CN212871031U - 一种接触线磨耗测量装置 - Google Patents

Abstract

一种接触线磨耗测量装置，包括测量电路，放大电路，主控电路以及蓝牙电路。测量电路测量接触线的第一磨耗信息，并转换成数据信号发送至放大电路。放大电路将数据信号放大并发送至主控电路。主控电路根据第一磨耗信息确定接触线的第二磨耗信息，并将第一磨耗信息和第二磨耗信息传输至外部设备。放大电路包括第一三极管和第二三极管。第一三极管的基极通过第一电阻连接到测量电路的数据信号输出端，发射极接地，集电极连接到主控电路并通过第二电阻连接电源电压。第二三极管的基极通过第三电阻连接到测量电路的时钟信号输出端，发射极接地，集电极连接到主控电路并通过第四电阻连接电源电压。上述装置能够提高测量数据的准确性以及测量效率。

Description

一种接触线磨耗测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量工具技术领域，尤其涉及一种接触线磨耗测量装置。

背景技术

在地铁运行中，列车的受电弓通过与接触线摩擦受电，长时间的话，如果接触线其中有一点的位置偏低，就会使周围的接触线磨耗异常，一旦超过维修规程规定的值，就会造成列车的损坏以及受电不稳定。

通常在接触线检修中，通过卷尺测量接触线底面宽度，来确定接触线的损伤情况。再通过接触线磨耗换算表，将测得的底面宽度转换成对应的磨耗面积，记录在相应的台账中。

常规的接触线测量方式存在以下两个缺点：一、测量接触线底面宽度时完全依靠肉眼测量，而宽度一般仅为6-10mm这个范围。因此测量的数值会有一定的误差。二、测量得到的接触线底面宽度需要作业人员通过查询换算表才能得出对应的接触线磨耗面积数值，工作效率低花费时间长。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供一种接触线磨耗测量工具，其不仅能够提高接触线磨耗测量的精度，且能够实现对接触线的磨耗面积的自动换算，从而提高作业效率。

一种接触线磨耗测量装置，包括测量电路，放大电路，主控电路以及蓝牙电路，所述测量电路用于测量接触线的第一磨耗信息，并将所述第一磨耗信息转换成数据信号发送至所述放大电路，所述放大电路用于将所述测量电路发送的数据信号放大并发送至所述主控电路，所述主控电路用于根据所述第一磨耗信息确定接触线的第二磨耗信息，并将所述第一磨耗信息和所述第二磨耗信息传输至外部设备，所述放大电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过第一电阻连接到所述测量电路输出的数据信号，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接到所述主控电路并通过第二电阻连接电源电压，所述第二三极管的基极通过第三电阻连接到所述测量电路输出的时钟信号，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极连接到所述主控电路并通过第四电阻连接电源电压。

可选地，所述主控电路包括主控芯片U1，所述主控芯片U1包括电源脚VIN、接地脚GND、数据脚D2和时钟脚D3，所述电源脚VIN连接电源电压，所述接地脚接地，所述数据脚D2连接所述第一三极管的集电极，所述时钟脚D3连接所述第二三极管的集电极。

可选地，所述主控芯片U1还包括串口发送脚TX和串口接收脚RX，所述串口发送脚TX和所述串口接收脚RX连接到所述蓝牙电路。

可选地，所述接触线磨耗测量装置还包括第一引脚座，所述第一引脚座的第一端接地，所述第一引脚座的第二端连接到所述主控电路的控制脚D7，所述第一引脚座用于接收外部的控制信号以控制所述主控芯片向所述蓝牙电路发送数据。

可选地，所述接触线磨耗测量装置还包括第二引脚座，所述第二引脚座的第一端连接电池负极，所述第二引脚座的第二端将电池正极与所述主控芯片U1的电源输入端VIN连接在一起。

可选地，所述接触线磨耗测量装置还包括第一开关，所述第一开关选择性地将所述主控芯片U1的电源输入端VIN与所述第二引脚座的第二端连通或者断开。

可选地，所述接触线磨耗测量装置还包括3P排针接口，所述测量电路的输出端通过所述3P排针接口连接到所述放大电路，所述3P排针接口包括第一端、第二端和第三端，所述第一端连接到所述测量电路输出的时钟信号，所述第二端连接到所述测量电路输出的数据信号，所述第三端接地。

可选地，所述测量电路为数字式游标卡尺的内部电路。

可选地，所述第一磨耗信息包括接触线与汇流排总的高度信息。

可选地，所述第二磨耗信息包括接触线的磨耗面积、接触线的磨耗百分比以及接触线的残留高度其中的一个或者多个。

通过设置测量电路、放大电路，主控电路以及蓝牙电路，接触线的第一磨耗信息可通过主控电路转换成第二磨耗信息，并将第一磨耗信息和第二磨耗信息通过蓝牙电路发送给外部设备。所述接触线磨耗测量装置能够提高作业人员的作业效率，且提高了测量数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的接触线磨耗测量装置的系统框图。

图2是图1中的放大电路的电路原理图。

图3是图1中的主控电路的电路原理图。

图4是图1中的蓝牙电路的电路原理图。

图5是本实用新型实施例提供的第一引脚座的电路原理图。

图6是本实用新型实施例提供的第二引脚座和开关装置的电路原理图。

图7是本实用新型实施例提供的排针接口的电路原理图。

图8是待测量的接触线的结构示意图。

图9是待测量的接触线和汇流排的结构示意图。

图10是图1中的接触线磨耗测量装置的使用流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种接触线磨耗测量装置100，包括测量电路110，放大电路120，主控电路130以及蓝牙电路140。所述测量电路110用于测量接触线的第一磨耗信息，并将所述第一磨耗信息转换成数据信号dat发送至所述放大电路120。所述放大电路120用于将所述测量电路110发送的数据信号放大并发送至所述主控电路130。所述主控电路130用于根据所述第一磨耗信息确定接触线的第二磨耗信息，并将所述第一磨耗信息和所述第二磨耗信息传输至外部设备。所述外部设备可以是手机，平板电脑等装置。所述放大电路120包括第一三极管Q1和第二三极管Q2。所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1连接到所述测量电路110的数据信号输出端dat。所述第一三极管Q1的发射极接地。所述第一三极管Q1的集电极连接到所述主控电路130并通过第二电阻R2连接电源电压VCC。所述第二三极管Q2的基极通过第三电阻R3连接到所述测量电路110的时钟信号输出端clk。所述第二三极管Q2的发射极接地。所述第二三极管Q2的集电极连接到所述主控电路130并通过第四电阻R4连接电源电压VCC。在本实施例中，所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q2的型号为MMBT3904。所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值设置为10KΩ。

请参见图3，所述主控电路130包括主控芯片U1。所述主控芯片U1包括电源输入脚VIN、电源输出脚VCC，接地脚GND、数据脚D2和时钟脚D3。所述电源脚VIN连接电池电压。所述电源输出脚VCC输出5V直流电压以提供5V供电电压给放大电路120和蓝牙电路140。所述接地脚GND接地。所述数据脚D2连接所述第一三极管Q1的集电极，用于接收所述测量电路110发送的数据信号，所述数据信号包括第一磨耗信息。所述时钟脚D3连接所述第二三极管Q2的集电极，用于接收所述测量电路110发送的时钟信息。所述控制脚D7根据外部的控制信号确定是否通过所述主控芯片U1还包括串口发送脚TX、串口接收脚RX和控制脚D7。所述串口发送脚TX和所述串口接收脚RX连接到所述蓝牙电路140。所述控制脚D7根据外部的控制信号控制所述串口发送脚TX和所述串口接收脚RX向外发送信息。请一并参见图4，所述蓝牙电路140包括蓝牙芯片U2。所述蓝牙芯片U2包括电源脚VCC、接地脚GND、串口发送脚TX和串口接收脚RX。所述电源脚VCC连接所述主控芯片U1的电源输出脚VCC输出的5V直流电压。所述接地脚GND接地。所述蓝牙芯片U2的串口发送脚TX和串口接收脚RX与所述主控芯片U1的串口发送脚TX和串口接收脚RX相连接以实现数据交互。

请一并参见图5，所述接触线磨耗测量装置100还包括第一引脚座150。所述第一引脚座150的第一端接地，所述第一引脚座150的第二端连接到所述主控电路130的控制脚D7。所述第一引脚座150用于接收外部的控制信号以控制所述主控芯片U1向所述蓝牙电路140发送数据。具体地，所述第一引脚座150可以连接到一个按键开关。当按键开关按下时，可以在所述第一引脚座150的第二端产生一个控制信号。所述控制信号输出至所述主控芯片U1的控制脚D7，从而控制所述串口发送脚TX和所述串口接收脚RX向所述蓝牙电路140发送信息。

请一并参见图6，所述接触线磨耗测量装置100还包括第二引脚座160和开关装置170。所述第二引脚座160的第一端连接所述接触线磨耗测量装置100的电池负极IN_GND。所述第二引脚座160的第二端将电池正极与所述主控芯片U1的电源输入端VIN连接在一起，从而使用电池为所述主控电路130供电。所述开关装置170包括第一端、第二端和第三端。所述开关装置170的第一端连接到所述主控芯片U1的电源输入脚VIN，所述开关装置170的第二端和第三端同时连接到所述第二引脚座160的第二端以连接电池的正极。所述开关装置170还包括电连接片171，所述电连接片171可滑动地设置在所述开关装置170中。当所述电连接片171设置在第一位置时，所述电连接片171连接所述开关装置170的第二端和第三端。当所述电连接片171设置在第二位置时，所述电连接片171连接所述开关装置170的第一端和第二端，从而将电池的正极连接至所述主控芯片U1的电源输入脚VIN。

请一并参见图7，所述接触线磨耗测量装置100还包括3P排针接口180。所述测量电路110的输出端通过所述3P排针接口180连接到所述放大电路120。所述3P排针接口180包括第一端181、第二端182和第三端183。所述第一端181连接到所述测量电路110的时钟信号输出端。所述第二端182连接到所述测量电路110数据信号输出端，所述第三端183接地。

在本实施例中，所述测量电路110为数字式游标卡尺的内部的测量电路。数字式游标卡尺测量接触线相关的尺寸信息，并将相应的尺寸信息和相应的时钟信号信息发送至主控电路130。

根据需要，所述第一磨耗信息包括接触线与汇流排总的高度信息。所述第二磨耗信息包括接触线的磨耗面积、接触线的磨耗百分比以及接触线的残留高度其中的一个或者多个。

所述接触线磨耗测量装置100的使用过程如下：

请参见图8和图9，为待测量的接触线200和接触线200与汇流排300固定时候的结构示意图。在图8中，A值为磨损高度，B值为剩余高度，y值为磨损面宽度。接触线200在使用的时候，汇流排300与接触线200固定在一起。汇流排300的下方通过沟槽件接触线200卡住，上方通过定位线夹固定在隧道壁上。因为汇流排300不与外界接触，所以不存在损耗，是一个定值。此时，使用数字式游标卡尺测量汇流排300和接触线200总的高度，然后再减去汇流排300的高度，便是接触线200的剩余高度。在实际应用的过程中，使用数字式游标卡尺测量汇流排300和接触线200总的高度数值，然后将相应的高度数值转换成数据信号发送给主控芯片U1进行处理。主控芯片U1处理后的结果通过蓝牙电路140发送到用户的手机或者平板电脑上，从而实现测量设备的智能化。根据需要，相应的处理程序可以预先烧录在所述主控芯片U1中。

根据需要也可以在所述主控芯片U1中写入对应的转换公式，将高度参数转换成对应的磨耗面积，以及磨耗百分比。相应的计算公式如下：

其中，S为磨耗面积，h＝H-109，H为测量的高度。

在数据处理完毕之后，通过内部的蓝牙电路140，将对应的高度，磨耗面积以及磨耗百分比传输到手机端或者平板端，如图10所示。根据需要，也可以在测量完成之后，将所有的测量结果自动生成Excel表格。

所述接触线磨耗测量装置100整体的使用流程如图10所示：

先使用游标卡尺测量接触线相关的磨耗数据，并将相应的磨耗数据上传到主控电路130。主控电路130先判断相应的数据是否在测量范围之内，如果不在测量范围之内，提示数据错误并让使用者重试。假如测量值在测量范围之内，对数据按照公式进行计算，并将所检测的磨耗数据和计算数据通过蓝牙电路140发送到手机端。根据需要，所述主控电路130也可以生成Excel文件，保存检修的电子台账。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种接触线磨耗测量装置，其特征在于，包括测量电路，放大电路，主控电路以及蓝牙电路，所述测量电路用于测量接触线的第一磨耗信息，并将所述第一磨耗信息转换成数据信号发送至所述放大电路，所述放大电路用于将所述测量电路发送的数据信号放大并发送至所述主控电路，所述主控电路用于根据所述第一磨耗信息确定接触线的第二磨耗信息，并将所述第一磨耗信息和所述第二磨耗信息传输至外部设备，所述放大电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过第一电阻连接到所述测量电路输出的数据信号，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接到所述主控电路并通过第二电阻连接电源电压，所述第二三极管的基极通过第三电阻连接到所述测量电路输出的时钟信号，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极连接到所述主控电路并通过第四电阻连接电源电压。

2.如权利要求1所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，所述主控电路包括主控芯片U1，所述主控芯片U1包括电源脚VIN、接地脚GND、数据脚D2和时钟脚D3，所述电源脚VIN连接电源电压，所述接地脚接地，所述数据脚D2连接所述第一三极管的集电极，所述时钟脚D3连接所述第二三极管的集电极。

3.如权利要求2所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，所述主控芯片U1还包括串口发送脚TX和串口接收脚RX，所述串口发送脚TX和所述串口接收脚RX连接到所述蓝牙电路。

4.如权利要求2所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，还包括第一引脚座，所述第一引脚座的第一端接地，所述第一引脚座的第二端连接到所述主控电路的控制脚D7，所述第一引脚座用于接收外部的控制信号以控制所述主控芯片向所述蓝牙电路发送数据。

5.如权利要求2所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，还包括第二引脚座，所述第二引脚座的第一端连接电池负极，所述第二引脚座的第二端将电池正极与所述主控芯片U1的电源输入端VIN连接在一起。

6.如权利要求5所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，还包括第一开关，所述第一开关选择性地将所述主控芯片U1的电源输入端VIN与所述第二引脚座的第二端连通或者断开。

7.如权利要求1所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，还包括3P排针接口，所述测量电路的输出端通过所述3P排针接口连接到所述放大电路，所述3P排针接口包括第一端、第二端和第三端，所述第一端连接到所述测量电路输出的时钟信号，所述第二端连接到所述测量电路输出的数据信号，所述第三端接地。

8.如权利要求1所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，所述测量电路为数字式游标卡尺的内部电路。

9.如权利要求1所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，所述第一磨耗信息包括接触线与汇流排总的高度信息。

10.如权利要求9所述的接触线磨耗测量装置，其特征在于，所述第二磨耗信息包括接触线的磨耗面积、接触线的磨耗百分比以及接触线的残留高度其中的一个或者多个。

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