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MTS位移傳感器應用
火車輪緣的幾何狀態參數影響著列車運行的速度與平穩度,對列車的安全運行十分重要。傳統的檢測手段較為復雜,通常是用帶有游標的尺子來進行測量,對數據的人工讀取造成測量的誤差比較大,同時不能實現檢測數據的數字化管理。隨著我國鐵路事業的發展,列車運行速度越來越快,火車輪緣狀態參數的精確快速檢修和數字化管理變得十分重要。輪緣檢測儀采用現代傳感器技術、單片機處理系統和簡潔穩定的機械結構,可方便精確的對幾何狀態參數進行連續快速測量,實現了輪緣高度、輪輞厚度等參數測量的數字化。 輪緣高度、寬度、輪輞厚度等方面的檢測用到很多傳感器,而為關注的是位移傳感器,MTS位移傳感器有很多種,用在火車上車輪緣狀檢測是目前新型傳感器技術叫做激光位移傳感器。目前用在火車輪緣上檢測是的激光三角測量法,短距離的測量精度很高。可以直接把位移傳感器安裝在軌道上進行檢測,同樣也可以采用激光反射式位移傳感器為測量器件激光傳感器模沿直線方向掃描輪緣形狀,同時記錄整個輪緣數據。通過微處理器即可得出整個輪緣輪廓曲線,進而求得輪緣寬度、輪緣高度、70mm磨損量和磨損面積等。并且能把測量的數據上傳計算機,生成數據庫,利用先進的后處理軟件對火車輪緣進行數字化管理。它不僅可以對在線運行列車測量輪對的磨損,還可以在生產線上對輪對尺寸是否合格進行分選。
交通運輸的發展離不開檢測技術,而儀器儀表以及傳感器技術才是檢測技術的核心。高速動力發展的今天,人們不僅僅希望體驗到是的舒適和享受,而且跟多的希望得到是安全。傳感器技術的發展會給人們生活交通帶來更多的安全,我國傳感器技術的發展也將帶動交通運輸方面在上擁有的先進技術發展。
MTS位移傳感器信號處理
在實際應用中,位移具有兩個方向,即選定一個方向后,位移有正負之分,因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向,需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2,在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件,得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02,經過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度,反向移動時u02超前u01 90度,故通過電路辨相可確定光柵運動方向。
細分技術
隨著對測量精度要求的提高,以柵距為單位已不能滿足要求,需要采取適當的措施對莫爾條紋進行細分。所謂細分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內,發出若干個脈沖,以減少脈沖當量。如一個周期內發出n個脈沖,則可使測量精度提高n備,而每個脈沖相當于原來柵距的1/n。由于細分后計數脈沖頻率提高了 n倍,因此也稱n倍頻。
通常用的有兩種細分方法:其一:直接細分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件,可得到兩個相位差90o的電信號,用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣,在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,也可獲得四個相位差90o的交流信號,實現四倍頻細分。其二:電路細分。
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