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1、运用检修铁道车辆第45卷第4期2007年4月文章编号:1002-7602(2007)04-0037-02红外线轴温探测的探测角度分析探讨喻宏传(华东交通大学,江西南昌330013)摘要:阐述了目前红外线轴温探测角度的优缺点,分析了阳光干扰产生的原因及对策。结合运用实际,提出/2200探测角度能够很好地适应新型车辆的探测要求。关键词:红外线轴温探测;阳光干扰;探测角度中图分类号:U270.7文献标识码:B红外线轴温探测系统是保障车辆运行安全的重要1探测角度分析设备。随着我国铁路运输的发展,客货车的运行速度有了很大的提高。到目前为止,主要铁路干
2、线基本做1.1/4150探测角度到了车辆轴承滚动化。因此,研究红外线轴温探测系/4150探测角度是指探头中心(红外线热敏元件中统探测角度是否能够适应新型滚动轴承车辆探测是一心)安装在距钢轨内侧415mm左右的位置(不同的厂个重要的问题。家尺寸不完全一样),与钢轨水平面的夹角大约为红外线误报热轴有很多原因。从统计数据来45b,与钢轨的夹角大约在3b~6b之间。该方式主要扫看,主要原因是:(1)SKF轴承;(2)阳光干扰或者高描轴承外端,其扫描线如图1中的B所示,扫描到的温车底背景。这2种热轴误报比例较大。同时,端区域如图1中的A所示。磨也是引
3、起误报热轴的一个很重要的方面。由于SKF轴承正常运转热比较高,与其他轴承混装以后,必然引起误报热轴。但是,由于目前系统无法识别SKF轴承,利用现有技术解决该问题存在很大的困难。红外线探测必须与HMIS结合,或者在车号信息里增加轴承标记以解决SKF轴承的误报问题。当红外线系统采集到车辆轴承为SKF轴承时,应采用特殊的热轴判别模型,与其他的热轴模型分开判别,以排除SKF轴承产生的误报。另外,阳光干扰、高温背景、端磨等误报热轴,基本是由于探照角度的原因引起的,因此,合理的的探测角度也能够有效解决热轴误报。图1/4150角度扫描位置目前,国内红外线
4、设备主要采用的探测角度有/4150、/2600等。这些角度在目前的运用中都存在不该探测角度较好地兼顾了滚动和滑动轴承探测,同程度的缺陷,或者引起热轴误报,或者不能够有效探但是随着滑动轴承的淘汰,该探测角度对滚动轴承探测热轴。经过很长时间的探测角度试验和分析,笔者测的缺陷也明显表现出来:认为探测角度应该扫描滚动轴承距离钢轨内侧220(1)由于车辆走行部分磨耗、蛇行运动、线路曲线mm或者280mm的位置,把转向架摇枕作为背景,能的原因,红外线探头的扫描位置发生变化,出现不同程够有效地解决由于背景温度高引起误报和部分轴承不度的扫空,探测器不能够满
5、光斑采集,反映出的轴承温能够有效探测的问题。度不够真实,导致采集温度偏低,产生漏报热轴的安全隐患。(2)容易发生因阳光干扰、背景温度高引起的误收稿日期:2005-08-12;修订日期:2006-11-01作者简介:喻宏传(1966-),男,工程硕士研究生。报。(3)端磨容易引起误报热轴。#37#铁道车辆第45卷第4期2007年4月(4)客车容易扫描到皮带轮而产生误报热轴。是误报,由于阳光的影响,红外线所探测的不是真实轴1.2/2600探测角度承的温度,假设此时有真实热轴,也必然被掩盖,很容易漏拦停列车而发生事故,所以阳光干扰是重大的安随着滚
6、动轴承的运用,几年前提出了/2600探测角全隐患。度,并且得到了运用。/2600探测角度是指探头中心阳光干扰主要是探测角度引起的,具有时间性、区(红外线热敏元件中心)安装在距钢轨内侧260mm~域性,且对特定的车型,阳光干扰往往发生在某些探测290mm的位置(不同的厂家尺寸不完全一样),与钢站的某个方向,有一定的时间段。轨水平面的夹角大约在45b~55b之间,与钢轨的夹角阳光干扰的原因是当太阳移动到一定的位置时,大约在0b~3b之间。该方式扫描轴承中间的位置,其由于某些车辆(如油罐车等)没有底架的背景,在扫描扫描线如图2中的A所示,扫描到的
7、区域如图2中的轴承前,太阳光直接进入探测器,而太阳光的红外线辐B所示。射很强,使探头输出饱和。目前,红外线轴温探测使用的器件大都是热敏式,时间常数为3ms~5ms,比较大,放大电路也有一定的延时,所以在轴承运行到探测区域时,探头仍然没有完全退出输出饱和,所以采集到的探头输出是探头饱和输出,判别出来的温度很高,因而导致系统预报激热。目前,有些系统采用滤光镜的办法来解决。滤光镜的原理就是仅仅让部分波段的红外线通过,来滤除其他波段的红外线,达到防止阳光干扰的目的。但是,由于热敏器件是广谱吸收,如果增加滤光镜,就会有部分波段的红外线不能够通过,因此
8、输出产生衰减,也不能够真实反映轴承的运转热。同样,太阳光也是广谱,图2/2600角度扫描位置只要滤光镜允许某些区段波长光通过,太阳光也同样该探测角度有很明显的优点,对于一般的轴承
