CN107515313A - 城轨车辆速度传感器检测试验台及检测方法 - Google Patents

Abstract

城轨车辆速度传感器检测试验台及检测方法，涉及城轨车辆速度传感器检测技术，解决现有城轨车辆速度传感器试验台的兼容性差导致使用受限的问题，包括工作台架以及设置在所述工作台架上的按钮站、传感器电气接口、光电传感器固定座、霍尔传感器夹具和显示器以及安装在工作台架内部的计算机，与计算机连接的变频器及制动单元和PLC及扩展模块，分别用于驱动光电传感器和霍尔传感器的两个电机，本发明的检测试验台能够对城轨车辆多种速度传感器进行检测，通过设计两种不同的机械接口及电气接口灵活的接线方式，能够适用于城轨车多种不同机械接口及电气接口速度传感器检测。该试验台兼容行较强，充分降低了速度传感器的检测及检修成本。

Description

城轨车辆速度传感器检测试验台及检测方法

技术领域

本发明涉及城轨车辆速度传感器检测技术，具体涉及一种城轨车辆速度传感器检测试验台。

背景技术

城轨车辆速度信号为车辆牵引、制动等系统控制提供重要参考信号，它参与车辆牵引控制、制动控制及ATP控制的施加，且在城轨车辆上属于故障频发电器元件，继而速度传感器的可靠性决定车辆运行的基本性能。通过有效的检测手段，配备相应的检测试验台，对城轨车辆架修及大修速度传感器进行检测及预防性的检修，能够有效的消除因速度传感器故障造成的车辆牵引或制动系统故障。

现有速度传感器检测试验台一般均使用数据采集卡作为数据采集核心，通过变频器操控电机的转速，模拟城轨车辆在不同时速下速度传感器性能，通过此种方法对速度传感器进行检测。但由于测速原理不同，速度传感器探头各不相同，导致机械接口种类较多。

此外，速度传感器电气接口普遍采用连接器的方式进行连接，介于不同车辆设计构造不同，继而接线方式也各不相同。现有速度传感器试验台设计一般仅结合既有产品设计，机械接口及电气接口兼容性较差。

发明内容

本发明为解决现有城轨车辆速度传感器试验台的兼容性差导致使用受限的问题，提供一种城轨车辆速度传感器检测试验台及检测方法。

城轨车辆速度传感器检测试验台，包括工作台架以及设置在所述工作台架上的按钮站、传感器电气接口、光电传感器固定座、霍尔传感器夹具和显示器以及安装在工作台架内部的计算机，与计算机连接的变频器及制动单元和PLC及扩展模块，分别用于驱动光电传感器和霍尔传感器的两个电机，所述显示器与计算机连接；所述光电传感器安装在光电传感器固定座上，光电传感器测试轴插入光电传感器电机的同心轴内，所述光电传感器电机转动带动传感器测试轴同步运动；

所述霍尔传感器夹具包括塞尺、导电齿轮和传感器支架；所述霍尔传感器安装在传感器支架上，通过塞尺调整霍尔传感器与导电齿轮间间隙，使霍尔传感器与导电齿轮间间隙满足测速要求，所述霍尔传感器电机带动导电齿轮转动。

城轨车辆速度传感器检测方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、启动试验台电源；根据选择待测传感器的类型，即霍尔传感器或光电传感器，在按钮站上启动对应的电机电源，开启变频器及制动单元电源按钮；

步骤二、通过计算机选择对应的传感器电机，并控制变频器及制动单元设定对应的传感器电机的转速，电机控制待测传感器输出脉冲信号，所述PLC及扩展模块实时采集脉冲信号，并将脉冲信号转换为速度信号，通过显示器实时显示，实现对待测传感器的检测。

本发明的有益效果：

一、本发明所述的速度传感器检测实验台能够通过有效的检测手段，对城轨车辆架修及大修速度传感器进行检测及预防性的检测、检修，能够有效的消除因速度传感器故障造成的车辆牵引或制动系统故障，提高车辆运用的安全性及可靠性。

二、本发明可通过现车检测的方式对车辆多种形式的速度传感器进行检测。

三、本发明所述的速度传感器检测试验台能够对城轨车辆多种速度传感器进行检测，通过设计两种不同的机械接口及电气接口灵活的接线方式，能够适用于城轨车多种不同机械接口及电气接口速度传感器检测。该试验台兼容行较强，充分降低了速度传感器的检测及检修成本。

附图说明

图1为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台的主视图；

图2为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台对霍尔传感器检测的原理图；

图3为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台对光电传感器检测的原理图；

图4为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台中霍尔传感器的安装过程示意图；

图5为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台中霍尔传感器的检测过程示意图；

图6为本发明所述的城轨车辆速度传感器检测试验台中传感器电气接口的效果图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至图6说明本实施方式，城轨车辆速度传感器检测试验台，所述的试验台架尺寸为(长×宽×高)1500mm×900mm×1050mm，试验工作台下面是电机和电气元件安装板。具体包括工作台架以及设置在所述工作台架上的按钮站5、传感器电气接口1、光电传感器固定座2、霍尔传感器夹具3和显示器4以及安装在工作台架内部的计算机，与计算机连接的变频器及制动单元14和PLC及扩展模块15，分别用于驱动光电传感器11和霍尔传感器10的两个电机，所述显示器4与计算机连接；

所述光电传感器11安装在光电传感器固定座2上，光电传感器测试轴12插入光电传感器电机13的同心轴内，所述光电传感器电机13转动带动传感器测试轴12同步运动；所述霍尔传感器夹具包括塞尺6、导电齿轮7和传感器支架8；所述霍尔传感器10安装在传感器支架8上，通过塞尺6调整霍尔传感器10与导电齿轮7间间隙，使霍尔传感器10与导电齿轮7间间隙满足测速要求，所述霍尔传感器电机带动导电齿轮7转动。

本实施方式中还包括齿轮防护罩9，所述齿轮防护罩9安装至导电齿轮上方，对导电齿轮进行防护。

本实施方式中，由于两种速度传感器测速原理不同，继而其测速探头机械结构也各不相同，为了试验台能够兼容两种不同速度传感器的检测，设计两种形式的机械接口，分别为霍尔传感器10、光电传感器11，将此两种类型速度传感器通过速度传感器检测试验台，模拟速度传感器在车辆上的工作状态，对其输出信号模型进行检测，从而实现线下判定的目的。

本实施方式收集多种速度传感器机械接口、电气接口形式，设计可兼容测试不同类型速度传感器试验台，提升速度传感器检测能力，降低检修成本。霍尔双通道转速传感器采用导电齿轮非接触测量方式进行试验。具体安装方式见图4和图5：一般霍尔传感器与测速齿轮间安装距离要求在0.8mm～1.2mm范围内，测量间隙可通过塞尺6来确定。安装传感器前，先将塞尺滑动到左侧结合图3，再将被试传感器靠紧塞尺6安装，固定好传感器后，再将塞尺6滑动到右侧放置结合图5，即可进行传感器检测试验。

具体实施方式二、结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式为采用具体实施方式一所述的城轨车辆速度传感器检测试验台进行检测的方法，主要应用于霍尔传感器10和光电传感器11的输出信号检测。检测范围包括：信号波形，幅值，周期等技术参数同时试验台具有报表存储，打印，查询功能。其具体检测过程为：

步骤一、在所述试验台按钮站上5转动电源钥匙，启动试验台电源；按下按钮站上PLC及扩展模块启动按钮，启动PLC及扩展模块15；根据待测传感器的类型在按钮站上选择对应的电机；开启变频器及制动单元14的启动按钮。

步骤二、通过计算机控制变频器及制动单元14设定对应电机的转速；计算机控制变频器及制动单元带动对应的电机转动，如果选择待测传感器的类型为霍尔传感器10，则通过计算机控制变频器及制动单元14设定霍尔传感器电机16的转速，所述霍尔传感器电机16驱动导电齿轮7转动，霍尔传感器10输出脉冲信号；

如果选择待测传感器的类型为光电传感器11，则通过计算机控制变频器及制动单元14设定光电传感器电机13的转速，所述光电传感器电机13驱动传感器测试轴转动，所述光电传感器11输出脉冲信号；

步骤三、PLC及扩展模块14内的数据采集卡对应采集将霍尔传感器输出的脉冲信号或光电传感器输出的脉冲信号，将所述脉冲信号转换为速度信号，并通过计算机的显示器实时显示速度及波形等数据；测试时间计时到达时，电机速度降为0，测试完成；在显示器上可储存报表后通过打印机打印试验数据。

本实施方式中，试验台通过计算机可选择所需要测试的传感器类型，可同时测试传感器的两组信号通道。通过试验台按钮站上的电器元件选择相应待测传感器对应的测试装置(霍尔传感器电机、光电传感器电机)，并通过计算机控制变频器及制动单元设定对应电机速度，电机转动，相应传感器通道输出信号，计算机再通过PLC及扩展模块将传感器的输出的脉冲频率信号实时采集，根据各速度传感器特性，在计算机上显示其波形、幅值、频率等参数，对其性能参数进行检测，检测完成后，保存测试结果，并能够输出测试报告。

结合图6说明本实施方式，介于不同的城轨车辆，速度传感器电源与信号通道在连接器的点位各不相同，针对此种连接形式，为保证试验台电气接口的通用性，本实施方式将试验台设备端传感器电气接口通过独立的连接器插针或插孔引出，采用类似于表笔式连接方式，便于传感器电气连接。其中，左侧两个表笔分别对应通道A和通道B均为脉冲输入信号通道，DC 12V对应的表笔与0V对应的表笔分别为电源“+”和电源“-”。

Claims (7)

1.城轨车辆速度传感器检测试验台，包括工作台架以及设置在所述工作台架上的按钮站(5)、传感器电气接口(1)、光电传感器固定座(2)、霍尔传感器夹具(3)和显示器(4)以及安装在工作台架内部的计算机，与计算机连接的变频器及制动单元(14)和PLC及扩展模块(15)，分别用于驱动光电传感器(11)和霍尔传感器(10)的两个电机，所述显示器(4)与计算机连接；

所述光电传感器(11)安装在光电传感器固定座(2)上，光电传感器测试轴(12)插入光电传感器电机的同心轴(13)内，所述光电传感器电机(13)转动带动传感器测试轴(12)同步运动；

所述霍尔传感器夹具包括塞尺(6)、导电齿轮(7)和传感器支架(8)；所述霍尔传感器(10)安装在传感器支架(8)上，通过塞尺(6)调整霍尔传感器(10)与导电齿轮(7)间间隙，使霍尔传感器(10)与导电齿轮(7)间间隙满足测速要求，所述霍尔传感器电机带动导电齿轮(7)转动。

2.根据权利要求1所述的城轨车辆速度传感器检测试验台，其特征在于，还包括齿轮防护罩(9)，所述齿轮防护罩(9)安装至导电齿轮上方，对导电齿轮(7)进行防护。

3.根据权利要求1所述的城轨车辆速度传感器检测试验台，其特征在于，霍尔传感器(10)与导电齿轮(7)间安装距离在0.8mm～1.2mm之间。

4.根据权利要求1所述的城轨车辆速度传感器检测试验台，其特征在于，所述传感器电气接口(1)通过独立的连接器插针或插孔引出。

5.根据权利要求1所述的城轨车辆速度传感器检测试验台的检测方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、启动试验台电源；根据选择待测传感器的类型，即霍尔传感器或光电传感器，在按钮站上启动对应的电机电源，开启变频器及制动单元电源按钮；

步骤二、通过计算机选择对应的传感器电机，并控制变频器及制动单元设定对应的传感器电机的转速，电机控制待测传感器输出脉冲信号，所述PLC及扩展模块(14)实时采集脉冲信号，并将脉冲信号转换为速度信号，通过显示器(4)实时显示，实现对待测传感器的检测。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，如果选择待测传感器的类型为霍尔传感器(10)，则通过计算机控制变频器及制动单元(14)设定霍尔传感器电机(16)的转速，所述霍尔传感器电机(16)驱动导电齿轮(7)转动，霍尔传感器(10)输出脉冲信号，所述PLC及扩展模块(14)实时采集霍尔传感器(10)输出的脉冲信号；并将采集的脉冲信号转换为速度信号，通过显示器实时显示；

如果选择待测传感器的类型为光电传感器(11)，则通过计算机控制变频器及制动单元(14)设定光电传感器电机(13)的转速，所述光电传感器电机驱动传感器测试轴转动，所述光电传感器输出脉冲信号，所述PLC及扩展模块(14)实时采集光电传感器(11)输出的脉冲信号，并将采集的脉冲信号转换为速度信号，通过显示器(4)实时显示。

7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征的于，在显示器上显示霍尔传感器或光电传感器的脉冲信号的波形、幅值和频率参数，测试完成后，通过打印机输出测试结果。