无线传输测力传感器的制作方法

本实用新型涉及铁路检测设备领域，具体而言，涉及一种无线传输测力传感器。

背景技术：

铁路道岔在工作过程中通过转辙机牵引转换。铁路道岔在工作较长时间后，由于路基或其他原因会导致道岔的转换阻力增大，而转辙机的作用力有限，道岔阻力增大后会影响转辙机正常工作。

道岔转换包括解锁、转换、锁闭三个过程，为了保证列车的行车安全，需要定期检测道岔的工作的各种力学参数，具体包括锁闭状态下的静态力、道岔正常转换时的阻力、转辙机最大输出力(摩擦力)、尖轨在解锁后的反弹力、转换过程的摩擦力以及转换过程的卡阻力。目前，该检测工作主要采用形状类似于连接销的测力传感器进行，通过将测力传感器插入转辙机的动作杆和铁路道岔的叉形铁之间的连接孔，从而在铁路道岔转换过程中可以测得道岔转换的阻力参数并发送至与测力传感器连接的手持式终端设备。

一个铁路道岔一般会有多个转辙机进行牵引转换，而现有的测力传感器均采用有线方式与手持式终端设备连接，在使用过程中一台手持式终端设备需要与多个测力传感器采用有线方式连接，使用非常不便。且由于各个测力传感器的连接线长度有限，使用者必须近距离进行检测，使用方式不够灵活。

另外，现有的测力传感器无法独立对检测的数据进行处理和显示，必须发送至手持式终端设备进行处理和显示，在对单个转辙机进行检测时还需要同时连接手持式终端设备配合使用，使用方式不够灵活。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种无线传输测力传感器，以至少解决现有技术中的测力传感器采用有线方式与手持式终端设备连接使用不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无线传输测力传感器，包括：柱形销，柱形销用于穿设在铁路道岔的叉形铁与转辙机的动作杆相互对应的销孔内；手柄部，设置在柱形销的上端部以限定柱形销沿其轴线方向的位置；感应片，设置在柱形销内，感应片用于感应柱形销的形变量并转换成相应的电信号；处理单元，设置在手柄部内并与感应片连接，处理单元用于对感应片转换的电信号进行处理以形成对应的数字信号；无线通信单元，设置在手柄部内并与处理单元连接，无线通信单元采用无线形式与终端设备连接以将处理单元形成的数字信号发送至终端设备。

进一步地，无线通信单元采用以下方式至少之一与终端设备连接：蓝牙、wifi以及lora。

进一步地，无线传输测力传感器还包括：显示屏，设置在手柄部上，显示屏与处理单元连接；其中，处理单元还用于根据数字信号计算并确定铁路道岔转换过程中的多种力学参数；显示屏用于显示力学参数。

进一步地，无线传输测力传感器还包括：控制按键，控制按键为多个，多个控制按键均设置在手柄部上并与处理单元连接，控制按键用于对显示屏显示的力学参数的进行切换。

进一步地，无线传输测力传感器还包括：连接线，处理单元通过连接线与终端设备连接以将处理单元形成的数字信号发送至终端设备。

进一步地，连接线的一端设置有第一连接头，手柄部上设置有第二连接头，第二连接头与处理单元连接；其中，第一连接头与第二连接头可拆卸地连接以使处理单元通过连接线与终端设备连接。

进一步地，无线传输测力传感器还包括：充电电池，设置在手柄部内并与感应片、处理单元、无线通信单元以及显示屏连接，以向感应片、处理单元、无线通信单元以及显示屏供电；其中，连接线与充电电池连接以通过外部充电器向充电电池充电。

进一步地，无线传输测力传感器还包括：无线充电单元，与充电电池连接；其中，无线充电单元用于通过外部无线充电设备向充电电池充电。

进一步地，柱形销包括：感应圈，感应圈为多个，多个感应圈沿柱形销的轴线方向间隔设置；柱形销插入叉形铁和动作杆的销孔内时，多个感应圈分别位于叉形铁和动作杆的销孔内；其中，感应圈沿其第一预设直径方向相对的两个侧壁上分别具有第一切面，感应圈沿其第二预设直径方向相对的两个侧壁上分别具有第二切面，第一预设直径方向为感应圈的作用力感应方向，第一预设直径方向和第二预设直径方向相互垂直；每个第一切面与相邻的两个第二切面之间形成两个力接触区，动作杆对叉形铁施加作用力时，两个力接触区与叉形铁或动作杆的销孔的孔壁接触。

进一步地，感应圈为三个；其中，柱形销插入叉形铁和动作杆的销孔内时，位于中间的感应圈相应的两个力接触区与动作杆的销孔的孔壁接触；位于两侧的两个感应圈相应的四个力接触区与叉形铁的销孔的孔壁接触。

应用本实用新型技术方案的无线传输测力传感器，包括柱形销、手柄部、感应片、处理单元和无线通信单元，柱形销用于穿设在铁路道岔的叉形铁与转辙机的动作杆相互对应的销孔内；手柄部设置在柱形销的上端部以限定柱形销沿其轴线方向的位置；感应片设置在柱形销内，感应片用于感应柱形销的形变量并转换成相应的电信号；处理单元设置在手柄部内并与感应片连接，处理单元用于对感应片转换的电信号进行处理以形成对应的数字信号；无线通信单元设置在手柄部内并与处理单元连接，无线通信单元采用无线形式与终端设备连接以将处理单元形成的数字信号发送至终端设备。从而能够使多个测力传感器与终端设备灵活方便地连接以进行数据传送。解决了现有技术中的测力传感器采用有线方式与终端设备连接使用不便的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种无线传输测力传感器的安装结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例可选的一种无线传输测力传感器的功能框图；

图3是根据本实用新型实施例可选的一种无线传输测力传感器的俯视结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例可选的一种无线传输测力传感器的一个侧面结构示意图；以及

图5是根据本实用新型实施例可选的一种无线传输测力传感器的另一个侧面结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、柱形销；11、感应圈；12、第一切面；13、第二切面；14、力接触区；20、手柄部；21、第二连接头；30、感应片；40、处理单元；50、无线通信单元；60、终端设备；70、显示屏；80、控制按键；90、连接线；91、第一连接头；100、充电电池；110、无线充电单元；120、叉形铁；130、动作杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的无线传输测力传感器，如图1和图2所示，包括柱形销10、手柄部20、感应片30、处理单元40和无线通信单元50，柱形销10用于穿设在铁路道岔的叉形铁120与转辙机的动作杆130相互对应的销孔内；手柄部20设置在柱形销10的上端部以限定柱形销10沿其轴线方向的位置；感应片30设置在柱形销10内，感应片30用于感应柱形销10的形变量并转换成相应的电信号；处理单元40设置在手柄部20内并与感应片30连接，处理单元40用于对感应片30转换的电信号进行处理以形成对应的数字信号；无线通信单元50设置在手柄部20内并与处理单元40连接，无线通信单元50采用无线形式与终端设备60连接以将处理单元40形成的数字信号发送至终端设备60。从而能够使多个测力传感器与终端设备60灵活方便地连接以进行数据传送。解决了现有技术中的测力传感器采用有线方式与终端设备连接使用不便的问题。

具体实施时，无线通信单元50采用以下方式至少之一与终端设备60连接：蓝牙、wifi以及lora。本实施例优选采用lora进行无线连接，lora是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，lora在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3至5倍。

为了使本实施例的无线传输测力传感器能够独立使用，进一步地，如图3所示，无线传输测力传感器还包括显示屏70，显示屏70设置在手柄部20的顶面上，显示屏70与处理单元40连接；其中，处理单元40还用于根据处理后的数字信号计算并确定铁路道岔转换过程中的多种力学参数，具体包括锁闭状态下的静态力、道岔正常转换时的阻力、转辙机最大输出力(摩擦力)、尖轨在解锁后的反弹力、转换过程的摩擦力以及转换过程的卡阻力等；在检测过程中，显示屏70能够将上述力学参数以数字和曲线的形式实时显示。在手柄部20上还设置有控制按键80，控制按键80为多个，多个控制按键80均设置在手柄部20上并与处理单元40连接，控制按键80用于对显示屏70显示的力学参数的进行切换，可以观看不同的力学参数。从而在对单个转辙机进行检测时，无需配合连接终端设备60，单独采用一个无线传输测力传感器即可完成检测。

为了在无线信号连接不稳定的情况，保证检测过程的顺利进行，进一步地，如图4和图5所示，无线传输测力传感器还包括连接线90，连接线90的一端设置有第一连接头91，手柄部20上设置有第二连接头21，第二连接头21与处理单元40连接；其中，第一连接头91与第二连接头21可拆卸地连接以使处理单元40通过连接线90与终端设备60连接。在无线连接正常时，将连接线90拆下，方便无线传输测力传感器使用；在无线连接不稳定时，可以采用连接线90直接连接，保证检测过程的顺利进行。

感应片30、处理单元40、无线通信单元50以及显示屏70工作过程中需要有电力供应，进一步地，无线传输测力传感器还包括充电电池100，充电电池100设置在手柄部20内并与感应片30、处理单元40、无线通信单元50以及显示屏70连接，从而以向感应片30、处理单元40、无线通信单元50以及显示屏70供电；其中，连接线90与充电电池100连接，连接线90为充电和信号传输双功能线路，既可以传输数据，也可以通过连接外部充电器向充电电池100充电。

另外，为了更加方便充电，进一步地，无线传输测力传感器还包括无线充电单元110，无线充电单元110为无线感应线圈，无线充电单元110与充电电池100连接；在使用过程中，无线充电单元110通过外部无线充电设备向充电电池100充电。

进一步地，如图4和图5所示，柱形销10包括感应圈11，感应圈11为多个，多个感应圈11沿柱形销10的轴线方向间隔设置；柱形销10插入叉形铁120和动作杆130的销孔内时，多个感应圈11分别位于叉形铁120和动作杆130的销孔内，本实施例中，感应圈11为三个；感应圈11沿其第一预设直径方向相对的两个侧壁上分别具有第一切面12，感应圈11沿其第二预设直径方向相对的两个侧壁上分别具有第二切面13，第一预设直径方向为感应圈11的作用力感应方向，第一预设直径方向和第二预设直径方向相互垂直，即两个第一切面12与两个第二切面13也相互垂直；每个第一切面12与相邻的两个第二切面13之间的侧壁形成两个力接触区14，即每个感应圈11上有四个力接触区14。

动作杆130拉动叉形铁120时，位于中间的感应圈11朝向动作杆130后端的两个力接触区14与动作杆130的销孔的孔壁接触；位于两端的两个感应圈11朝向动作杆130后端的四个力接触区14与叉形铁120的上下两个销孔的孔壁对应接触，从而驱动铁路道岔转换；动作杆130推动叉形铁120时位于中间的感应圈11朝向叉形铁120后端的两个力接触区14与动作杆130的销孔的孔壁接触；位于两端的两个感应圈11朝向叉形铁120后端的四个力接触区14与叉形铁的上下两个销孔的孔壁接触从而驱动铁路道岔向相反方向转换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。