专利名称：卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于信号检测领域，尤其是涉及一种钢轨电参量检测装置。
背景技术：
设计开发来源之一，在电气化牵引区段，钢轨和大地是牵引电流回流电路的一个组成部分，牵引电流数值有时会高达数百安培；而信号轨道电路分路状态的工作电流最大值仅数安培。为了使牵引电流和轨道电路电流都能构成通路，互不干扰地正常工作，在轨道电路两端绝缘分割处，加有扼流变压器。当电路平衡时，两者互不影响；但若两根钢轨的牵引电流不平衡，即不平衡系数严重偏离正常值，就可能要烧损信号设备，影响轨道电路正常工作，以致造成行车事故。由此可知，钢轨不平衡牵引电流是造成轨道电路故障的重要原因之一，所以定期检测钢轨中牵引电流不平衡系数，分析其变化曲线是有着重大意义的。目前铁路各电务部门测试钢轨牵引电流和信号电流多采用如下方法:1、使用高级的测试仪表进行测量，此种仪表一般为多功能仪表、价格昂贵、操作复杂、需要现场外接电源、不能进行大容量数据存储，此种方法多为专业技术人员进行试验测量使用，不适于电务人员平时使用；2、使用钳形电流互感器夹在钢轨上，当火车通过时工作人员快速读取表的计数，并手动记录下来，事后绘成图表，人工分析是否有故障。这种测试方法缺点很明显，人工读数误差大且读取次数有限不利于分析结果，列车通过时，工作人员需要远离钢轨，因此设备要有足够长的导线，操作比较繁琐；3、在钢轨绝缘节处绕上柔性电流环进行测量，此种方法受限于测试地点，也需要有足够长的导线，很是不便；4、进行故障查找时，无法连续及时的记录故障数据及故障发生时间；综上所述，目前的测量方法存在操作需要专业人员、设备无法准确读数、数据存在误差、无法在任意地点测量、无法连续测量等缺点。所以目前电气化铁道牵引供电专业和信号专业在线路测量上任意位置长时间监测钢轨中的牵引回流和信号电流目前尚未很好解决，而这些数据又是这两个专业日常状态检测和故障查找分析的重要依据。为了解决这些问题，设计开发一种非常符合科技人员和基层电务工作人员日常使用的分析仪器，这种仪器既可以进行科技研究测量，也可以用于电务人员平时的线路检修及故障查找测量，有利于及时查寻漏泄点，防事故于未然；或是在发生故障时能迅速判断、处理，缩短故障时间，尽量减少对铁路运输的影响。
发明内容为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，包括传感器盒和采集电路盒，所述传感器盒通过卡扣卡装在所述采集电路盒上，所述传感器盒上设有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿过钢轨底部并通过螺栓与所述第一卡爪实现连接，所述第一卡爪和所述第二卡爪将所述传感器盒卡装固定在所述钢轨上，所述传感器盒对所述钢轨上的电信号进行感应并通过数据线传送到所述采集电路盒外部的接线端子上，所述接线端子与所述采集电路盒内部的采集电路连接。所述采集电路包括信号采集及转换电路、CF卡接口存储电路、主控制电路和前面板状态显示电路，所述信号采集及转换电路、所述CF卡接口存储电路和所述前面板状态显示电路均与所述主控制电路连接，所述接线端子将信号传递给所述信号采集及转换电路，所述信号采集及转换电路将信号传递给所述主控制电路，所述主控制电路控制所述CF卡接口存储电路对采集到的信息进行存储，所述主控制电路控制前面板状态显示电路进行状态显示。[0015]所述采集电路盒上设有两路接线端子。所述采集电路盒靠近所述第一卡爪的侧壁上设有防护罩。所述第一卡爪和所述第二卡爪上设有排水孔。所述传感器盒和所述采集电路盒的电源为锂电池。所述传感器盒中设置有电流互感线圈，所述电流互感线圈对所述钢轨上的电信号进行感应，并通过数据线传送到所述采集电路盒外部的接线端子上。本实用新型的有益效果是:1.采用密贴在钢轨底部的卡装方式，测量安装完全不受地点的限制；2.结构简单，成本低；3.适用范围广；4.对采集存储的数据进行分析得出各种电参量及报表打印。
图1是本实用新型卡装在钢轨上的结构示意图；图2是本实用新型的传感器盒和采集电路盒卡装在一起的结构示意图图3是本实用新型的传感器盒的结构示意图图4是本实用新型采集电路的原理框图图5是后台软件对本实用新型中CF卡接口存储电路进行信息处理的原理框图图中:1.钢轨，2.采集电路盒，3.接线端子，4.第二卡爪，5.第一卡爪，6.螺栓，7.传感器盒，8.数据线，9.卡扣，10.排水孔，11.防护罩。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行介绍:如图1-4所示，一种卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，包括传感器盒7和采集电路盒2，传感器盒7通过卡扣7卡装在采集电路盒2上，传感器盒7上设有第一卡爪5和第二卡爪4,第二卡爪4穿过钢轨I底部并通过螺栓6与第—^爪5实现连接,第—^爪5和第二卡爪4将传感器盒7卡装固定在钢轨I上，传感器盒7对钢轨I上的电信号进行感应并通过数据线8传送到采集电路盒2外部的接线端子3上，接线端子3与采集电路盒2内部的采集电路连接。[0030]采集电路包括信号采集及转换电路、CF卡接口存储电路、主控制电路和前面板状态显示电路，信号采集及转换电路、CF卡接口存储电路和前面板状态显示电路均与主控制电路连接，接线端子3将信号传递给信号采集及转换电路，信号采集及转换电路将信号传递给主控制电路，主控制电路控制CF卡接口存储电路对采集到的信息进行存储，主控制电路控制前面板状态显示电路进行状态显示。为了方便同时对两侧的钢轨I进行电参量采集，采集电路盒2上设有两路接线端子3，每路接线端子3接通一侧钢轨I下的传感器盒7上的信号输出数据线8。为了提高采集电路盒2在室外工作时的密封防水性能，采集电路盒2靠近第一卡爪5的侧壁上设有防护罩11。为避免下雨天，传感器盒7上积水，第一卡爪5和第二卡爪4上设有排水孔10。为了方便在不同时间不同地点使用，传感器盒7和采集电路盒2的电源为锂电池。传感器盒7中设置有电流互感线圈，电流互感线圈对钢轨I上的电信号进行感应，并通过数据线8传送到采集电路盒2外部的接线端子3上。如图5，本装置的CF卡接口存储电路中的CF卡内存储的信息，通过后台分析处理模块进行读取分析处理后，记录打印模块显示或打印出分析数据报表。记录打印模块和分析处理模块可以采用便携性处理设备直接在现场操作处理，也可以将CF卡取出用固定处理场所的专业设备处理，不管是便携式的还是大型专业性的处理设备，只要能够满足打印模块和分析处理模块要求即可。分析处理模块能够分析出的分析数据包括各时段的牵引电流不平衡系数、牵引电流和信号电流的有效值、谐波分量、直流分量有效值。根据测量结果，可得出任意位置钢轨不平衡系数，进而得出信号电流幅度和同频段干扰电流幅度，进而判断轨道电路受干扰原因和程度，便于故障查找及维护，检测数据同时可为轨道电路参数的分析提供便利。在使用时可以连续工作无人值守，很好的解决了由于列车运行，不能在钢轨上套电流环，因而无法进行钢轨电流测量的难题，通过外接接线端子3将传感器盒7内互感线圈感应到的钢轨I中的电信号传递到采集电路中，通过主控制电路处理，CF卡接口存储电路中的CF卡的容量大于最高采样频率连续工作48小时所采集的数据，可以保障数据存储的完整性，同时CF卡中的数据通过后台分析程序得出各种信息，并可生成并打印报表。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:包括传感器盒和采集电路盒，所述传感器盒通过卡扣卡装在所述采集电路盒上，所述传感器盒上设有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿过钢轨底部并通过螺栓与所述第一卡爪实现连接，所述第一卡爪和所述第二卡爪将所述传感器盒卡装固定在所述钢轨上，所述传感器盒对所述钢轨上的电信号进行感应并通过数据线传送到所述采集电路盒外部的接线端子上，所述接线端子与所述采集电路盒内部的采集电路连接。
2.根据权利要求1所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述采集电路包括信号采集及转换电路、CF卡接口存储电路、主控制电路和前面板状态显示电路，所述信号采集及转换电路、所述CF卡接口存储电路和所述前面板状态显示电路均与所述主控制电路连接，所述接线端子将信号传递给所述信号采集及转换电路，所述信号采集及转换电路将信号传递给所述主控制电路，所述主控制电路控制所述CF卡接口存储电路对采集到的信息进行存储，所述主控制电路控制前面板状态显示电路进行状态显示。
3.根据权利要求1所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述采集电路盒上设有两路接线端子。
4.根据权利要求3所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述采集电路盒靠近所述第一卡爪的侧壁上设有防护罩。
5.根据权利要求4所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述第一卡爪和所述第二卡爪上设有排水孔。
6.根据权利要求1或2所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述传感器盒和所述采集电路盒的电源为锂电池。
7.根据权利要求1所述的卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，其特征在于:所述传感器盒中设置有电流互感线圈，所述电流互感线圈对所述钢轨上的电信号进行感应，并通过数据线传送到所述采集电路盒外部的接线端子上。
专利摘要本实用新型提供一种卡装式钢轨电参量瞬态记录分析仪，包括传感器盒和采集电路盒，所述传感器盒通过卡扣卡装在所述采集电路盒上，所述传感器盒上设有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿过钢轨底部并通过螺栓与所述第一卡爪实现连接，所述第一卡爪和所述第二卡爪将所述传感器盒卡装固定在所述钢轨上，所述传感器盒对所述钢轨上的电信号进行感应并通过数据线传送到所述采集电路盒外部的接线端子上，所述接线端子与所述采集电路盒内部的采集电路连接。本实用新型的有益效果是采用密贴在钢轨底部的卡装方式，测量安装完全不受地点的限制；结构简单，成本低；适用范围广；对采集存储的数据进行分析得出各种电参量及报表打印。
文档编号G01R31/00GK203054116SQ20122074240
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者李丽, 佟辉, 姜海峡, 李同丽, 陈洁, 黄晨涛 申请人:天津铁路信号有限责任公司