[发明专利]一种基于钢轨横向振动特性检测钢轨纵向力的方法有效
| 申请号： | 201710655756.3 | 申请日： | 2017-08-03 |
| 公开（公告）号： | CN107560764B | 公开（公告）日： | 2019-07-05 |
| 发明（设计）人： | 冯青松;刘治业;汪玮;刘庆杰;雷晓燕 | 申请（专利权）人： | 华东交通大学 |
| 主分类号： | G01L1/10 | 分类号： | G01L1/10 |
| 代理公司： | 上海申蒙商标专利代理有限公司 31214 | 代理人： | 徐小蓉;黄明凯 |
| 地址： | 330013 江*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于钢轨横向振动特性检测钢轨纵向力的方法，该方法将若干加速度传感器布置在相邻轨枕间距中心处的钢轨轨底位置，用于采集在横向敲击钢轨轨腰位置处时所产生的横向振动加速度信号并回传至数据采集设备进行数据处理，在生成相应的频响函数及其曲线后得出钢轨横向振动第一阶pinned‑pinned共振频率的实际值f，将该共振频率实际值f代入钢轨所对应的拟合曲线f=A*t+B中，计算得到钢轨温度变化量t，最后根据该钢轨温度变化量t计算得到钢轨纵向力值。本发明的优点是，该方法为无损检测方法，检测过程不会对轨道结构的稳定性造成影响；可用于无缝线路纵向力的长期监测，实际应用时，可将列车动荷载作为激励源，避免人工操作。 | ||
| 搜索关键词： | 钢轨 钢轨横向 钢轨纵向 温度变化量 共振频率 振动特性 检测 加速度传感器 数据采集设备 加速度信号 长期监测 钢轨轨腰 轨道结构 横向振动 间距中心 拟合曲线 人工操作 无缝线路 无损检测 相邻轨枕 数据处理 底位置 动荷载 激励源 位置处 纵向力 回传 可用 频响 敲击 采集 列车 应用 | ||
【主权项】：
1.一种基于钢轨横向振动特性检测钢轨纵向力的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：（1）在钢轨底部沿纵向间隔布置至少三个加速度传感器，每相邻的两组轨枕之间分布有一个所述加速度传感器；（2）根据所述钢轨的类型以及相邻的所述轨枕之间的间距值，选择相对应的“钢轨横向振动共振频率‑钢轨温度变化量”拟合曲线f=A*t+B，其中，t表示所述钢轨温度变化量，单位为℃；一次项系数A与常数项B均为经验值，单位分别为Hz/℃和Hz，可由所述钢轨的类型与相邻的所述轨枕之间的间距值确定，f表示所述钢轨横向振动第一阶pinned‑pinned共振频率的实际值；（3）在布置有所述加速度传感器的位置利用敲击物横向敲击所述钢轨轨腰，以在所述钢轨上产生横向振动加速度信号；（4）通过所述加速度传感器采集所述横向振动加速度信号并进行软件计算处理，以获得相应的频响函数，并绘制所述频响函数的曲线，从而得到所述钢轨横向振动第一阶pinned‑pinned共振频率的实际值f；（5）将测得的所述钢轨横向振动第一阶pinned‑pinned共振频率的实际值f代入相应的拟合曲线f=A*t+B中，从而获得所述钢轨温度变化量t的值，根据所述钢轨温度变化量t的值计算所述钢轨纵向力的大小。
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- 本实用新型公开了一种用于测试柔性索结构1/3处基频的固定装置，包括：活动上卡座，包括第一开口式卡环、设置在第一开口式卡环上的直杆卡销及紧固第一开口式卡环的固定装置；固定下卡座，包括第二开口式卡环及设置在第二开口式卡环上的直杆卡扣；顶推杆，顶推杆一端可置于直杆卡销内，另一端可卡设在直杆卡扣内；传感器固定设置在活动上卡座上，直杆卡销为底部设置有凹槽的圆柱形卡座，且直杆卡销设置有两个，分别对称设置在第一开口式卡环的两个侧面；顶推杆为可伸缩杆。通过固定活动上卡座、固定下卡座从而实现将传感器固定在待检测拉索或吊杆的预设位置，操作方便快捷，从而测得拉索基频，为准确计算拉索索力提供依据。
- 一种振弦式传感器-201610054854.7
- 宫于东;蓝连生;周勇;宫亚健 - 王建美
- 2016-01-27 - 2019-01-29 - G01L1/10
- 本发明公开了一种振弦式传感器，包括轴套及置于轴套内的钢弦，钢弦的两端固定在轴套内，还包括设置在轴套内并压在钢弦上的按压件，所述按压件在轴套内可沿轴向移动从而使按压件与钢弦的接触点可调整。按压件压在钢弦上，按压件可沿轴向移动，可以通过移动按压件来调整按压件与钢弦的接触点位置，实现对钢弦的振动频率进行调整，使钢弦的振动频率、振动频率的变化曲线大体一致，实际在使用中，每一个振弦式传感器测得的振动频率都能够统一地对应一个拉力值，不需要对钢弦的频率进行存档，使用非常方便。
- 一种具有计算功能的分离式无线传输振弦式频率测读仪-201810663360.8
- 刘涛;孙文景;魏冠立;郑煜茜;郭峰松 - 中国海洋大学
- 2018-06-25 - 2018-12-21 - G01L1/10
- 一种具有计算功能的分离式无线传输振弦式频率测读仪，包括测头和主机，测头用于安装在振弦式传感器的每根导线上，内含有电池组、激振电路、拾振电路和蓝牙传输模块，主机包含单片机数据处理模块、蓝牙接收模块、通讯发射芯片、电源芯片；单片机数据处理模块根据计算公式F=K·（fi2‑f02）计算振弦式传感器的应力或力值；F可为钢支撑轴力、锚索轴力、围护桩内力、孔隙水压力、土压力等。本发明可远程传输监测数据，节省了人力；测头直接固定在传感器导线上，可实时监测、传输数据和报警，方便各方浏览查阅，杜绝了数据篡改的可能，可增加监测频率时，能满足实时监测的要求；能自动计算传感器力值，无需进行人工计算，提高了监测效率和智能化程度。
- 谐振式压力传感器及其制造方法-201410407237.1
- 吉田隆司;吉田勇作;汤本淳志;铃木良孝 - 横河电机株式会社
- 2014-08-18 - 2018-11-30 - G01L1/10
- 本发明公开了一种谐振式压力传感器，该谐振式压力传感器包括：第一基底，其包括隔膜和布置在该隔膜上的至少一个凸部；以及至少一个谐振器，其布置在所述第一基底中，在所述凸部中包括该谐振器的至少一部分，并且该谐振器布置在所述凸部的顶部与所述第一基底的中间层之间。
- 一种一体式双石英音叉谐振敏感元件及测力模块-201610286129.2
- 潘静 - 成都皆为科技有限公司
- 2016-05-03 - 2018-11-20 - G01L1/10
- 本发明公开了一种一体式双石英音叉谐振敏感元件及测力模块，其中谐振敏感元件包括施力结构件及设于两端的第一音叉、第二音叉，第一音叉和第二音叉端部均设有底座，其中第一音叉包括连接在施力结构件和底座之间的第一叉指和第二叉指，第二音叉包括连接在施力结构件和底座之间的第三叉指和第四叉指；第一叉指、第二叉指、第三叉指和第四叉指表面均涂覆有电极区；第一音叉和第二音叉工作在面内弯曲振动模态，谐振频率对轴向拉、压应力敏感；施力结构件、第一音叉、第二音叉和底座均为一体成型石英结构体。该谐振敏感元件可避免不同材料组装后导致的热膨胀系数不同、热性能不匹配、胶粘剂在温度变化时发生蠕变以及内应力存在的问题，测力精度高。
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