪通过数据采集通道来采集数据，数据采集仪的上方固定安装处理器，所述处理器接收并处理数据采集仪传输过来的数据，计算出钢轨实际锁定轨温，通过传输控制模块中的无线通讯装置将钢轨实际锁定轨温远程传输至终端。
[0010]优选地，所述设备还包括自动行走模块，所述自动行走模块包括在所述车体框架板两侧安装的四个轮毂电机，轮毂电机与蓄电池连接，设备前进方向左侧的轮毂电机的内侧固定安装有磁电式转速传感器，磁电式转速传感器通过测量车轮转速计算出设备行驶距
离。
[0011]优选地，所述测量采集模块包括测量仪器盒，该测量仪器盒的内侧前方顶部固定安装有升降电机，升降电机与耦合剂容器的开关接触，耦合剂容器通过耦合剂安装框架固定在测量仪器盒的底部，耦合剂铺管与耦合剂容器连接，控制升降电机上下运动，进而控制耦合剂容器的开关，控制耦合剂容器在钢轨上的铺设。
[0012]优选地，所述测量仪器盒内中间顶部固定安装有伸缩杆和驱动电机，伸缩杆与升降杆连接，控制测量仪器盒的升降，升降杆与超声换能仪器安装楔块固定连接；
[0013]超声换能发射器和超声换能接收器都与超声换能仪器安装楔块连接，通过测量超声波在钢轨表面的传播时长计算出应力值；光电测距传感器固定安装在超声换能发射器的安装楔块上，通过测量与钢轨表面的距离使得超声换能仪器的安装楔块与钢轨的表面接触；红外温度测量仪固定安装在测量仪器盒的内侧底部，测量钢轨的实际轨温。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种所述基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备的使用方法，包括：
[0015]将设备放置在钢轨上，轮毂电机驱动设备行驶到测量点区域前1m处，升降电机向下运动打开耦合剂容器的开关，耦合剂通过耦合剂铺管铺设在钢轨表面上，小车继续前进1m至测量点，升降电机上升使得耦合剂容器开关关闭，停止铺设耦合剂，测量仪器盒中的伸缩杆通过驱动电机开始向下伸长，通过升降杆带动超声换能仪器向下运动；
[0016]光电测距传感器开始运行，当光电测距传感器测量的下降高度使得超声换能仪器安装楔块与钢轨完全接触时，驱动电机停止运行，将超声换能发射器与超声换能接收器通过超声换能仪器安装楔块固定在钢轨的轨面处，超声换能仪器安装楔块与钢轨之间铺有耦合剂，超声换能发射器发出临界折射纵波，在钢轨表面纵向传播，超声换能接收器接收折射纵波，通过记录超声波到达两路超声换能接收器的时刻，计算出时间差，消除超声波发射和接收的信号延时时间，进而计算出对应的钢轨应力值；
[0017]数据采集仪通过红外温度测量仪测量出钢轨的温度值，将温度值传输到处理器，处理器根据所述温度值和钢轨应力值按照预先设置的算法计算出测点的钢轨的实际锁定轨温，将实际锁定轨温通过无线通讯装置传输至终端。
[0018]由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术方法具备自动行走模块及自动测量采集模块，采集者可远程控制检测设备开始和停止工作，节省了人力物力，可以解决在无缝线路实际锁定轨温自动化检测的技术问题。
[0019]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术提供的一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术提供的一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备的传输控制模块、电池驱动模块的示意图；
[0023]图3为本专利技术提供的一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备走行模块的示意图；
[0024]图4为本专利技术提供的一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备测量模块的示意图；
[0025]图中编号：1、钢轨；2、车体框架板；3、蓄电池；4、处理器；5、数据采集仪；6、测量模块；7、轮毂电机；8、磁电式转速传感器；601、测量仪器盒；602、升降电机；603、伸缩杆；604、驱动电机；605、耦合剂安装框架；606、耦合剂容器；607、耦合剂铺管；608、超声换能发射器；609、超声换能仪器安装楔块；610、光电测距传感器；611、升降杆；612、超声换能接收器；613、红外温度测量仪。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0027]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的无缝线路锁定轨温自动检测设备，其特征在于，包括：车体框架板、传输控制模块、电池驱动模块、测量采集模块和处理器；所述电池驱动模块包括在车体框架板的顶面固定安装的蓄电池，蓄电池向外提供电力，所述蓄电池的一侧固定安装测量采集模块中的数据采集仪，所述数据采集仪通过数据采集通道来采集数据，数据采集仪的上方固定安装处理器，所述处理器接收并处理数据采集仪传输过来的数据，计算出钢轨实际锁定轨温，通过传输控制模块中的无线通讯装置将钢轨实际锁定轨温远程传输至终端。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括自动行走模块，所述自动行走模块包括在所述车体框架板两侧安装的四个轮毂电机，轮毂电机与蓄电池连接，设备前进方向左侧的轮毂电机的内侧固定安装有磁电式转速传感器，磁电式转速传感器通过测量车轮转速计算出设备行驶距离。3.根据权利要求1或者2所述的设备，其特征在于，所述测量采集模块包括测量仪器盒，该测量仪器盒的内侧前方顶部固定安装有升降电机，升降电机与耦合剂容器的开关接触，耦合剂容器通过耦合剂安装框架固定在测量仪器盒的底部，耦合剂铺管与耦合剂容器连接，控制升降电机上下运动，进而控制耦合剂容器的开关，控制耦合剂容器在钢轨上的铺设。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述测量仪器盒内中间顶部固定安装有伸缩杆和驱动电机，伸缩杆与升降杆连接，控制测量仪器盒的升降，升降杆与超声换能仪器安装楔块固定连接；超声换能发射器和超声换能接收器都与超声换能仪器安装楔块连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，黄仪博，王萌萌，杨明眉，张雅楠，丁家萱，钟阳龙，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：