微机动态轨道衡的改造与跟踪维修

微机动态轨道衡具有科技含量高、技术复杂、难度大等特点.动态轨道衡是由机械台面、传感器、通道和微机软件四大部分组成,锦化1994年选择了苏州仪表元件厂的通道和微机软件对深基坑双台面动态轨道衡进行技术改造,实现了检定准确度等级由原来0.5级升到0.2级,1995年复检准确度等级也是0.2级.1996年、1997年,锦化总结了动态轨道衡跟踪维护操作规程,实现了至今连续四年,国家轨道衡总站的准确度等级为0.2级的年度检定.     

动态轨道衡数据采集与传输系统的SoPC设计

针对使用广泛的动态轨道衡的应用需求,设计了一款基于SoPC的数据采集与传输系统.该系统用一片FPGA作为核心器件,实现了对动态轨道衡称重数据的采集与传输控制;以IP复用技术为核心,采用了Nios Ⅱ软核、SPI核和自主设计的以太网控制器ENC28J60专用控制IP核,通过编写驱动和应用程序,完成了一款专用SoPC系统.系统实现了对动态轨道衡8路传感器信号的采样与传输,同时充分利用SoPC的优势提高了动态轨道衡数据采集与传输系统的通用性,使其具有灵活高效、适用于不同环境、易于升级的特点.     

动态轨道衡仿真检测

作为动态轨道衡现场检查和测试的补充,提出了采用计算机仿真技术模拟列车通过轨道衡台面时传感器的输出信号.在硬件电路确定的基础上,描述了为达到各种仿真状态而建立仿真模型的途径和方法.     

一种轨道衡的数据融合方法

分析了轨道衡普遍采用的多传感器输出并联产生误差的原因.介绍了应用基于算术平均值与分批估计的数据融合方法处理轨道衡多传感器输出的数据,提高轨道衡准确度。     

饱和土有效应力传感器的研制

饱和土有效应力传感器是岩土介质力学测试中所急需的一种传感器,通过对饱和土中孔隙水压力传感器的分析,建立了传感器滤水结构动态特性的数学模型,通过对该模型动态响应特性的分析,设计的传感器能有效应用于动态荷载作用下饱和土有效应力的测试,试验和实际应用效果良好。     

新型实用剪切应变称重传感器及其在火车动态电子轨道衡中的应用

本文介绍了一种新型实用剪切应变称重传感器的原理、技术指标和生产工艺。详细阐述了由此称重传感器构成的火车动态电子轨道衡的工作原理、硬件组成、王程序设计流程、现场安装方法及注意事项。     

国产化微机自动轨道衡

以自动轨道衡的微机系统、技术特点和软件应用为中心,综述了国产微机自动轨道衡的技术发展.文中还对传动系统中的关键部件,如承载器、过渡器及称重传感器的应用进行了分析比较,并提出了技术发展趋向.     

光纤Bragg光栅传感器高速冲击试验研究

光纤Bragg光栅是一种性能优良的敏感元件,光纤Bragg光栅传感器在很多领域得到了应用.通过霍普金森压杆上的冲击试验研究了光纤光栅的动态响应能力.试验表明Bragg光栅能够正确响应不同频率的冲击信号,解调仪能够正确并快速解调出高速动态激励信号,同时Bragg光栅在受拉和受压时以及动态和静态灵敏度基本一致.光纤光栅传感器能够应用于武器侵彻爆炸等强冲击、恶劣环境下动态应力应变的测试.     

微机动态轨道衡高速高精度模/数转换及信号分析

微机动态轨道衡是一种自动计量列车重量的设备.为了保证动态轨道衡对测量速度和精度的要求,探讨了一种采用高速、高精度A/D转换器及软件数字滤波的方法,给出了应用结果     

C形腿测力传感器安装方法及动态特性的研究

为研究六足仿生沙基机器人的C形腿在松软颗粒介质上行走时,C形腿轮壤作用正应力和切应力变化规律,C形腿的地面支持力和挂钩牵引力与轮壤作用正应力和切应力之间的关系,设计制作了C形腿机器人环形试验台。对C形腿轮轴的三维力传感器,轮缘上的正应力和切应力传感器的选择、安装及测量方法,动态响应和传感器自重等对测量结果的影响进行了研究。给出了动态安装三维力传感器的方法。测试了应力传感器的动态响应,给出了其传递函数,分析了应力传感器动态延时对C形腿轮缘线速度的限制。分析了悬臂梁传感器作为应力传感器时,其自重和离心力对测量结果的影响,推导了自重和离心力产生的附加值的计算公式。     

应变电测法监测无缝线路实际锁定轨温的变化

实际锁定轨温是铁路部门衡量无缝线路钢轨应力状态的标准和轨道安全性的重要指标。采用应变电测法监测实际锁定轨温的变化,通过无线传感器网络的方式采集和传输数据,在1500m长的无缝线路段进行了一个月的在线监测试验,解算出了不同区段实际锁定轨温的变化,其中道岔区附近起点处较大（±10℃左右）,远离道岔区的轨道段变化较小（过渡段为±5℃以内;有砟轨道段为±3℃以内）。经分析和试验验证：应变电测法能够满足铁路部门对该无缝线路段长期在线安全监测的技术要求。     

基于STFT的缝翼滑轨故障静电监测技术的研究

针对飞机缝翼运动机构需要实时监测的要求,提出了一种新的能够提前预警故障的方法,即基于静电感应的状态监测方法.分析了静电监测的原理,并通过模拟实验对该方法进行了初步的研究.实验结果表明:静电传感器能够有效地监测到故障的静电荷水平变化,验证了此传感器用于缝翼滑轨模拟试验件监测的有效性.介绍了短时傅里叶变换(STFT)时频分...     

OPCM AE传感器特性的理论仿真与实验研究

基于均匀场和细观力学理论,对应用于结构损伤声发射(AE)检测的1-1型压电复合材料(OPCM)AE传感器,建立了它的等效力电模型,在此基础上,推出了其等效力、电参数,通过这些参数的对比,发现OPCM具有明显的正交异性的特性;同时,应用有限元仿真计算,得到了在x和z两方向上传感器受到单向应力波荷载作用时,电极面输出的电压存在明显差异;所设计的实验表明:OPCM能够区分出不同方向的应力波,并对特殊方向上的应力波具有强烈的响应,再次证实了OPCM传感器的正交异性特性。     

高铁传感器系统数据安全传输协议

随着高速铁路的快速发展,以云计算和实时在线分析为基础的高铁数据安全传输研究成为一个热门课题.针对高铁数据传输过程中存在的数据安全认证问题,设计了一种基于国密SM2签名算法的高铁传感器系统数据安全传输协议.以SM2签名算法为核心,基于安全协议将传感器网络收集的行车状态数据传输到云服务平台,实现了高铁行车记录仪和云服务平台之间的安全交互,提高了数据传输的可靠性和完整性.最后对安全传输协议进行实验与仿真,实验结果表明协议在高铁数据传输过程中具有较高的效率和安全性.     

基于分布式FBG的钢轨动静态载荷监测研究

针对铁道领域钢轨应变监测需求,提出一种基于光纤Bragg光栅（ FBG）传感器的钢轨应变监测系统。从静态载荷监测角度,研究了不同加载位置的FBG传感器中心波长随加载载荷大小变化的关系。从动态载荷监测角度,研究了循环加载状态下的各FBG传感器中心波长偏移量特性。研究表明：在静态载荷作用下,各FBG传感器中心波长偏移量均随加载载荷增大而呈现良好线性变化关系,且传感器对载荷加载距离和角度变化较为敏感。在动态循环载荷作用下,FBG传感器网络能够较好地实现对钢轨应变和温度参量的实时监测。这些研究为钢轨应变与损伤分布式在线监测技术提供了有益借鉴。     

钢材料电磁应力传感器技术研究

现代结构普遍大量使用铁磁性钢材料作为承载构件,其受力状态直接关系到结构整体的安全性。由于应力对钢材料磁特征参量的影响比较显著,故在分析了基本原理的前提下,设计了一种管筒式电磁应力传感器。采用有限元仿真技术FLUX软件检验磁路设计的合理性,并提出了实验与仿真相结合的方法对传感器输出电压进行标定。通过实验与仿真计算结果对比,验证了该种方法的正确性,为该种应力检测传感器提供了一种高效的标定方法,使其更加具有市场价值。     

激光式自动化检测钢轨波磨装置研究

针对目前机械式轨道波磨测量普遍精度不高,使用条件限制较多等缺点,研发了激光式自动化检测钢轨波磨装置。该装置主要采用非接触式激光传感器进行检测,采用步进电机带动传感器扫描钢轨表面,数据传输采用单片机结合WiFi上传给上位机,使用C#编写的上位机程序对数据进行采集分析处理。经过多个现场测试,设备能够稳定、准确地采集钢轨波磨数据,并且具有采集速度快,设备移动方便,钢轨波磨的检测效率高等优点。     

嵌入式光纤光栅传感器应力传递规律研究

从力学的观点,将被测对象混凝土构件和埋入其中的光纤光栅传感器看成是一种复合材料或复合体,首次将剪滞法理论(shear lag theory)应用于分析光栅传感器埋入混凝土构件时的应力传递规律,得到了光栅传感器的应力传递公式和应力传递系数.利用得到的光栅传感器的应力传递公式,计算了混凝土实验构件的应力变化情况,实验证明,理论计算结果和实测数据基本吻合.     

小波变换的无缝钢轨垂向应变信号分离

分析钢轨垂向应变信号基线漂移产生的原因,并采用小波变换对垂向应变信号进行分解与重构,分离信号中由温度引起的应变与轮轨力产生的应变.在Matlab环境下对分布式钢轨应力检测技术与无线传感网系统数据库中垂向应变信号进行处理,结果表明,该方法可以有效地分离信号中的不同成分.