CN206671479U - 绝缘结性能评估装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种绝缘结性能评估装置及系统。所述装置应用于钢轨，钢轨间设置有绝缘结。所述装置包括数据采集单元、电源及处理单元。分别与数据采集单元及处理单元电信连接的电源包括第一供电子单元及第二供电子单元，第一供电子单元与钢轨连接以为绝缘结提供恒定电流，第二供电子单元用于为所述装置提供电能。数据采集单元通过采集钢轨上的测试点间的压降信号得到压降数据。处理单元根据数据采集单元发送的压降数据得到绝缘结性能的评估信息，同时接收并调整第一供电子单元的恒定电流值及电压值。所述装置不仅结构合理、操作简便、结果精确、便于携带，而且可以降低测试成本。

Description

绝缘结性能评估装置及系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种绝缘结性能评估装置及系统。

背景技术

目前，城市轨道交通已经成为人们出行的主要交通方式。然而城市轨道交通中的杂散电路问题越来越严重，导致产生杂散电流的其中一个原因是：钢轨对地不完全绝缘。这导致一部分电流向大地泄露，进而加快城市轨道交通中金属结构以及周边其他金属管道的腐蚀，最终产生严重后果。

虽然在铺设钢轨前对钢轨件的绝缘结进行了检测，但是在城市轨道交通运营后，绝缘结是否失去原有效果不得而知。同时由于绝缘结与钢轨已经连在一起，不能将绝缘结从钢轨间取出以测试绝缘结的性能。

就目前而言，对绝缘结性能进行测试的测试装置由多个器材构成，整个测试操作过程需要记录多个数据，操作方式十分繁琐，增加了测试人员的工作负担以及测试成本。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种绝缘结性能评估装置及系统，其能够通过简便的操作对绝缘结性能进行测试，并将测试结果精确直观地显示出来，同时便于携带，降低测试成本。

本实用新型较佳实施例提供了一种绝缘结性能评估装置，所述装置应用于钢轨，所述钢轨间设置有绝缘结，所述装置包括数据采集单元、电源及处理单元；

所述电源分别与所述数据采集单元、处理单元电性连接，所述电源包括用于为所述钢轨间的所述绝缘结提供恒定电流的第一供电子单元和用于为所述装置提供电能的第二供电子单元；

所述数据采集单元用于采集所述钢轨上测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行预处理得到压降数据，同时将所述压降数据发送给所述处理单元；

所述处理单元用于接收并调整所述第一供电子单元的恒定电流值及电压值，并根据所述数据采集单元发送的压降数据得到所述绝缘结性能的评估信息。

在本实用新型较佳实施例中，所述第一供电子单元还包括正极引脚及负极引脚；

所述第一供电子单元通过所述正极引脚及负极引脚为所述绝缘结两侧的钢轨提供恒定电流。

在本实用新型较佳实施例中，所述数据采集单元包括信号采集子单元，所述信号采集子单元包括多个电压采集组；

每个所述电压采集组包括两个用于采集所述钢轨两测试点之间的压降信号的电压采集端子，其中，每个所述电压采集组中两个电压采集端子之间的设置距离相同；

所述钢轨上设置有多个测试点，其中一个电压采集组中的两个电压采集端子与位于所述绝缘结至所述钢轨与所述正极引脚接触的接触点之间的测试点连接。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括多根连接线；

所述连接线一端与所述正极引脚、负极引脚或电压采集端子可拆卸连接，另一端通过电夹与所述钢轨上的测试点连接。

在本实用新型较佳实施例中，所述数据采集单元还包括预处理子单元；

所述预处理子单元包括信号滤波电路、信号放大电路及模数转换电路；

所述信号滤波电路与所述电压采集组中的电压采集端子电性连接，以对经所述电压采集组获得的所述压降信号进行处理，以得到平滑的压降信号；

所述信号放大电路与所述滤波电路电性连接，以对经所述信号滤波电路处理得到的平滑的压降信号进行放大处理；

所述模数转换电路与所述信号放大电路电性连接，以对经所述信号放大电路处理得到的放大后的压降信号进行模数转换，得到压降数据。

在本实用新型较佳实施例中，所述装置还包括机壳；

所述机壳上设置有与所述正极引脚、负极引脚及电压采集端子匹配的端口；

所述连接线通过所述端口与所述正极引脚、负极引脚或电压采集端子连接。

在本实用新型较佳实施例中，所述机壳上还设置有显示单元；

所述显示单元与所述处理单元电性连接，以将所述绝缘结的性能信息进行显示。

在本实用新型较佳实施例中，所述机壳上还设置有按键单元；

所述按键单元包括键盘及开关键；

所述键盘用于对所述第一供电子单元输出的恒定电流值进行设置；

所述开关键与所述电源电性连接，用于控制所述电源的工作状态以调整所述装置的工作状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述机壳上还设置有把手，以通过所述把手将所述装置进行移动。

本实用新型较佳实施例还提供一种绝缘结性能评估系统，所述系统包括钢轨、钢轨间的绝缘结及上述任意一项所述的绝缘结性能评估装置，所述装置采集所述钢轨上测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行处理，得到所述绝缘结性能的评估信息。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种绝缘结性能评估装置及系统。其中，所述装置应用于钢轨，所述钢轨间设置有绝缘结。所述装置包括数据采集单元、电源及处理单元，所述电源分别与所述数据采集单元、处理单元电性连接。所述电源包括第一供电子单元及第二供电子单元。所述第一供电子单元与所述钢轨连接，从而为所述绝缘结提供恒定电流。所述第二供电子单元用于为所述装置提供电能。所述钢轨上设置有多个测试点，所述数据采集单元用于采集所述测试点之间的压降信号。所述数据采集单元还用于对采集的压降信号进行预处理得到压降数据，并将所述压降数据发送给所述处理单元。所述处理单元接收并根据所述压降数据得到所述绝缘结性能的评估信息。所述处理单元还用于接收并调整所述第一供电子单元的恒定电流值以及电压值。由此，通过所述装置，可以准确清楚地得到绝缘结性能的信息，同时，所述装置具有体积小、操作简单等特点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置的方框示意图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置的一种应用示意图。

图3为图1中电源的方框示意图。

图4为本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置的结构示意图之一。

图5为图1中数据采集单元的方框示意图。

图6为图1中处理单元的方框示意图。

图7为本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置的结构示意图之二。

图标：10-绝缘结性能评估装置；20-钢轨；21-绝缘结；100-电源；110-第一供电子单元；111-正极引脚；112-负极引脚；120-第二供电子单元；200-数据采集单元；201-连接线；221-第一测试点；222-第二测试点；223-第三测试点；224-第四测试点；225-第五测试点；226-第六测试点；240-信号采集子单元；241-电压采集端子；250-预处理子单元；251-信号滤波电路；252-信号放大电路；253-模数转换电路；300-处理单元；310-存储器；320-存储控制器；330-处理器；400-机壳；410-端口；420-显示单元；431-按键；433-开关键；435-外设接口；450-把手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1及图2，图1是本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置10的方框示意图，图2是本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置10的一种应用示意图。所述绝缘结性能评估装置10应用于钢轨20，所述钢轨20间设置有绝缘结21。所述绝缘结性能评估装置10包括电源100、数据采集单元200及处理单元300。

在本实施例中，所述电源100分别与所述数据采集单元200、处理单元300电性连接，以为所述数据采集单元200、处理单元300提供电能。所述钢轨20上设有多个测试点，所述数据采集单元200用于采集所述测试点间的压降信号，对所述压降信号进行预处理得到压降数据，并将所述压降数据发送给所述处理单元300。所述处理单元300接收并根据所述压降数据得到所述绝缘结21的性能评估信息。其中，所述绝缘结21位于多个测试点间。

请参照图3，图3是图1中电源100的方框示意图。在本实施例的实施方式中，所述电源100包括第一供电子单元110及第二供电子单元120。所述第一供电子单元110用于在对绝缘结21的性能进行测试时为所述钢轨20上的绝缘结21提供恒定的电流值。所述第一供电子单元110与所述处理单元300电性连接，向所述处理单元300发送所述第一供电子单元110输出的恒定电流值以及电压值。所述处理单元300根据实际情况(比如，人为设定、测试结果情况等)调整所述第一供电子单元110输出的恒定电流值以及电压值。所述第二供电子单元120用于为整个绝缘结性能评估装置10提供电能。

请参照图4，图4是本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置10的结构示意图之一。所述电源100的第一供电子单元110包括正极引脚111及负极引脚112。所述第一供电子单元110通过所述正极引脚111及负极引脚112为所述绝缘结21两侧的钢轨20提供恒定电流。

请参照图5，图5是图1中数据采集单元200的方框示意图。所述数据采集单元200可以包括信号采集子单元240及预处理子单元250。在本实施例中，所述信号采集子单元240用于采集所述测试点间的压降信号，所述预处理子单元250用于将所述压降信号进行预处理得到压降数据。

请再次参照图4，所述数据采集单元200包括多个电压采集组。每个电压采集组包括两个用于采集所述钢轨20两测试点之间的压降信号的电压采集端子241。其中，所述电压采集组的数量可以根据实际情况设定，在本实施例的实施方式中，所述电压采集组的数量为两组。

接下来以举例的形式说明如何应用绝缘结性能评估装置10。请再次参照图2，所述绝缘结性能评估装置10还包括连接线201，所述绝缘结性能评估装置10通过连接线201与所述钢轨20上测试点连接。

其中，测试点的数量与电压采集端子241、正极引脚111、负极引脚112的数量总和相同。所述测试点包括第一测试点221、第二测试点222、第三测试点223、第四测试点224、第五测试点225及第六测试点226。所述连接线201一端与所述绝缘结性能评估装置10本体连接，一端通过线夹与测试点连接。

所述正极引脚111可以与第二测试点222连接，所述负极引脚112可以与第一测试点221连接。其中一个电压采集组中的两个电压采集端子241与位于所述绝缘结21至所述钢轨20与所述正极引脚111接触的接触点之间的测试点连接。比如，一个电压采集组的两个电压采集端子241可以分别与第三测试点223及第四测试点224连接以获得压降数据U1；另一个电压采集组的两个电压采集端子241则分别与第五测试点225及第六测试点226连接以获得压降数据U2。其中，一根连接线201的线夹对应一个测试点。

其中，所述连接线201一端与所述正极引脚111、负极引脚112或电压采集端子241可拆卸连接。所述连接线201的长度至少为10米。可拆卸连接的方式可以是，所述正极引脚111、负极引脚112或电压采集端子241可以与第一连接件连接，所述连接线201的一端设置有第二连接件，所述第一连接件与第二连接件匹配。比如，第一连接件为公头，第二连接件为母头。

请再次参照图5，所述预处理子单元250可以包括信号滤波电路251、信号放大电路252及模数转换电路253。

所述信号滤波电路251与电压采集组连接，获取电压采集组获取的压降信号。所述信号滤波电路251对压降信号进行滤波处理，使得信号滤波电路251输出平滑的压降信号，防止压降信号中的噪声对评估结果产生影响。

所述信号放大电路252与所述信号滤波电路251电性连接。所述信号放大电路252对经所述信号滤波电路251处理得到的平滑的压降信号进行信号放大处理。

所述模数转换电路253与所述信号放大电路252电性连接。所述模数转换电路253对经所述信号放大电路252处理得到的放大后的压降信号进行模数转换，得到压降数据。

请参照图2及图6，图6是图1中处理单元300的方框示意图。所述处理单元300根据收到的压降数据U1及U2，根据公式进行计算，公式如下：Fj＝U2/(U1+U2)。在电压之比Fj小于设定值(比如，95％)时，得到所述绝缘结21性能不合格的信息；在Fj大于设定值(比如，95％)时，得到所述绝缘结21性能合格的信息。其中，在所述正极引脚111与第二测试点222连接的情况下，U1为第三测试点223与第四测试点224之间的压降数据，U2为第五测试点225与第六测试点226之间的压降数据。所述处理单元300包括：存储器310、存储控制器320以及处理器330。

所述存储器310、存储控制器320及处理器330各元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器310中存储有对压降数据进行处理的方法，还可以存储有第一供电子单元110的信息(比如，输出的恒定电流值、电压值等)。所述处理器330通过运行存储在存储器310内的软件程序以及模块，从而根据压降数据得到绝缘结21性能的评估信息。

其中，所述存储器310可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)等。其中，存储器310用于存储程序，所述处理器330在接收到执行指令后，执行所述程序。所述处理器330以及其他可能的组件对存储器310的访问可在所述存储控制器320的控制下进行。

所述处理器330可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器330可以是通用处理器，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请参照图7，图7是本实用新型较佳实施例提供的绝缘结性能评估装置10的结构示意图之二。所述绝缘结性能评估装置10可以包括机壳400。

在本实施例中，所述机壳400上设置有端口410，所述端口410与所述正极引脚111、负极引脚112及电压采集端子241匹配。在本实施例的实施方式中，所述端口410可以是上文的第一连接件。由此，所述连接线201通过所述端口410与机壳400内的正极引脚111、负极引脚112或电压采集端子241连接。

在本实施例中，所述机壳400上还设置有显示单元420。所述显示单元420与所述处理单元300电性连接，以显示所述绝缘结21的性能评估信息(比如，Fj的值、合格或不合格等)。

在本实施例中，所述机壳400上还设置有按键单元。所述按键单元包括键盘及开关键433。所述键盘包括多个按键431(比如，数字1-9键、取消键等)，以对所述第一供电子单元110输出的恒定电流值进行设置。所述开关键433与所述电源100电性连接，用于控制所述电源100的工作状态以调整所述绝缘结性能评估装置10的工作状态。所述开关键433的形式可以是，但不限于，旋钮、按键等。

在本实施例中，所述机壳400上还设置有外设接口435(比如，USB接口)。所述绝缘结性能评估装置10通过所述外设接口435与外接设备(比如，鼠标、外接键盘等)连接，以辅助对绝缘结21的性能进行测试评估。

请再次参照2，所述机壳400上还设置有把手450，以通过所述把手450将所述绝缘结性能评估装置10进行移动。所述把手450与所述机壳400转动连接，以便不移动时通过转动将所述把手450移动至与所述显示单元420平行的状态，从而便于测试操作。

本实用新型较佳实施例还提供一种绝缘结性能评估系统。所述系统包括钢轨20、钢轨20件的绝缘结21及上述绝缘结性能评估装置10。所述装置采集所述钢轨20上测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行处理，得到所述绝缘结21性能的评估信息。

综上所述，本实用新型提供了一种绝缘结性能评估装置及系统。其中，所述装置应用于钢轨，所述钢轨间设置有绝缘结，所述钢轨上设置有多个测试点。所述装置包括数据采集单元、电源及处理单元。所述电源包括用于为所述钢轨间的所述绝缘结提供恒定电流的第一供电子单元和用于为所述装置提供电能的第二供电子单元。所述数据采集单元通过获取测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行预处理以得到压降数据。所述处理单元根据所述压降数据得到所述绝缘结的性能评估信息。其中，所述处理单元与第一供电子单元电性连接，接收并调整所述第一供电子单元的恒定电流值及电压值。由此，通过所述装置完成了对绝缘结性能的测试，并且所述装置操作方便、结果显示精确直观、携带方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘结性能评估装置，应用于钢轨，所述钢轨间设置有绝缘结，其特征在于，所述装置包括数据采集单元、电源及处理单元；

所述电源分别与所述数据采集单元、处理单元电性连接，所述电源包括用于为所述钢轨间的所述绝缘结提供恒定电流的第一供电子单元和用于为所述装置提供电能的第二供电子单元；

所述数据采集单元用于采集所述钢轨上测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行预处理得到压降数据，同时将所述压降数据发送给所述处理单元；

所述处理单元用于接收并调整所述第一供电子单元的恒定电流值及电压值，并根据所述数据采集单元发送的压降数据得到所述绝缘结性能的评估信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一供电子单元还包括正极引脚及负极引脚；

所述第一供电子单元通过所述正极引脚及负极引脚为所述绝缘结两侧的钢轨提供恒定电流。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据采集单元包括信号采集子单元，所述信号采集子单元包括多个电压采集组；

每个所述电压采集组包括两个用于采集所述钢轨两测试点之间的压降信号的电压采集端子，其中，每个所述电压采集组中两个电压采集端子之间的设置距离相同；

所述钢轨上设置有多个测试点，其中一个电压采集组中的两个电压采集端子与位于所述绝缘结至所述钢轨与所述正极引脚接触的接触点之间的测试点连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多根连接线；

所述连接线一端与所述正极引脚、负极引脚或电压采集端子可拆卸连接，另一端通过电夹与所述钢轨上的测试点连接。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据采集单元还包括预处理子单元；

所述预处理子单元包括信号滤波电路、信号放大电路及模数转换电路；

所述信号滤波电路与所述电压采集组中的电压采集端子电性连接，以对经所述电压采集组获得的所述压降信号进行处理，以得到平滑的压降信号；

所述信号放大电路与所述信号滤波电路电性连接，以对经所述信号滤波电路处理得到的平滑的压降信号进行放大处理；

所述模数转换电路与所述信号放大电路电性连接，以对经所述信号放大电路处理得到的放大后的压降信号进行模数转换，得到压降数据。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括机壳；

所述机壳上设置有与所述正极引脚、负极引脚及电压采集端子匹配的端口；

所述连接线通过所述端口与所述正极引脚、负极引脚或电压采集端子连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述机壳上还设置有显示单元；

所述显示单元与所述处理单元电性连接，以将所述绝缘结的性能信息进行显示。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述机壳上还设置有按键单元；

所述按键单元包括键盘及开关键；

所述键盘用于对所述第一供电子单元输出的恒定电流值进行设置；

所述开关键与所述电源电性连接，用于控制所述电源的工作状态以调整所述装置的工作状态。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述机壳上还设置有把手，以通过所述把手将所述装置进行移动。

10.一种绝缘结性能评估系统，其特征在于，所述系统包括钢轨、钢轨间的绝缘结及权利要求1-9中任意一项所述的绝缘结性能评估装置，所述装置采集所述钢轨上测试点间的压降信号，并对所述压降信号进行处理，得到所述绝缘结性能的评估信息。