[发明专利]一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置

说明书

本发明涉及铁路测试领域，公开了一种在轨道测试中配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置，所述方法包括：采集测试区段的现场条件参数；根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。本发明利用钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联来配置合适的簧片尺寸，满足了轨道测试的实际要求，严谨且更具科学性，提高了轨道测试的效率和精确度。

技术领域

本发明涉及铁路测试领域，具体地，涉及一种在轨道测试中配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置。

背景技术

在传统铁路轨道测试中，通常用簧片式位移传感器测量钢轨及其它部件的位移，而传感器的弹性敏感元件簧片的主要尺寸，即长度、宽度与厚度，直接影响传感器的量程和自振频率的大小。因此，在轨道测试中，配置合适簧片式位移传感器的簧片尺寸至关重要。但是，目前国内对于簧片式位移传感器的尺寸没有具体的研究，通常只是根据经验随意选择簧片式位移传感器，而选取的传感器的簧片尺寸往往满足不了实际测试中的要求，需要人工进行更换，从而增加了测试人员的工作量，且降低了测试效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法及装置，用于解决目前随意选取的簧片式位移传感器的簧片尺寸无法满足实际测试需求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种配置簧片式位移传感器尺寸的方法，该方法包括：采集测试区段的现场条件参数；根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。

优选地，所述簧片式位移传感器尺寸包括簧片式位移传感器的簧片长度、簧片厚度以及簧片宽度。

优选地，所述现场条件参数包括测试区段的线路类型、列车车型、列车速度、钢轨类型、轨枕类型、轨枕间距以及道床系数。

优选地，所述钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联通过以下公式表示：

y_max＝l²[σ]/hE；

y_max≥y；

f>>f′；

式中，y为钢轨位移最大值，y_max为簧片位移传感器的最大量程，f′为钢轨自振频率，f为簧片位移传感器的自振频率，l为簧片长度，h为簧片厚度，b为簧片宽度，E为簧片材料的弹性模量，σ为簧片材料的允许拉应力值，g为重力加速度，P为簧片贴紧被测物体时施加的预压力，k为钢轨的基础弹性系数。

本发明的技术方案还提供了一种配置簧片式位移传感器尺寸的装置，该装置包括：采集单元，用于采集测试区段的现场条件参数；计算单元，用于根据所述现场条件参数计算所述测试区段的钢轨位移最大值及钢轨自振频率；以及匹配单元，用于基于预先配置的钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联，对所述测试区段配置与计算出的钢轨位移最大值及钢轨自振频率相匹配的簧片式位移传感器尺寸。

优选地，所述簧片式位移传感器尺寸包括簧片式位移传感器的簧片长度、簧片厚度以及簧片宽度。

优选地，所述现场条件参数包括测试区段的线路类型、列车车型、列车速度、钢轨类型、轨枕类型、轨枕间距以及道床系数。

优选地，所述钢轨位移最大值、钢轨自振频率与簧片式位移传感器尺寸的关联通过以下公式表示：