专利名称：铁路线路空闲50Hz频率测长器的制作方法
一种自动测定铁路线路空闲长度的装置。一般用于驼峰调车场，以测定调车线空闲长度，作为合理选取车辆减速器的出口速度的依据。测长器是驼峰半自动化和自动化控制的基础设备之一。
目前国外一些国家的测长器所使用的电气测量方案中，包括有阻抗、频率、相位等信号参量。如1986年日本国铁路技术研究所研制了用于铁路区间的空闲测长器，也采用了阻抗-电压-长度变换方式，但信号工作频率为1050HZ;又如1979年美国USS联合道岔信号公司完成了驼峰专用的测长器，也采用了60HZ工频作为工作频率，但采用了阻抗-相位-长度变换方式。这些测长器的发送电路或接收设备都存在着结构复杂、不利于调整和可靠性不高等缺点。
本发明的目的是设计一种直接采用工频50HZ作为输入信号频率，采用阻抗-电压(或电流)-长度方式进行变换，并由微机处理器控制的测长器。达到设备结构简单、维修使用方便、提高测量精度的目的。
本发明的测长器是利用铁路两条钢轨及钢轨终端的短路封线构成回路，在回路始端输入电信号，当车辆在钢轨上行走时，随着车辆距始终端距离的变化，引起回路中输入阻抗产生变化，使采样回路中的电压值变化，经过计算，即可得到相应的长度值。故这种工作方式称为阻抗-电压(或称电流)-长度制式。
本发明的测长器由室内设备和室外设备两部份组成。室外设备由送端变压器(1)、电抗器(2)和可调电阻器(3)组成。交流50HZ、220V信号电压经过送端变压器(1)降压和电抗器(2)和电阻器(3)调压后，送至钢轨(9)轨面上。在线路空闲时，采样信号电压在2V左右，回路中的电流约为3.5A。送端变压器(1)可以在1V的间隔范围内变化，通过选择变压器(1)的抽头和可变电阻(3)的阻值，可以较准确地调整线路空闲时的额定电压值。车辆进入线路后，随着车辆走行，引起回路中输入阻抗的变化，在受端将得到相应的电压变化值。
室内电路由隔离放大电路(4)、交流/直流有效值转换电路(6)、模/数转换电路(7)、16路模拟开关(5)、微处理机(8)等部分组成。室外测长轨道(9)送来的反应轨道空闲状态的交流电信号，经过交流隔离放大电路(4)，由模拟开关电路(5)选通对应的股道，将交流信号送入交流/直流有效值转换电路(6)，转换成为直流信号，再将直流信号送入模/数转换电路(7)转换为能被微机处理机(8)接受的数字信号。微机处理机(8)根据预先设定的数字模型运行程序，计算出长度值。
本发明的测长器，其测长值计算采用的是高次方程曲线逼近计算方法。根据轨道电路传输理论，轨道电路的短路输入阻抗与线路空闲长度之间是一种非线性的函数关系。计算用的高次方程为L＝K1+K2V+K3V2+K4V3+……KnVn-1式中n 3;L为线路的空闲长度;V为采样电压值;K1～K0为方程式中的系数(通过在线路上等间隔采样电压值，送入微处理机，即可得到K值)。根据上列公式，只要V的幂值取得足够高，方程所表征的轨道特性曲线，就能最大限度地逼近实际长度值。本发明的测长器，在正常情况下，测长误差不大于7m。
权利要求
1.一种测量铁路线路空闲长度的测长器，其特征是在由钢轨构成的回路里直接输送50HZ电信号的阻抗一电压(或电流)一长度制式，经微机控制的测长设备。
2.根据权利要求1所述的测长器，其特征是测长采样信号在输入模拟开关之后，经有效值转换电路变换成直流信号，实现了多股道共用的交流/直流转换。
3.根据权利要求1、2所述的测长器，其特征是采用微机处理机控制的，用高次方程逼近法，模拟轨道电路非线性特性的长度计算数字模型L＝K1+K2V+K3V2+……KnVn-1(n 3)
全文摘要
铁路线路空闲50Hz频率测长器，是一种利用向铁路轨道发送50Hz工频交流电源，通过微机计算后，测定铁路线路长度的装置。适用于各种铁路线路长度测定，特别适用于驼峰编组线的长度测定。本发明具有设备结构简单，使用维修方便，测长精度较高等优点。
文档编号B61J3/02GK1068301SQ92108710
公开日1993年1月27日 申请日期1992年7月28日 优先权日1992年7月28日
发明者丁昆, 黄明霞, 雷向东 申请人:中国铁路通信信号总公司研究设计院