[实用新型]石基压电传感器、压力测试系统和轨道系统

说明书

本实用新型提供了一种石基压电传感器、压力测试系统和轨道系统。其中，石基压电传感器包括：第一石质基体；第二石质基体，第二石质基体叠置在第一石质基体的下方；感应层，感应层设置于第一石质基体与第二石质基体之间，当轨道系统的轨道承受压力时，压力施加于第一石质基体上并压迫感应层，以使感应层发送压力信号；传输部，传输部的一端与感应层连接以用于传输压力信号。本实用新型极大程度地减小了现有技术中的无砟轨道的压力分布测试对无砟轨道主体结构的伤损的问题。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种石基压电传感器、压力测试系统和轨道系统。

背景技术

无砟轨道是我国高速铁路轨道结构的主要形式，时速300km/h及以上的高速铁路线路均采用无砟轨道，仅在个别大跨度桥上及特殊工点采用非无砟轨道。轨道结构作为列车高速运行的平台和基础，承受了列车主要的竖向荷载并将其传递至下部基础，随着列车速度的提高，列车运行过程中所带来的竖向冲击效应也不断加剧，车辆荷载在无砟轨道内部传递的范围和量值是无砟轨道宽度、分层厚度等关键参数设计的依据。同时，车辆荷载在无砟轨道底部的分布规律也是路基、桥梁及隧道等线下基础设计的荷载取值依据，因此，精准的获取车辆荷载动态分布规律显得尤为重要。

为获取车辆竖向荷载在无砟轨道内部的传递规律，需要在无砟轨道铺设时于各结构层内合理设置大量竖向压力传感器，对行车过程中的动态压力进行测试。传统测试方法采用在混凝土内部埋设钢弦式压力盒传感器对混凝土内部压力进行测试，受条件限制，钢弦式压力盒尺寸较大，通常在100mm左右，大量埋入混凝土时，将降低无砟轨道结构的原始承载力，另一方面，由于传感器钢材与混凝土结构之间粘结较差，加上温度变化及混凝土收缩变形，极易造成混凝土初始应力甚至是开裂。测试系统不良是限制无砟轨道内部荷载传递规律测试的原因之一。

由此可知，现有技术中的轨道的压力测试对轨道主体结构的伤损较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种石基压电传感器、压力测试系统和轨道系统，以减小现有技术中的轨道的压力测试对轨道主体结构的伤损的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于轨道系统的石基压电传感器，包括：第一石质基体；第二石质基体，第二石质基体叠置在第一石质基体的下方；感应层，感应层设置于第一石质基体与第二石质基体之间，当轨道系统的轨道承受压力时，压力施加于第一石质基体上并压迫感应层，以使感应层发送压力信号；传输部，传输部的一端与感应层连接以用于传输压力信号。

进一步地，传输部包括：导线，导线的第一端与感应层电连接；连接接头，连接接头的第一端与导线的第二端连接，连接接头的第二端与外部设备连接以输出压力信号。

进一步地，感应层是压电薄膜感应层。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于轨道系统的压力测试系统，包括：石基压电传感器，石基压电传感器是上述的石基压电传感器；数据采集模块，数据采集模块与石基压电传感器的传输部连接，以采集石基压电传感器发送的压力信号；控制模块，控制模块与数据采集模块通信。

进一步地，数据采集模块包括：数据采集仪，数据采集仪与控制模块通信，以将采集到的数据输送到控制模块；信号放大器，信号放大器的输入端与石基压电传感器电连接，信号放大器的输出端与数据采集模块电连接。

进一步地，控制模块包括：信号发射器，信号发射器与数据采集仪通信，信号发射器用于发送指令；电脑，电脑与信号发射器连接，电脑通过信号发射器向数据采集仪发送指令，以将采集的数据传输给电脑，电脑用于对采集的数据进行存储并分析。

进一步地，控制模块与数据采集模块采用无线信号传输方式通信。