[发明专利]采用垂直之形板对轴温探测系统红外探头进行标定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用垂直之形板对轴温探测系统红外探头进行标定的方法，属于测温技术领域。

背景技术

红外线轴温探测系统(简称THDS)在铁路运输的安全保障工作中得到了长足的应用和发展，目前，在全国8万公里的铁路线上，安装了5000余套THDS设备，为防堵热切轴事故做出了杰出的贡献。

在THDS设备的运用中，探头在线检验标定工作，是保证红外线轴温探测系统正确测量和预报热轴的重要的作业程序，同时也是保证红外线轴温探测系统在野外环境下正常运行的必不可少的例行工作。另一方面，铁路运输不断发展的形势下，列车运行速度达到每小时二、三百公里以上，列车间隔缩短到5分钟，THDS系统的探头标定工作只有在确保作业质量的前提下简化轨边操作流程、减少现场作业时间，才能满足现实的要求。

当前，在THDS的运用中实际使用的探头在线标定作业方法有静态标定和动态联检两种方法。

一：静态标定；

作业方法：利用黑体、温控仪、测温枪、黑体架、激光器和轴箱模拟架等设备，对探头测温准确度和安装角度进行静态在线检测。

作业流程：

(1)测温准确度检测：将用温控仪将黑体加热到指定的温度，分别扣在一侧内外探探头的探测窗口前5秒钟左右，同时用测温枪点测黑体的温度。用测温枪的点温结果与探测站主机测量的温度进行比较，即检测出探头的测温准确度。另一侧的两个探头，可使用同样方法进行测量。

(2)安装角度检测：打开一侧探头扫描箱，将激光管插装在一个探头上，将轴箱模拟架安置在铁轨指定的位置上，观察激光束是否从模拟架前靶的中心穿过并落在后靶指定的位置上。另一侧的两个探头，可使用同样方法进行检测。

缺点：

(1)静态标定作业中，将测温准确度检测和探头安装角度检测分为两个流程，角度检测还需要打开扫描箱，操作烦琐，作业时间长。

(2)安插在探头上的激光管，其光轴很可能与实际的光路不重合，不重合度也具有随机性，这样检测和调整探头的安装角度的误差也会很大。

二：动态标定；

作业方法：将红外线实验检测车加挂在正常行驶的列车中，利用检测车中的模拟轴箱和安装在轴箱底部的Z形板，对探头测温准确度和安装角度进行动态在线检测。

作业流程：

(1)红外线实验检测车在经过探测站时，将模拟轴箱和Z型板加热到不同温升段指定的温度，打开模拟轴箱的电磁开关。

(2)探测站在探测到红外线实验检测车后，将所探测的模拟轴箱的温度和Z型板的波形传送到检测车(全路联网)上，与所设置的温度进行对比，检测所有探头的测温准确度和探头角度。

缺点：

(1)动态检测难以在需要时随时检测和重复验证，所以需要地面标定作业做为补充。

(2)实验车上Z形板是水平放置在轴箱下面的，所检测的只是探头的探测点落在Z形板上的位置，不能推算出探头的安装角度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种采用垂直之形板对轴温探测系统红外探头进行标定的方法，利用垂直放置在探头与黑体之间的之形板的各条边线，在水平移动时与探头光路切割的点，得到探头光路的仰角和偏航角，用以检测探头的安装角度及探头中心与轨内侧的距离，给出需要调整的数值；同时，将探头测温与黑体温度比较，检测探头的测温准确度。

本发明的采用垂直之形板对轴温探测系统红外探头进行标定的方法，包括以下几个步骤：

步骤一：之形板进行水平移动，得到切割点；

之形板垂直放置在探头与黑体之间，同时垂直水平方向和铁轨方向，平行于水平方向的两个边为l₁和l₂，两条斜边为l₃和l₄；

采用笛卡尔坐标系，x轴为水平面内与铁轨垂直由铁轨内侧指向铁轨外侧的方向，y轴为水平面内与铁轨平行指向列车运行的方向，z轴为与水平面垂直由地面指向天空的方向；

探头中心所在的与水平面垂直、与铁轨方向平行的平面与x轴的交点为x轴的原点；x轴的原点为x轴、y轴与z轴的坐标系原点；