轨道车辆速度传感器通用测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种轨道车辆速度传感器通用测试系统，所述测试系统包括控制分析系统、固定板、驱动机构、霍尔磁电测试组件、光电测试组件；驱动机构包括支架、电机、传动轴，电机带动传动轴旋转；霍尔磁电测试组件包括测速齿轮、传感器安装架，测速齿轮可与驱动机构的传动轴连接，在传动轴的带动下旋转，传感器安装架正对测速齿轮并可固定在固定板上；光电测试组件包括光电测试组件底板、光电测试组件支架、转接件；控制分析系统通过线路连接电机、霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器或光电式速度传感器。利用本测试系统可测试霍尔式、磁电式或光电式速度传感器，也可在多种环境条件下测试速度传感器的性能。
【专利说明】轨道车辆速度传感器通用测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及速度传感器测试装置，尤其涉及轨道车辆速度传感器通用测试系统。
【背景技术】
[0002]目前轨道交通行业正在大量使用光电式转速传感器、霍尔式速度传感器和磁电式速度传感器，需要有相应的测试装置。速度传感器的测试方法有多种，通常速度传感器及其线路的检测方式是使车辆动起来，通过相应测试设备对速度传感器传上来的信号进行判断正常与否，要使车辆动起来一是用机车进行牵引，这势必需要大量的机车及人力，同时影响其它系统的调试；二是在车辆编组连挂完并且整列动态调试时再进行测试，当调试中发现速度传感器故障和线路错误问题时，将直接影响生产进度，并给问题处理带来了一定困难。另外利用速度传感器检测平台进行测试，从现有技术来看，检测平台仅能测试其中的一种或两种类型产品，且只能在常温下进行常规条件下的性能考核，不能在气候和力学环境条件下进行性能考核。事实上，机车速度传感器应用的地理范围广泛，有寒冷的东北地区，也有燥热的两广地区，气候环境很不一样；另一方面，现在高速铁路方便了人们的出行和货物的运输，但是列车速度越高，振动越明显，处于列车中的速度传感器也经常承受这种振动，因此产品定型前需要提供气候环境和力学环境来模拟实际环境对其进行考核，如果不能提供这些类似环境，则产品的质量将存在隐患，将不能保证在各种严酷的环境条件下产品可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种轨道车辆速度传感器通用测试系统，一套测试系统可测试霍尔式、磁电式或光电式速度传感器。
[0004]本发明解决上述问题所采用的技术方案为:轨道车辆速度传感器通用测试系统，所述测试系统包括控制分析系统、固定板、驱动机构、霍尔磁电测试组件、光电测试组件；驱动机构包括支架、电机、传动轴，支架固定在固定板上，支架上连接电机、传动轴，电机带动传动轴旋转；霍尔磁电测试组件包括测速齿轮、传感器安装架，测速齿轮可与驱动机构的传动轴连接，在传动轴的带动下旋转，传感器安装架正对测速齿轮并可固定在固定板上，传感器安装架上带有固定霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器的安装孔；光电测试组件包括光电测试组件底板、光电测试组件支架、转接件，光电测试组件底板可固定在固定板上，光电测试组件支架固定在底板上，光电测试组件支架上带有固定光电式速度传感器的安装孔，转接件可连接驱动机构的传动轴和光电式速度传感器内的转轴；控制分析系统通过线路连接电机、霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器或光电式速度传感器。
[0005]为了适用于不同测试条件，所述霍尔磁电测试组件还包括底板、转轴支架、转轴，转轴支架固定于底板上并通过轴承支撑转轴，转轴的一端可固定测速齿轮，另一端通过万向节可连接驱动机构的传动轴，传感器安装架正对测速齿轮并固定在底板上；所述光电测试组件包括转接件，转接件固定在光电测试组件支架的一侧，光电测试组件支架的另一侧固定光电式速度传感器，转接件的一端可通过万向节连接与驱动机构的传动轴，另一端可连接光电式速度传感器内的转轴；
优选的控制分析系统包括测试台、示波器、处理器、显示器、控制分析软件、连接线路。
[0006]优选的驱动机构包括支架、电机、传动轴支架、同步带、传动轴；支架、传动轴支架都固定在固定板上，支架上固定电机，电机为包括驱动器的伺服电机，电机的转轴上固定主动轮；传动轴支架上连接传动轴，传动轴的两端延伸至传动轴支架的左右两侧，其中左侧轴端固定从动轮，从动轮与电机上的主动轮之间通过同步带传动，传动轴右轴端带有接头。
[0007]为实现多种条件下的测试，所述测试系统还包括试验箱或试验台，霍尔磁电测试组件或光电测试组件可固定于试验箱内或试验台上，万向节可穿过试验箱。
[0008]优选的测试系统还包括升降台，固定板设置在升降台上。
[0009]本发明的优点在于:测试霍尔式、磁电式、光电式三种轨道车辆速度传感器时，通过切换霍尔磁电测试组件或光电测试组件，并与驱动机构、控制分析系统连接，即可在同一套系统上实现霍尔式、磁电式、光电式的测试，无需配置多台专用测试装置，降低成本。通过配置控制分析系统中的分析软件等，即可精确控制驱动机构中电机的转速等，实现多种模式下的测量。配备万向节、试验箱、试验台等，模拟轨道车辆所处的高低温、振动等多种环境，万向节连接安装座内的转轴和试验箱外的驱动机构，实现测试多种速度传感器在多种环境条件的性能，并且在测试时，试验箱外的驱动机构等不受高温或振动等的影响，保证测试精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例中各部件组装后的整体结构示意图。
[0011]图2是图1中驱动机构的主视图。
[0012]图3是图2中驱动机构的俯视图。
[0013]图4是测试霍尔式或磁电式速度传感器时的组装结构示意图。
[0014]图5是图4的俯视图。
[0015]图6是霍尔磁电测试组件的组装结构示意图。
[0016]图7是万向节、霍尔磁电测试组件、高低温试验箱的安装示意图。
[0017]图8是本发明测试霍尔式或磁电式速度传感器振动条件下的性能的示意图。
[0018]图9是测试光电式速度传感器时的组装结构示意图。
[0019]图10是图9的俯视图。
[0020]图11是光电测试组件的组装结构示意图。
[0021]图中:1、控制分析系统，2、固定板，3、驱动机构，31、支架，32、电机、33、传动轴支架，34、同步带，35、传动轴，36、壳体，4、霍尔磁电测试组件，41、底板，42、转轴支架、43、转轴，44、测速齿轮,45、外罩,46、传感器安装架,5、光电测试组件,51、光电测试组件底板,52、光电测试组件支架，53、转接件，54、连接件，6、升降台，7、万向节，8、高低温试验箱，81、支撑台，9、振动试验机，91、振动台面。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。
[0023]实施例，如图1所示的轨道车辆速度传感器通用测试系统，包括控制分析系统1、固定板2、驱动机构3、霍尔磁电测试组件4、光电测试组件5、升降台6。
[0024]控制分析系统I包括测试台、示波器、处理器、显示器、控制分析软件、连接线路等，依靠控制分析系统I输入控制参数、分析比较显示速度传感器测量值等。
[0025]固定板2为平板状，固定板2上设置多个螺孔，用于固定驱动机构3、霍尔磁电测试组件4、光电测试组件5。
[0026]驱动机构3的结构如图2、图3、图4、图5所示，驱动机构3包括支架31、电机32、传动轴支架33、同步带34、传动轴35、壳体36。支架31、传动轴支架33都固定在固定板2上，支架31上通过螺钉固定电机32，电机32为包括驱动器的伺服电机，电机32的转轴上固定主动轮。传动轴支架33上通过螺钉、轴承端盖、轴承等连接传动轴35，传动轴35的两端延伸至传动轴支架33的左右两侧，其中左侧轴端固定从动轮，从动轮与电机32上的主动轮之间通过同步带34传动，传动轴35的右轴端带有接头。壳体36固定在固定板2上并罩住驱动机构3的其它部件。
[0027]霍尔磁电测试组件4包括测速齿轮44、传感器安装架46、外罩45。传感器安装架46为竖立的支架，传感器安装架46上可安装霍尔式或磁电式速度传感器，传感器安装架46底面带有安装孔。外罩45为罩壳状，其下端面开有安装孔，外罩45可罩在测速齿轮44外，起保护作用，外罩45的一侧带有开口，方便固定螺帽。
[0028]需要测试霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器时，其安装结构如图4、图5所不。测速齿轮44固定在驱动机构3的传动轴35上,然后将霍尔式或磁电式速度传感器固定于传感器安装架46上，再将传感器安装架46固定在固定板2上，并且速度传感器的感应端正对测速齿轮44的轮齿，最后将外罩45固定在固定板2上并罩住测速齿轮。用信号线等将控制分析系统I与驱动机构3、速度传感器连接，通过控制分析系统I给驱动机构3的电机32 —个预设的定值转速信号，电机32带动传动轴35、测速齿轮44转动，速度传感器中的霍尔或磁电元件可感应到因测速齿轮的轮齿转动，并输出脉冲信号信号，霍尔式或磁电式速度传感器检测测速齿轮44的转速并将检测值输送给控制分析系统1，控制分析系统I通过对比分析预设的转速与速度传感器的检测值，即可测试出速度传感器是否正常。
[0029]霍尔磁电测试组件4还包括底板41、转轴支架42、转轴43。完全组装后霍尔磁电测试组件4的结构如图6所示，底板41为带有螺孔的平板，底板41上固定转轴支架42。转轴43穿过转轴支架42，并由轴承支撑转轴43，转轴43的左端带有接头，转轴43的另一端固定测速齿轮44。为保护测速齿轮44，外罩45固定在底板41上并罩住测速齿轮44。传感器安装架46固定在底板41上，并且传感器安装架46正对测速齿轮44的轮齿，传感器安装架46上带有安装孔，用于固定霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器。
[0030]升降台6用于放置固定板2、驱动机构3，也用于放置霍尔磁电测试组件4或光电测试组件5，测试时可调节升降台6的台面至适当的高度，方便人员操作。
[0031]测试系统还包括万向节7，万向节7为可伸缩高精度万向节，万向节7的两端可分别连接霍尔磁电测试组件4的转轴43的左端与驱动机构3的传动轴35。
[0032]测试系统还包括高低温试验箱8，高低温试验箱8包括箱体、控制器件等，箱体内固定发热、测温、控温等部件，通过操控试验箱控制器件可以控制箱体内的温度、升温速率等，还可以监测箱体内的温度。箱体的侧壁开有通孔，支撑台81放置于高低温试验箱8内，支撑台81起到支撑作用。万向节7可穿过高低温试验箱8的箱体侧壁上的通孔，并可在通孔内旋转，为保证保温效果，万向节7与通孔的接触处设置隔热密封圈。
[0033]需要测试霍尔式或磁电式速度传感器在高温或低温状态下的性能时，万向节7、高低温试验箱8、霍尔磁电测试组件4的安装结构如图7所示。先将霍尔磁电测试组件4的底板41、转轴支架42、转轴43、测速齿轮44、传感器安装架46、外罩45按图6所示安装。然后将霍尔式或磁电式速度传感器安装在传感器安装架46上，之后再将霍尔磁电测试组件4固定于高低温试验箱箱体内的支撑台81上,万向节7的一端穿过箱体后与转轴43的一端连接，万向节7的另一端连接驱动机构3的传动轴35，调整升降台6的高度，使驱动机构3与霍尔磁电测试组件4持平，之后连接控制分析系统I等，即可检测霍尔式或磁电式速度传感器在高温或低温条件的性能。
[0034]需要测试霍尔式或磁电式速度传感器在振动状态下的性能时，各部件之间的连接关系如图8所示，霍尔式或磁电式速度传感器固定在霍尔磁电测试组件4上，霍尔磁电测试组件4固定于振动试验机9上的振动台面91上,万向节7的一端与转轴43的一端连接,另一端连接驱动机构3的传动轴35，启动振动试验机9，使振动台面91带动霍尔磁电测试组件4振动，调整升降台6的高度，使驱动机构3与霍尔磁电测试组件4持平，连接控制分析系统I等，即可检测霍尔式或磁电式速度传感器在振动条件下的性能。
[0035]光电测试组件5包括光电测试组件底板51、光电测试组件支架52、连接件54。光电测试组件底板51为平板结构，平板上带有螺孔可与其他部件连接，光电安装支架52固定于光电测试组件底板51上，光电安装支架52带有安装孔。
[0036]需要测试光电式速度传感器时，如图9、图10所不,底板51固定在固定板2上,将光电式速度传感器固定在光电安装支架52的一侧,光电式速度传感器自身带有转轴,光电式速度传感器的转轴通过连接件54与驱动机构3的传动轴35连接，用信号线等将控制分析系统I与驱动机构3、光电式速度传感器连接，通过控制分析系统I给驱动机构3的电机32 一个预设的定值转速信号，电机32带动传动轴35、光电式速度传感器内的转轴转动，光电式速度传感器检测转轴的转速并将检测值输送给控制分析系统I，控制分析系统I通过对比分析预设的转速与光电式速度传感器的检测值，即可测试出光电式速度传感器是否正堂巾O
[0037]光电测试组件5还包括转接件53，如图11所示，转接件53上带有传动轴，传动轴上带有接头。转接件53可固定在光电测试组件5的光电测试组件支架52上。
[0038]需要测试光电式速度传感器在高温、低温或振动条件下的性能时，光电式速度传感器固定于光电测试组件5的光电测试组件支架52上,光电式速度传感器自身带有转轴，其转轴与转接件53连接，通过螺钉将底板51固定于低温试验箱8内或振动试验机9的振动台面91上，并用万向节7连接驱动机构3的传动轴35和光电测试组件转接件53，调整升降台6的高度，使驱动机构3与光电测试组件5持平，连接控制分析系统I等，即可检测光电式速度传感器在高温、低温或振动条件下的性能，各部件的连接关系与测试霍尔式或磁电式速度传感器的类似，不再赘述。
【权利要求】
1.轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:所述测试系统包括控制分析系统、固定板、驱动机构、霍尔磁电测试组件、光电测试组件； 驱动机构包括支架、电机、传动轴，支架固定在固定板上，支架上连接电机、传动轴，电机带动传动轴旋转； 霍尔磁电测试组件包括测速齿轮、传感器安装架，测速齿轮可与驱动机构的传动轴连接，在传动轴的带动下旋转，传感器安装架正对测速齿轮并可固定在固定板上，传感器安装架上带有固定霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器的安装孔； 光电测试组件包括光电测试组件底板、光电测试组件支架、转接件，光电测试组件底板可固定在固定板上，光电测试组件支架固定在底板上，光电测试组件支架上带有固定光电式速度传感器的安装孔，转接件可连接驱动机构的传动轴和光电式速度传感器内的转轴； 控制分析系统通过线路连接电机、霍尔式速度传感器或磁电式速度传感器或光电式速度传感器。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:所述霍尔磁电测试组件还包括底板、转轴支架、转轴，转轴支架固定于底板上并通过轴承支撑转轴，转轴的一端可固定测速齿轮，另一端通过万向节可连接驱动机构的传动轴，传感器安装架正对测速齿轮并固定在底板上； 所述光电测试组件包括转接件，转接件固定在光电测试组件支架的一侧，光电测试组件支架的另一侧固定光电式速度传感器，转接件的一端可通过万向节连接与驱动机构的传动轴，另一端可连接光电式速度传感器内的转轴。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:所述控制分析系统包括测试台、示波器、处理器、显示器、控制分析软件、连接线路。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:驱动机构包括支架、电机、传动轴支架、同步带、传动轴；支架、传动轴支架都固定在固定板上，支架上固定电机，电机为包括驱动器的伺服电机，电机的转轴上固定主动轮；传动轴支架上连接传动轴，传动轴的两端延伸至传动轴支架的左右两侧，其中左侧轴端固定从动轮，从动轮与电机上的主动轮之间通过同步带传动，传动轴右轴端带有接头。
5.根据权利要求2所述的轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:所述测试系统还包括试验箱或试验台，霍尔磁电测试组件或光电测试组件可固定于试验箱内或试验台上，万向节可穿过试验箱。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆速度传感器通用测试系统，其特征在于:所述测试系统还包括升降台，固定板设置在升降台上。
【文档编号】G01P21/02GK104360105SQ201410647158
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】顾超群, 王飞, 郭庆丰 申请人:宁波南车时代传感技术有限公司