[实用新型]涡流磁场轨道车轮探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种有轨交通车辆的探测控制装置，具体的是利用铁轨底座与车轮在磁场中产生的相对涡流磁场强度来探测车辆通过状态的装置。

背景技术

随着铁路提速及城市轨道交通的迅速发展以及自动化控制程度的提高，对车辆运行的管理质量和严密程度的要求也越来越高。其中，在一些重点控制位置，对车辆的驶入驶出情况需要精确控制和纪录。在这项工作中，车轮探测装置是一种常用的设备，而且用量也越来越大。目前，国内外已有的车轮探测器有三种类型：一种是利用电感、电容共振方式，当金属导体靠近电感时，由于磁场涡流的产生使电感的特性发生变化，从而使振动频率发生变化，使输出信号发生变化。它的缺点是稳定性差，目前只在少数矿山铁路上使用；另一种是在铁轨两侧设置磁力线发射线圈与接收线圈，当车轮从铁轨上经过时使其磁力线方向发生变化，从而使接收线圈的磁力线波幅发生变化。此种方案要求发送与接收磁头的相对位置要精确，而且，需要对信号值进行现场调整，施工和维护的难度较高；由于在室外存在可调电信器，使该装置的稳定性能降低；第三种是将发射线圈与接收线圈设在铁轨两侧，当车轮从铁轨上经过时使其磁力线方向发生变化，通过调整接收线圈的接收角度，使有车轮和无车轮时磁力线通过接收线圈的方向发生变化，从而使接收线圈的感应信号的相位发生变化，此种方案对施工与调整的要求更为严格，需要专门技术人员利用仪器进行调整，而且对两个磁头的物理位置的变化非常敏感，因此需要定期调整维护。因此，需要提出一种性能更好的控测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种涡流磁场轨道车轮探测器，该探测器结构简单，只安装在铁轨的一侧，生产成本低，安装维护简便，探测效果好。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：涡流磁场轨道车轮探测器，包括铁轨、发射和接收线圈，其特征在于：设有一个交变磁力线发射线圈、1-2个接收线圈，该发射线圈和接收线圈固定在一个底板上，发射线圈与接收线圈间隔放置，其中发射线圈在中间，发射线圈与接收线圈放置的位置相互垂直，并且线圈的中心点在一个水平线上；所述发射线圈的两端之间连接一个交流震荡器和电源；在每个接收线圈的两端设有一对接点；所述底板水平固定在铁轨一侧的上突沿和下底座之间，发射线圈与接收线圈中心点所处的水平线在铁轨的上突沿和下底座之间的中心点偏上，并且所述发射线圈和接收线圈的位置在铁轨上突沿外侧面的向下垂直面之外。

本实用新型进一步完善和实施的补充方案是：

所述发射线圈水平放置，所述接收线圈垂直放置。

另一种方式是所述发射线圈垂直放置，所述接收线圈水平放置。

所述接收线圈可以设有两个，安置在所述发射线圈的两侧，两线圈相距20-100mm，可以根据实际情况设置。

所述底板设置在一个非金属盒内，便于安装和维护。

所述发射线圈与接收线圈中心点所处的水平线在铁轨的上突沿和下底座之间的中心点偏上10-30mm；所述发射线圈和接收线圈的位置在铁轨上突沿外侧面的向下垂直面之外1-5mm，可以根据实际情况设置。

以下详述各种情况下，本实用新型的交变磁场发射与涡流磁场接收的工作状态：

发射线圈水平放置，接收线圈垂直放置时的工作状态：

在交变磁场发射线圈水平放置，涡流接收线圈在同一水平轴心上垂直放置时，由发射线圈产生的磁力线在接收线圈内产生的磁通量变化为零，即不会使产生感应电压。由于磁力线作用在铁轨底座上，产生涡流磁力线，涡流磁力线穿过涡流接收线圈，使磁通量发生变化，产生感应电压。当车轮到达涡流接收线圈上方时，由于磁场对车轮的作用，使车轮下面产生涡流磁场，并且穿过接收线圈，由于车轮距发射线圈距离近，所经产生的涡流磁场的强度大于铁轨底座产生的涡流磁场，使接收线圈上的感应电压产生180°的相位反转。同样，当车轮到达另一个涡流接收线圈的上方时，也会产生相同的相位反转。

发射线圈垂直放置，接收线圈水平放置时的工作状态：

在交变磁场发射线圈垂直放置时，涡流接收线圈水平放置在水平轴心上，此时磁场随之旋转，不能使涡流接收线圈产生磁通量的变化，所以不产生感应电压。磁场对铁轨底座的作用产生涡流磁场，使涡流接收线圈产生感应电压，当车轨到达涡流磁场接收线圈上方时，由于磁场的作用使车轮产生涡流磁场，由于车轮距交变磁场发射线圈的距离近，所以该涡流磁场强度较大，从而使接收线圈的感应电压产生180°相位反转，同样当车轮到另一个涡流接收线圈上方时，同样产生相位反转。