CN214372868U - 轨道应力传感器与轨道检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轨道应力传感器与轨道检测装置，属于轨道检测技术领域。其中，轨道应力传感器包括：外壳、应变测量元件以及芯片；所述外壳位于轨道的下方；所述应变测量元件设置在所述外壳内的中央区域；所述芯片设置在所述外壳内的边缘区域，所述应变测量元件通过引线与所述芯片连接，以将所述轨道的压力信号输出。本实用新型的轨道应力传感器为智能式传感器，可将在轨运动的每节车厢的动态轮轴重测量出来，对来往的各类车厢进行识别，判断分析计算归纳达到每一列车厢通过之后的装载状态，获得超载超重，偏载偏重的数据，并上传至值班室，为管理者提供数据，传感器数据稳定，线性度较好。

Description

轨道应力传感器与轨道检测装置

技术领域

本实用新型属于轨道检测技术领域，具体涉及一种轨道传感器以及一种轨道检测装置。

背景技术

在轨超偏载检测装置是一种安装在铁路沿线上，并对行驶的火车进行动态检测超载、偏载情况的一种计量装置，是我国铁路货运计量安全检测系统的重要组成部分。目前我国铁路列车运行速度大面积提升，电气化铁路大量开通，对货物装载加固提出了更高的要求，货运安全在铁路运输安全中的位置日益凸显，这就需要在铁路沿线线路上安装大量动态电子轨道衡及货物列车超偏载检测装置。然而，目前大多采用称重传感器测量车轮的重量，应变片通过外力应力突变产生阻抗变化，从而使内部桥路不平衡产生信号变化，通过放大、滤波与信号的转换达到多种信号形式的输出，并且，传感器数据不稳定、不一致，以及重复性线性度不好。

因此，基于上述问题，本实用新型提出一种新的轨道传感器以及一种轨道检测装置。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种轨道应力传感器以及一种轨道检测装置。

本实用新型的一方面，提供一种轨道应力传感器，包括：

外壳，所述外壳位于轨道的下方；

应变测量元件，所述应变测量元件设置在所述外壳内的中央区域；

芯片，所述芯片设置在所述外壳内的边缘区域，所述应变测量元件通过引线与所述芯片连接，以将所述轨道的压力信号输出。

可选的，所述应变测量元件包括敏感栅与基底，所述基底设置在所述外壳的中央区域，所述敏感栅设置在所述基底上。

可选的，所述外壳的中央区域设置有第一容纳槽，所述第一容纳槽用于容纳所述敏感栅与所述基底。

可选的，所述外壳的其中一侧设置有第二容纳槽，所述第二容纳槽用于容纳所述芯片。

可选的，所述外壳的另外一侧还设置有第一引线引出孔。

可选的，所述外壳两侧的侧壁上还对称设置有第一安装件与第二安装件；其中，

所述第一安装件位于所述外壳靠近所述第一引线引出孔的一侧，以及，所述第二安装件位于所述外壳靠近所述芯片的一侧，通过所述第一安装件与所述第二安装件以将所述外壳安装在所述轨道下方。

可选的，所述第一安装件上设置有电路板，所述电路板的一端通过引线与所述敏感栅连接，所述电路板的另一端通过引线与所述芯片连接。

可选的，所述第一安装件上还设置有第二引线引出孔，所述第二引线引出孔与所述第一引线引出孔相连通。

可选的，所述第一安装件和所述第二安装件上均设置有至少一个竖直安装孔以及至少一个水平安装孔。

本实用新型的另一方面，提供一种轨道检测装置，包括夹具与轨道应力传感器，所述轨道应力传感器采用前文记载的所述轨道应力传感器；其中，

所述夹具包括两个相对设置的夹持件，每个所述夹持件的相对侧沿其宽度方向的侧壁上均设置有安装部，每个所述安装部分别与所述外壳两侧的第一安装件以及第二安装件连接。

本实用新型提供一种轨道应力传感器，包括：外壳，所述外壳位于轨道的下方；应变测量元件，所述应变测量元件设置在所述外壳内的中央区域；芯片，所述芯片设置在所述外壳内的边缘区域，所述应变测量元件通过引线与所述芯片连接，以将所述轨道的压力信号输出。本实用新型的轨道应力传感器为智能式传感器，可将在轨运动的每节车厢的动态轮轴重测量出来，对来往的各类车厢进行识别，判断分析计算归纳达到每一列车厢通过之后的装载状态，获得超载超重，偏载偏重的数据，并上传至值班室，为管理者提供数据，传感器数据稳定，线性度较好。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的轨道应力传感器的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的轨道应力传感器的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的轨道检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需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范围。

除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

在实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1和图2所示，本实用新型的一方面，提供一种轨道应力传感器100，包括：外壳110、应变测量元件111以及芯片(图中并未示出)；其中，外壳110位于轨道的下方，应变测量元件111设置在外壳110内的中央区域，以及，芯片设置在外壳110内的边缘区域，应变测量元件111通过引线与芯片连接，以将轨道的压力信号输出。

一并结合图3所示，本实施例的轨道应力传感器100可与夹具相配合，该夹具包括有相对设置的两个夹持件200，轨道位于夹具的上方，而传感器夹设在两个相对设置的夹持件100之间，以将传感器置于轨道下方，当有车辆经过铁轨时，铁轨产生形变，从而传感器得两端也产生形变，产生应力后，传感器内部的应变测量元件也随之产生形变，产生电压的变化通过芯片进行处理输出，判断分析计算归纳达到每一列车厢通过之后的装载状态，获得超载超重，偏载偏重的数据。

具体的，如图2所示，本实施例的应变测量元件111包括敏感栅与基底，基底设置在外壳的中央区域，敏感栅设置在基底上，基底的作用应保证将构件上应变准确地传递到敏感栅上去。

应当理解的是，本实施例的敏感栅上面还可以粘结有保护作用的覆盖层。

需要说明的是，本实施例的基底的整个加工是整块材料，这样，减少材料之间的连接对应力变化的影响，从而提高传感器检测精度。

进一步需要说明的是，本实施例对于敏感栅如何固定在基底上不作具体限定，例如，采用粘合剂将其固定在基底上，当然，还可以采用其他的固定方式，只要能实现将敏感栅固定在整个基底上即可。

可选的，如图2所示，在一些实施例中，外壳110的中央区域设置有第一容纳槽112，该第一容纳槽112用于容纳应变测量元件111，即敏感栅与基底。

可选的，如图2所示，在另一些实施例中，外壳110的其中一侧设置有第二容纳槽113，该第二容纳槽113用于容纳芯片。

可选的，如图2所示，在另一些实施例中，外壳110的另外一侧还设置有第一引线引出孔114，以将引线引出。

需要说明的是，本实施例对于第二容纳槽以及第一引线引出孔的位置不作具体限定，可以在其外壳的任一侧设置，也可以在同一侧设置，当然，还可以同时在两侧均设置。

应当理解的是，本实施例的外壳相当于传感器主体，用于感应轨道的应力变化。

进一步的，为了将传感器主体固定在轨道的下方，本实施例还在外壳的两侧设置有安装件。具体的，如图1和图2所示，外壳110两侧的侧壁上还对称设置有第一安装件120与第二安装件130；其中，第一安装件120位于外壳110靠近第一引线引出孔114的一侧，以及，第二安装件130位于外壳110靠近芯片的一侧，通过第一安装件120与第二安装件130以将外壳110安装在轨道下方。

应当理解的是，为了将引线引出，还应该在第一安装件120上设置有第二引线引出孔121，该第二引线引出孔121与第一引线引出孔114相连通，以将引线引出至外部(请参考图1)。当然，也可以在第二安装件130上设置有第二引线引出孔131，还可以在两个安装件上均设置引线引出孔，对此不作具体限定。

进一步的，本实施的第一安装件的背面还设置有电路板(图中并未示出)，也就是说，在第二引线引出孔的相对侧设置有电路板，该电路板一端通过引线与敏感栅连接，以将敏感栅感应的压力信号传输至电路板，电路板另一端通过引线与芯片连接，以将电路板处理后的电信号传输至芯片，芯片再通过引线穿设在第一引线引出孔以及第二引线引出孔，以将信号输出至外部。

更进一步的，在另一些实施例中，如图1所示，第一安装件120上设置有至少一个竖直安装孔122以及至少一个水平安装孔123。当然，第二安装件130上同样设置有至少一个竖直安装孔132以及至少一个水平安装孔(图中并未示出)。这样，通过安装件穿设在对应的各安装孔中以将传感器主体固定在轨道的下方。

如图3所示，本实用新型的另一方面，提供一种轨道检测装置，包括夹具与前文记载的轨道应力传感器100。

具体的，如图3所示，该夹具包括两个相对设置的夹持件200，每个夹持件200的相对侧沿其宽度方向的侧壁上均设置有安装部230，每个安装部230分别与外壳两侧的第一安装件120以及第二安装件130连接。

进一步的，如图3所示，在一些实施例中，每个夹持件200均包括主夹持件210以及与主夹持件210相嵌设的副夹持件220；主夹持件210与副夹持件220的顶端区域用于安装轨道，每个主夹持件210的相对侧沿其宽度方向的侧壁上均设置有安装部230，每个安装部230与轨道应力传感器100的两端连接，使传感器100位于所述轨道下方，以传输轨道的压力信号。

更进一步的，本实施例的轨道应力传感器与夹具的连接方式如下：如图1至图3所示，本实施例夹具的安装部230位于主夹持件210沿其宽度方向(水平方向)的一侧。并且，相对设置的主夹持件上的安装部230沿其厚度方向上均开设有至少一个主竖直安装孔。相对应的，传感器外壳110其中一侧的第一安装件120沿其厚度方向上开设的至少一个竖直安装孔122作为副竖直安装孔，以及，传感器外壳110另外一侧的第二安装件130沿其厚度方向上开设的至少一个竖直安装孔132同样作为副竖直安装孔，这样，使得安装件穿设在主竖直安装孔与副竖直安装孔中，以将传感器主体的两侧沿竖直方向分别固定在两个相对设置的夹持件的安装部上。

应当理解的是，为了进一步固定传感器，还可以在水平方向对其进行固定，示例性的，如图1至图3所示，主夹持件210沿其宽度方向上穿设有至少一个第一主水平安装孔，当然，在另一些实施例中，还可以在副夹持件沿其宽度方向上穿设有至少一个第二主水平安装孔，相对应的，传感器外壳110其中一侧的第一安装件120沿其宽度方向上开设的至少一个水平安装孔123作为副水平安装孔，以及，传感器外壳110另外一侧的第二安装件130沿其宽度方向上开设的至少一个水平安装孔(图中并未示出)，作为副水平安装孔，这样，使得安装件穿设在第一主水平安装孔或第二主水平安装孔以及副水平安装孔中，以将传感器的两侧沿水平方向分别固定在两个相对设置的夹持件安装部上。当然，在另一些实施例中，还可以同时设置第一主水平安装孔和第二主水平安装孔，以达到更好的紧固效果。

需要说明的是，本实施例对于主竖直安装孔、第一主水平安装孔、第二主水平安装孔以及副竖直安装孔、副水平安装孔的数量不作具体限定，示例性的，如图1至图3所示，本示例中在安装部230上设置有四个主竖直安装孔，在主夹持件210上设置有一个第一主水平安装孔，以及，在副夹持件220上设置有一个第二主水平安装孔，相对应的，在第一安装件120上设置有四个竖直安装孔122以及两个水平安装孔123，在第二安装件130上同样设置有四个竖直安装孔132以及两个水平安装孔。

仍需要说明的是，本实施例对于安装件不作具体限定，只要能与安装孔相配合以将传感器安装在夹持件上即可，例如，将上述各安装孔设置为螺栓孔时，安装件选择为对应的螺栓。具体的，上述四个主竖直安装孔与第一主水平安装孔用于连接传感器的螺栓孔，第二主水平安装孔用于连接传感器端口的螺栓孔，以将传感器的第一安装件安装在其中一个夹持件的一侧，传感器的第二安装件安装在另外一个夹持件的一侧，使得传感器外壳夹设在两个夹持件的中间。

本实施例的主夹持件与副夹持件上共设有6个螺纹孔，专门用于安装传感器，增加传感器的稳固性，使得传感器与整个夹具完全紧固。当铁轨上有货车经过，轨道会产生形变，夹具随之产生形变，应力作用于传感器两端端，传感器输出信号。

本实用新型提供一种轨道应力传感器，相对于现有技术而言，本实用新型的轨道应力传感器为智能式传感器，包括敏感栅与芯片，并且，该传感器通过两侧的安装件可与夹具相配合，可将在轨运动的每节车厢的动态轮轴重测量出来，对来往的各类车厢进行识别，判断分析计算归纳达到每一列车厢通过之后的装载状态，获得超载超重，偏载偏重的数据，并上传至值班室，为管理者提供数据，传感器数据稳定，线性度较好。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道应力传感器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳位于轨道的下方；

应变测量元件，所述应变测量元件设置在所述外壳内的中央区域；

芯片，所述芯片设置在所述外壳内的边缘区域，所述应变测量元件通过引线与所述芯片连接，以将所述轨道的压力信号输出。

2.根据权利要求1所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述应变测量元件包括敏感栅与基底，所述基底设置在所述外壳的中央区域，所述敏感栅设置在所述基底上。

3.根据权利要求2所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述外壳的中央区域设置有第一容纳槽，所述第一容纳槽用于容纳所述敏感栅与所述基底。

4.根据权利要求3所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述外壳的其中一侧设置有第二容纳槽，所述第二容纳槽用于容纳所述芯片。

5.根据权利要求4所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述外壳的另外一侧还设置有第一引线引出孔。

6.根据权利要求5所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述外壳两侧的侧壁上还对称设置有第一安装件与第二安装件；其中，

所述第一安装件位于所述外壳靠近所述第一引线引出孔的一侧，以及，所述第二安装件位于所述外壳靠近所述芯片的一侧，通过所述第一安装件与所述第二安装件以将所述外壳安装在所述轨道下方。

7.根据权利要求6所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述第一安装件上设置有电路板，所述电路板的一端通过引线与所述敏感栅连接，所述电路板的另一端通过引线与所述芯片连接。

8.根据权利要求6所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述第一安装件上还设置有第二引线引出孔，所述第二引线引出孔与所述第一引线引出孔相连通。

9.根据权利要求6所述的轨道应力传感器，其特征在于，所述第一安装件和所述第二安装件上均设置有至少一个竖直安装孔以及至少一个水平安装孔。

10.一种轨道检测装置，其特征在于，所述装置包括夹具与轨道应力传感器，所述轨道应力传感器采用权利要求1至9任一项所述的轨道应力传感器；其中，

所述夹具包括两个相对设置的夹持件，每个所述夹持件的相对侧沿其宽度方向的侧壁上均设置有安装部，每个所述安装部分别与所述外壳两侧的第一安装件以及第二安装件连接。

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