专利名称：高铁铁轨监测专用传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测专用传感器，尤其涉及高铁铁轨监测专用传感器。
背景技术：
国内现有的铁轨监测传感器一般以电磁、光栅等技术为主，这些技术在铁轨监测的运用中还不太成熟，存在的问题主要有稳定度和传输性能都比较差，而且一台电源只能带动一个传感器工作，只能监测一个监测点，电源也比较笨重，不适合野外移动使用。这些缺陷都严重阻碍了传感器在铁轨监测工作中的运用。为了满足现有高铁对安全技术的需 要，急需一种铁轨监测专用的传感器，要求便于在野外使用、稳定度好、传输性能好，可同时检测多个监测点，并且不受距离远近的影响，在现有技术中未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种稳定度好、传输性能好，可同时检测多个监测点，并且不受距离远近影响的铁轨监测传感器，满足提高高铁铁轨安全性的目的。为完成上述目的，本发明采用的技术方案是高铁铁轨监测专用传感器，包括下端盖、外管、上端盖、内管和连接头构成一密闭的空间，外管出线孔处的焊接有套管、防水封胶、电缆出线端盖；法兰盘把传感器固定在铁轨下的地基上，拉杆和铁轨连接在一起，拉杆和铁芯焊接在一起，当铁轨变形时，这时线圈感应出电压信号，经过变送器的变换，可监测出电流信号；电压基准向电压/电流混合激励电路和电压/电流变换电路提供一个基准电压，其作用是使激励源和变换信号向电压基准“看齐”，以避免传感器受供电电源波动的影响；电压/电流变换电路采用三线制电流输出，输出电流最小可以为零。本发明的有益效果电压基准向混合激励电路和变换电路提供一个基准电压，使激励源和变换信号向电压基准“看齐”，避免了传感器受供电电源波动的影响；变换电路采用三线制电流输出，输出电流最小可以为零把输出电流设定在O 5mA可减少功耗，以适应便携式蓄电池供电，三线制电流输出可以使一台便携式电源能为多个传感器提供动力。
以下结合实施例对本发明作详细描述。图I是高铁铁轨监测专用传感器的结构 图2为高铁铁轨监测专用传感器的电原理框 图3为电压/电流变换原理和电流走向 图中1a、lb、Ic、Id分别表示四路工作电流，I、法兰盘，2、下端盖，3、变送器，4、电缆出线端盖，5、防水封胶，6、套管，7、外管，8、信号传输电缆，9、连接头，10、内管，11、铁芯，12、线圈，13、上端盖，14、拉杆，15、导杆，16、振荡电路，17、电压/电流混合激励电路，18、差动变压器，19、解调放大电路，20、电压/电流变换电路，21、电压基准，22、供电电源，23、电阻，24、传感器。
具体实施例方式如图I所示，高铁铁轨监测专用传感器，包括下端盖2、外管7、上端盖13、内管10和连接头9构成一密闭的空间把变送器3和线圈12密封在内；焊接在外管出线孔处的套管6、防水封胶5、电缆出线端盖4是为了防止水从信号传输电缆8渗进内部；法兰盘I把传感器固定在铁轨下的地基上，导杆15把拉杆14和铁轨联在一起，拉杆和铁芯11焊接在一起，当铁轨变形时，通过导杆和拉杆带动铁芯做上下运动，这时线圈12感应出一电压信号，经过变送器3的变换，再通过信号传输电缆8向外传输可监测 的电流信号。在图2中除差动变压器18 (差动变压器由图I中的线圈12和铁芯11组成)外，其余在图I的变送器3中；振荡电路16向电压/电流混合激励电路17输出一个约3KHz交流信号；电压/电流混合激励电路17是一个能大幅提高传感器稳定性的电路，它向差动变压器18的初级提供一个激励源，差动变压器18的两个次级便产生差动信号，两次级与解调放大电路19连接，通过解调放大产生一个与铁芯的运动成正比的电压信号，此电压信号输入到电压/电流变换电路20，经过电压/电流的变换，输出一个可检测的O 5mA电流信号；电压基准21向电压/电流混合激励电路17和电压/电流变换电路20提供一个基准电压，其作用是使激励源和变换信号向电压基准“看齐”，以避免传感器受供电电源波动的影响。图3是电压/电流变换原理和电流走向图，图中供电电源22向传感器24 (传感器24是图2中除电压/电流变换电路20外的所有电路)和电压/电流变换电路20提供电压时产生la、lb、Ic、Id四路电流，其中la、lb、Ic是电路的工作电流，Id是传感器的输出电流；变换器把传感器的电压信号通过电阻23转换成相应的电流信号Id向外输出，此电路的特点它是三线制电流输出，输出电流最小可以为零；为了减少功耗，我们把输出电流设定在O 5mA，以适应便携式蓄电池供电，三线制电流输出可以使一台便携式电源能为多个传感器提供动力。
权利要求
1.高铁铁轨监测专用传感器，其特征在于下端盖(2)、外管(7)、上端盖(13)、内管(10)和连接头(9)构成一密闭的空间把变送器(3)和线圈(12)密封在内；焊接在外管出线孔处有套管￠)、防水封胶(5)、电缆出线端盖(4)可防止水从信号传输电缆(8)渗进内部；法兰盘(I)把传感器固定在铁轨下的地基上，导杆(15)把拉杆(14)和铁轨连接在一起，拉杆(14)和铁芯(11)焊接在一起，当铁轨变形时，通过导杆和拉杆带动铁芯做上下运动，这时线圈(12)感应出一电压信号，经过变送器(3)的变换，再通过信号传输电缆(8)向外传输可监测的电流信号。
2.根据权利要求I所述的高铁铁轨监测专用传感器，其特征在于线圈(12)和铁芯(11)组成差动变压器，变送器(3)向差动变压器提供一个激励源，最后输出一个可检测的O 5mA电流信号。
3.根据权利要求I或2所述的高铁铁轨监测专用传感器，其特征在于变送器(3)的 电压/电流变换电路采用三线制电流输出，输出电流最小可以为零，把输出电流设定在O 5mA可减少功耗，以适应蓄电池供电，一台电源可为多个传感器工作提供动力。
全文摘要
本发明公开了一种高铁铁轨监测专用传感器，包括下端盖、外管、上端盖、内管和连接头构成一密闭的空间，外管出线孔处的焊接有套管、防水封胶、电缆出线端盖；法兰盘把传感器固定在铁轨下的地基上，拉杆和铁轨连接在一起，拉杆和铁芯焊接在一起，当铁轨变形时，这时线圈感应出电压信号，经过变送器的变换，可监测出电流信号。本发明解决了同类产品的稳定度差和传输性能差的问题。
文档编号G01B7/16GK102735155SQ20121022662
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月23日 优先权日2012年6月23日
发明者李继承 申请人:合肥高创传感器有限公司