[发明专利]基于匹配光纤光栅的高速铁路计轴装置

权利要求书

1.基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计轴装置，用于对驶过列 车进行计轴，由传感部分和控制分析单元所组成，其中传感部分包括： 激光光源(101)、光环行器(102)、第一光隔离单元(104)和第二 光隔离单元(106)、第一光电接收模块(105)和第二光电接收模块 (108)、及一反射谱匹配光纤光栅对；所述反射谱匹配光纤光栅对由 一贴合在铁轨上的传感光栅(103)和设置在所述传感光栅附近的一 参考光栅(107)组成；激光光源输出的激光经光环行器(102)进入 反射谱匹配光纤光栅对中的传感光栅(103)，反射回的光分别经第一 光隔离单元(104)进入第一光电接收模块(105)实现光电转换及经 第二光隔离单元(106)入参考光栅(107)；由参考光栅(107)反射 回来的光经第二光隔离单元(106)进入第二光电接收模块(108)进 行光电转换；两个光电接收模块转换后的电信号进入控制分析单元经 归一化参量推算出列车车轮在铁轨上产生的应力以及对应的列车轴 数和轴重。

2.根据权利要求1所述之基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计 轴装置，其特征在于，传感光栅和参考光栅的反射谱主瓣在激光光源 (101)光谱之内。

3.根据权利要求1所述之基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计 轴装置，其特征在于，所述第一光隔离单元和第二光隔离单元是光隔 离器或光环行器。

4.根据权利要求1所述之基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计 轴装置，其特征在于，所述传感光栅以焊接或粘贴方式固定在铁轨上。

5.根据权利要求1所述之基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计 轴装置，其特征在于，多个所述计轴装置连续布置在铁路线上。

6.权利要求1所述之基于反射谱匹配光纤光栅对的高速铁路计轴装 置的应用，其特征在于，应用于以下至少一种用途：1)监测铁轨温 度应变；2)监测轨道区间或道岔区段的空闲与占用情况；3)监测列 车完整性；4)监测列车有无超载、偏载；5)监测列车行驶速度；6) 对铁路线上列车的定位。