基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置，設有光纖光柵應變傳感器(1)、夾具(2)、光纖(3)、用于將輸入的光信號轉換為電信號輸出的光纖調解器(4)、網線(5)和工控機(6)；所述光纖光柵應變傳感器(1)通過所述夾具(2)固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排(7)上，所述光纖光柵應變傳感器(1)的輸出端通過所述光纖(3)連接所述光纖調解器(4)的一個光信號輸入端，所述光纖調解器(4)的電信號輸出端通過所述網線(5)連接所述工控機(6)的輸入端。本實用新型能夠適用于剛性接觸網對絕緣性能要求高、因壓力產生的形變很小的應用環境。
【專利說明】
基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置。【背景技術】
[0002]車輛在線列檢檢測是行車安全保證的一項重要工作，剛性接觸網壓力檢測，可以幫助我們分析受電弓導流能力與接觸網壓力之間的關系，拉狐等現象產生的原因，以及接觸網壓力的動態變化。
[0003]剛性接觸網壓力檢測受現場測試環境條件的限制，接觸網有1500V直流高壓，對絕緣性能要求很高;接觸網因壓力產生的形變很小，不能用杠桿幾何方法測量;也不能采用貼應變片等電學參數測量方法。【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置。
[0005]解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0006]—種基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的剛性接觸網壓力檢測裝置設有光纖光柵應變傳感器、夾具、光纖、用于將輸入的光信號轉換為電信號輸出的光纖調解器、網線和工控機;所述光纖光柵應變傳感器通過所述夾具固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排上，所述光纖光柵應變傳感器的輸出端通過所述光纖連接所述光纖調解器的一個光信號輸入端，所述光纖調解器的電信號輸出端通過所述網線連接所述工控機的輸入端。
[0007]為了使得光纖光柵應變傳感器對受測剛性接觸網形變感應達到最優效果，作為本實用新型的優選實施方式之一，所述的光纖光柵應變傳感器通過所述夾具固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排的頂面上。
[0008]為了使得光纖光柵應變傳感器對受測剛性接觸網形變感應達到最優效果，作為本實用新型的優選實施方式之二，所述的光纖光柵應變傳感器通過所述夾具固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排的側面上。
[0009]作為本實用新型的一種實施方式，所述的剛性接觸網壓力檢測裝置還包括顯示屏;所述顯示屏連接所述工控機。
[0010]為了能夠檢測到受測剛性接觸網的一個壓力檢測區域內的壓力變化，作為本實用新型的一種改進，所述的剛性接觸網壓力檢測裝置還設有至少一個所述光纖光柵應變傳感器;每一個所述光纖光柵應變傳感器均通過一個所述夾具固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排上，每一個所述光纖光柵應變傳感器的輸出端均通過一根所述光纖連接所述光纖調解器的一個光信號輸入端;每一個所述光纖光柵應變傳感器均位于所述受測剛性接觸網的壓力檢測區域范圍內，并且各個所述光纖光柵應變傳感器沿所述匯流排的延伸方向均勻間隔布置。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0012]第一，本實用新型利用光纖光柵應變傳感器檢測精度高的特性，對剛性接觸網在受電弓通過時產生的微小形變進行檢測，使得工控機能夠采集到表征剛性接觸網壓力的信號曲線。
[0013]第二，由于光纖光柵傳感器的耐高壓、絕緣性能好，且很容易實現，可以測量微小形變，因此，本實用新型能夠適用于剛性接觸網對絕緣性能要求高、因壓力產生的形變很小的應用環境。
[0014]第三，本實用新型通過設置多個光纖光柵應變傳感器，能夠準確的檢測采集到列車在壓力檢測區域范圍以不同速度運行時剛性接觸網壓力變化的數據。
[0015]第四，本實用新型能夠克服光纖光柵傳感器因溫度、時間變化，產生漂移的影響。【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0017]圖1為本實用新型的剛性接觸網壓力檢測裝置的示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中光纖光柵應變傳感器輸出的信號之一；
[0019]圖3為本實用新型中光纖光柵應變傳感器輸出的信號之二
[0020]圖4為本實用新型中光纖光柵應變傳感器輸出的信號之三。【具體實施方式】
[0021]實施例一
[0022]如圖1所示，本實用新型實施例一的基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置，設有光纖光柵應變傳感器1、夾具2、光纖3、用于將輸入的光信號轉換為電信號輸出的光纖調解器4、網線5、工控機6和顯示屏。
[0023]上述光纖光柵應變傳感器1通過夾具2固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排7的頂面7a上或者側面7b上，光纖光柵應變傳感器1的輸出端通過光纖3連接光纖調解器4的一個光信號輸入端，光纖調解器4的電信號輸出端通過網線5連接工控機6的輸入端。顯示屏連接工控機6,用于顯示工控機6接收到的數據。[〇〇24]本實用新型的工作原理為:
[0025]參見圖2,剛性接觸網在受電弓8通過時的形變很小，本實用新型利用光纖光柵應變傳感器1檢測精度高的特性對剛性接觸網的微小形變進行檢測:當受電弓8未通過光纖光柵應變傳感器1所在位置時，光纖光柵應變傳感器1檢測到的信號僅受溫度變化影響，其對應于安裝面即匯流排7的頂面7a或側面7b形變量而產生的輸出信號SN趨于平緩，如圖2中線段A1所示;而在受電弓8通過光纖光柵應變傳感器1所在位置時，受電弓8會向上頂壓導流線 9和匯流排7,匯流排7受此作用而產生相較于平常更大的形變，光纖光柵應變傳感器1產生的輸出信號SN產生一個波峰A2;由于受電弓8未通過光纖光柵應變傳感器1所在位置與受電弓8通過光纖光柵應變傳感器1所在位置時匯流排7的形變量差值￡與剛性接觸網收到的壓力F基本成線性關系e = k*F，k為比例系數;并且，工控機6通過光纖調解器4接收光纖光柵應變傳感器1產生的信號，工控機6所接收到的信號曲線與光纖光柵應變傳感器1產生的輸出信號曲線SN成正比，因此，工控機6能夠采集到表征剛性接觸網壓力的信號曲線，使用者測得比例系數k后即可利用本實用新型的剛性接觸網壓力檢測裝置檢測采集表征剛性接觸網壓力的信號曲線，且采集到的信號曲線克服了光纖光柵應變傳感器因溫度、時間變化而產生漂移的影響。
[0026]實施例二
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例二的剛性接觸網壓力檢測裝置與實施例一基本相同，它們的不同在于:本實施例二的剛性接觸網壓力檢測裝置還設有至少一個光纖光柵應變傳感器1;每一個光纖光柵應變傳感器1均通過一個夾具2固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排7上，每一個光纖光柵應變傳感器1的輸出端均通過一根光纖3連接光纖調解器4的一個光信號輸入端;每一個光纖光柵應變傳感器1均位于受測剛性接觸網的壓力檢測區域范圍內，并且各個光纖光柵應變傳感器1沿匯流排7的延伸方向均勻間隔布置。
[0028]本實施例二的剛性接觸網壓力檢測裝置，通過設置多個光纖光柵應變傳感器1，能夠檢測采集到列車在壓力檢測區域范圍以不同速度運行時剛性接觸網壓力變化的數據。例如:參見圖3,當列車低速運行時，三個光纖光柵應變傳感器1產生的輸出信號曲線SN1、SN2、 SN3基本一致;參見圖4,當列車高速運行時，五個光纖光柵應變傳感器1產生的輸出信號曲線SN1、SN2、SN3、SN4、SN5的波峰有所不同，表示產生輸出信號曲線SN3的光纖光柵應變傳感器1所在位置，剛性接觸網壓力最大。
[0029]本實用新型不局限于上述【具體實施方式】，根據上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，本實用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實用新型的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種基于光纖光柵的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的剛性接觸網壓 力檢測裝置設有光纖光柵應變傳感器(1)、夾具(2)、光纖(3)、用于將輸入的光信號轉換為 電信號輸出的光纖調解器(4)、網線(5)和工控機(6);所述光纖光柵應變傳感器(1)通過所 述夾具(2)固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排(7)上，所述光纖光柵應變傳感器(1)的輸 出端通過所述光纖(3)連接所述光纖調解器(4)的一個光信號輸入端，所述光纖調解器(4) 的電信號輸出端通過所述網線(5)連接所述工控機(6)的輸入端。2.根據權利要求1所述的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的光纖光柵應變 傳感器(1)通過所述夾具(2)固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排(7)的頂面(7a)上。3.根據權利要求1所述的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的光纖光柵應變 傳感器(1)通過所述夾具(2)固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排(7)的側面(7b)上。4.根據權利要求1所述的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的剛性接觸網壓 力檢測裝置還包括顯示屏;所述顯示屏連接所述工控機(6)。5.根據權利要求1至3任意一項所述的剛性接觸網壓力檢測裝置，其特征在于:所述的 剛性接觸網壓力檢測裝置還設有至少一個所述光纖光柵應變傳感器(1);每一個所述光纖 光柵應變傳感器(1)均通過一個所述夾具(2)固定安裝在受測剛性接觸網的匯流排(7)上， 每一個所述光纖光柵應變傳感器(1)的輸出端均通過一根所述光纖(3)連接所述光纖調解 器(4)的一個光信號輸入端;每一個所述光纖光柵應變傳感器(1)均位于所述受測剛性接觸 網的壓力檢測區域范圍內，并且各個所述光纖光柵應變傳感器(1)沿所述匯流排(7)的延伸 方向均勻間隔布置。
【文檔編號】G01L1/14GK205580634SQ201620388881
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】趙年國, 趙睿, 向青, 向一青
【申請人】廣州市奧特創通測控技術有限公司