[实用新型]一种弓网燃弧检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机车弓网检测技术领域，具体涉及到一种弓网燃弧检测装置。

背景技术

随着我国电气化铁路的不断提速和发展，高速状态下的弓网关系（受电弓和接触网在高速运动下的动态关系）对保障电气化铁路安全运行越来越重要。而弓网燃弧又是弓网关系的最重要指标之一，因此对弓网燃弧定时、定量的实时检测具有非常重要的实际意义。

传统的弓网燃弧检测主要通过紫外传感器检测、红外热成像仪检测或者紫外成像仪检测。采用紫外传感器检测，常常由于受到太阳光中的紫外光干扰，误报、漏报率非常大。采用红外热成像仪检测，由于是通过检测温度变化来间接检测弓网燃弧的，常常因为小的弓网燃弧引起的温度变化不明显而漏检；紫外成像仪检测时，在静止或者低速状态下对弓网燃弧定时、定量检测的效果比较理想，当紫外成像仪在安装在高速运行的列车上，由于受到列车振动等因素的影响，检测精度下降比较明显，而且长期的高速振动大大降低了紫外成像仪的使用寿命。与此同时，以目前的制造技术，紫外成像仪的制造成本非常高，在工业领域也不太适合大规模的推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种弓网燃弧检测装置。

为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种弓网燃弧检测装置，包括光学系统以及传感系统；

光学系统包括外壳，外壳的前端设置有截取自然光紫外线波段的滤透镜；外壳的后端设置有光纤，并且经过滤透镜的紫外光能够耦合进入光纤中；外壳的下端设置有底座，底座用于固定光学系统；

传感系统包括与光纤连接用于检测紫外光的光电传感器以及将光电传感器信号放大并输出脉冲信号的驱动放大电路；驱动放大电路的输出端设置有检测电流强度的电流传感器以及将脉冲信号转换为数字信号的信号处理模块；信号处理模块的输出端输出数字信号，并配置有存储器。

优选的，滤透镜为凸透镜，滤透镜截取的自然光的紫外线波段为280±5nm。

优选的，外壳内部是真空的，外壳的上端设置有瞄准镜头。

优选的，光纤的一端伸入外壳内部并在滤透镜的焦距处与透过滤透镜的紫外线耦合，光纤的另一端贯穿外壳的尾端。

优选的，光电传感器为紫外线光电传感器，紫外线光电传感器包括光电倍增管，光电倍增管与光纤连接。

优选的，信号处理模块包括整形电路、滤波电路以及模数转换电路。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过光学系统的滤透镜来截取滤除自然光中的紫外线，让弓网和接触网发生离线时会产生电弧光以及相应的紫外线通过滤透镜，光学系统把电弧光成像并放大在光学系统的末端，使紫外光耦合进光纤，能够使最后传到光电传感器上的信号精度更高；能够解决太阳光照对弓网燃弧检测干扰的问题。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的示意图；

图2为本实用新型一个实施例中光学系统的示意图。

其中，1、外壳；2、滤透镜；3、光纤；4、底座；5、瞄准镜头。

具体实施方式

本实用新型提供了一种弓网燃弧检测装置，包括光学系统和传感系统。光学系统的作用在于截取滤除自然光的紫外线频段，使得进入光纤和传感系统的紫外光是弓网发出的电弧中带有的紫外光，弓网的紫外光频段与自然光中的紫外线频段不相同，这样能够便于滤除自然光的紫外线，这样能够降低自然光中紫外线波段的影响。

光学系统包括外壳1，外壳可以呈圆柱体形，外壳内部是真空的，能够让光线的传播可靠性更好。外壳的上端设置有瞄准镜头5，能够便于在安装光学系统时对准弓网。

外壳的前端设置有截取自然光紫外线波段的滤透镜2；优选滤透镜为凸透镜，滤透镜截取的自然光的紫外线波段为280±5nm；凸透镜有利于光线的聚焦，通过设定合适的位置能够便于光线耦合光纤3中。

外壳的后端设置有光纤3，并且经过滤透镜的紫外光能够耦合进入光纤中，这里能够透过的紫外光是指弓网发出的紫外光频段；光纤的一端伸入外壳内部并在滤透镜的焦距处与透过滤透镜的紫外线耦合，光纤的另一端贯穿外壳的尾端。外壳的下端设置有底座4，底座用于固定光学系统；例如通过底座将光学系统固定在机车顶部。

传感系统包括与光纤连接用于检测紫外光的光电传感器以及将光电传感器信号放大并输出脉冲信号的驱动放大电路。驱动放大电路的输出端设置有检测电流强度的电流传感器以及将脉冲信号转换为数字信号的信号处理模块；信号处理模块的输出端输出数字信号，并配置有存储器。