CN102419232A - 检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法 - Google Patents

Abstract

一种检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法，步骤包括：1)采用一组压力传感器贴在被测钢轨底部；该组压力传感器包括多对相同的压力传感器；对于每对压力传感器，包括左右并列的两个，两个压力传感器的连线与被测钢轨的轴线垂直；各对压力传感器沿被测钢轨的长度方向均匀排列；2)对各个压力传感器的测量值进行判断。对钢轨扭矩进行扭矩检测时使用本方法，可以自动完成是否存在震动干扰的判定，丢弃震动干扰时采集的扭矩检测数据，提高钢轨扭矩自动化检测的准确性，加强质量检测工作的科学性和严谨性。

Description

检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法

技术领域：

本发明是一种在检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法，主要应用于铁路钢轨生产和日常维护时的实时连续进行扭矩动态检测工作。

背景技术：

钢轨是轨道交通的基础，钢轨的扭矩是钢轨质量的一项重要指标。钢轨的扭曲直接影响轨道车辆的运行安全。在钢轨的生产和日常维护中，钢轨扭矩检测是一项重要工作。在检测钢轨扭矩时，会受到来自钢轨运动或者检测装置运动带来的纵向或横向的震动干扰，导致钢轨扭矩检测数据不准确。

发明内容：

本发明为了解决上述问题，提供一个在钢轨生产和日常轨道维护过程中钢轨扭矩检测时，判定是否有震动干扰的方法。具体技术方案如下：

一种检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法，步骤包括：

1)采用一组压力传感器贴在被测钢轨底部；该组压力传感器包括多对相同的压力传感器；对于每对压力传感器，包括左右并列的两个，两个压力传感器的连线与被测钢轨的轴线垂直；各对压力传感器沿被测钢轨的长度方向均匀排列；

2)对各个压力传感器的测量值进行判断：

设An和Bn分别为每对压力传感器中的左右两个传感器的测量值，n是自然数；

a、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1=B_1\\ A_2=B_2\\ ......\\ \mathrm{An}=\mathrm{Bn}\\ A_1\≠A_2\≠......\≠\mathrm{An}\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在纵向震动干扰；

b、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1\≠B_1\\ A_2\≠B_2\\ ......\\ \mathrm{An}\≠\mathrm{Bn}\\ A_1=A_2=......=\mathrm{An}\\ B_1=B_2=......=\mathrm{Bn}\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在横向震动干扰；

c、如果：An和Bn发生周期性变化，则可以判定为存在震动干扰。

所述每对压力传感器之间的距离不大于单根钢轨下表面的宽度，每对压力传感器中的左右两个压力传感器的位置分别与单根钢轨的下表面左右边缘的距离同。

优选方案是，所述一组压力传感器中包括3对压力传感器，相邻各对传感器的间隔0.5米。

之所以选择3对压力传感器，以及相邻各对传感器的间隔0.5米，是因为设对于钢轨的前、中、后三个位置的压力，比较有代表性。由于钢轨不属于精密结构，所以实际检测需求不高，为了达到合适的投入产出比，采用优选方案中的设置即可。

如果实际检测中，对参数的精确度要求高的话，也可以均匀设置多对传感器，来满足需求。

对钢轨扭矩进行扭矩检测时使用本方法，可以自动完成是否存在震动干扰的判定，丢弃震动干扰时采集的扭矩检测数据，提高钢轨扭矩自动化检测的准确性，加强质量检测工作的科学性和严谨性。

附图说明：

图1是传感器位置图；

1-前段左侧压力传感器、2-前段右侧压力传感器、3-中段左侧压力传感器、4-中段右侧压力传感器、5-后段左侧压力传感器、6-后段右侧压力传感器。

图2是本方法应用场景示意图；

21-基座、22-后端压力传感器连杆、23-侧面压力传感器、24-钢轨、25-中端压力传感器连杆、26-前端压力传感器连杆。

具体实施方式：

下面结合附图和一些具体实施例子进一步说明本技术方案：

一种检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法，步骤包括：

1)采用一组压力传感器贴在被测钢轨底部；该组压力传感器包括多对相同的压力传感器；对于每对压力传感器，包括左右并列的两个，两个压力传感器的连线与被测钢轨的轴线垂直；各对压力传感器沿被测钢轨的长度方向均匀排列；

本例中，所述一组压力传感器中包括3对压力传感器，相邻各对传感器的间隔0.5米。每对压力传感器之间的距离不大于单根钢轨下表面的宽度，每对压力传感器中的左右两个压力传感器的位置分别与单根钢轨的下表面左右边缘的距离同。

设A₁和B₁分别为第一对压力传感器(被测钢轨的前段)中的左右两个传感器的测量值；

A₂和B₂分别为第一对压力传感器(被测钢轨的中段)中的左右两个传感器的测量值；

A₃和B₃分别为第一对压力传感器(被测钢轨的中段)中的左右两个传感器的测量值；

2)对各个压力传感器的测量值进行判断：

a、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1=B_1\\ A_2=B_2\\ A_3=B_3\\ A_1\≠A_2\≠A_3\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在纵向震动干扰；

b、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1\≠B_1\\ A_2\≠B_2\\ A_3\≠B_3\\ A_1=A_2=A_3\\ B_1=B_2=B_3\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在横向震动干扰；

c、如果：A₁、A₂和A₃以及B₁、B₂和B₃都发生周期性变化，也判定为存在震动干扰。

本方法应用于采用轮式钢轨扭矩检测仪对钢轨扭矩进行检测的场景，该场景之一如图2所示，

钢轨扭矩检测装置，包括基座，以及安装在基座上的压力传感器单元；所述压力传感器单元包括侧面压力传感器和压力传感器连杆，侧面压力传感器通过压力传感器连杆连接在基座下方；所述侧面压力传感器成对设置，一对侧面压力传感器之间的空间与单根钢轨宽度对应。所述侧面压力传感器有相同的三对，分别位于基座下方的前、中、后端，对应单根钢轨长度方向的三个位置。

工作原理是，检测开始，钢轨与检测装置沿钢轨延伸方向产生相对运动(这种运动可以是在钢轨生产线上，检测装置固定，钢轨在生产线上运动；也可以是检测装置固定在检测小车上，钢轨不动，检测小车沿钢轨运行；还可以是在检测列车上，列车在轨道上运行)；检测装置上的侧面压力传感器单元贴在钢轨侧面，利用钢轨扭曲时钢轨产生的变形对压力传感器产生的压力变化是否超过规定限值来判定钢轨扭曲是否超限产生钢轨质量问题。

Claims (3)

1.一种检测钢轨扭矩时判别震动干扰的方法，其特征是步骤包括：

1)采用一组压力传感器贴在被测钢轨底部；该组压力传感器包括多对相同的压力传感器；对于每对压力传感器，包括左右并列的两个，两个压力传感器的连线与被测钢轨的轴线垂直；各对压力传感器沿被测钢轨的长度方向均匀排列；

2)对各个压力传感器的测量值进行判断：

设An和Bn分别为每对压力传感器中的左右两个传感器的测量值，n是自然数；

a、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1=B_1\\ A_2=B_2\\ ......\\ \mathrm{An}=\mathrm{Bn}\\ A_1\≠A_2\≠......\≠\mathrm{An}\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在纵向震动干扰；

b、如果： $\left\{\begin{array}{c}{A}_1\≠B_1\\ A_2\≠B_2\\ ......\\ \mathrm{An}\≠\mathrm{Bn}\\ A_1=A_2=......=\mathrm{An}\\ B_1=B_2=......=\mathrm{Bn}\end{array}\right.,$ 则判断为此时被测钢轨存在横向震动干扰；

c、如果：An和Bn发生周期性变化，则可以判定为存在震动干扰。

2.根据其要求1所述的方法，其特征是所述每对压力传感器之间的距离不大于单根钢轨下表面的宽度，每对压力传感器中的左右两个压力传感器的位置分别与单根钢轨的下表面左右边缘的距离同。

3.根据其要求1所述的方法，其特征是所述一组压力传感器中包括3对压力传感器，相邻各对传感器的间隔0.5米。

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