基于虚拟仪器的钢轨磨耗检测系统设计

《基于虚拟仪器的钢轨磨耗检测系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于虚拟仪器的钢轨磨耗检测系统设计摘  要：目前国内钢轨磨耗检测技术主要限于三种方法：人工检测，效率低、测量误差大;接触式电子设备测量，传感器相对磨耗大;非接触式光学测量，精度高、应用性不强。为了解决以上存在的问题，本文提出了一种基于虚拟仪器的钢轨磨耗检测的系统设计，该系统主要利用非接触检测原理，结合电涡流位移传感器与NI公司的LabVIEW和PXI设备，实现在线式的实时检测、处理、分析等功能，具有成本低、精度高、操作简单等特点。验证性实验结果表明了该系统具有比其它方法更优越的性能。关键词：钢轨;磨耗检测;涡流传感器;虚拟仪器Abstract: The tech

2、nology of rail wear detection currently in china is mainly developed in three methods: manual detection with low efficiency and many errors, contact electronic detection with high relative wear of sensor and optical detection with high accuracy and low application. So it is very impo

3、rtant and necessary to develop a set of detection system with high accuracy and application. This article proposed one kind of design for rail wear detection system with non-contact eddy current sensor and PXI based on Lab VIEW. The system can realize online real-time detection, proc

4、essing, analysis functions, has advantage in low cost, high accuracy, simple operation and so on. The confirmation experiment results have indicated this system has more superior performance than other methods.Key words: Rail; Wear Detection; Eddy Sensor; LabVIEW1 引言　　目前，我国铁路机务部门现行的检

5、测钢轨磨耗主要采用落后的检测方法——人工检测，这种测量方法效率低、可靠性差、工作量大、环境恶劣。另外也有一些研究机构研制了新的检测技术，如电子设备检测和非接触式光学检测。机械设备需要人工进行检测，存在工作量大、工环境恶劣、效率低、机械装置与钢轨进行接触式的检测使得所得到的钢轨外形和轨距的准确度和完整性不够高，同时长期的接触式测量使钢轨造成不必要的磨损，以及测量时要经过一些附件的连接点区域较为困难等缺陷，并且容易受到环境的影响;电子设备虽然比机械设备有较大改进，但是还尚未实现在线自动检测，增加了铁路维修周期;非接触光学系统检测比以上两种性能好，精度高，响应快，安全

6、可靠，工作稳定，避免了与移动物体之间的接触，也就避免不必要的磨损[1][2][3]，但是相对来说系统的成本比较高，实用性不强。为了很好解决上述问题，本文提出了一种基于LabVIEW的钢轨磨耗检测的系统设计，该系统主要利用非接触检测原理，能够实现在线式的实时检测、处理、分析等功能，实验结果表明了该系统具有比其它方法更好的性能。2 测量原理如图1所示：位移传感器测到的数据传送到放大滤波前置器转化为标准的0-5V的电压信号，数据采集卡采集到电压信号，送到计算机，计算机对采集卡采集的信号进行处理，得到磨损量，并实时显示，同时计算机还可以控制电机驱动传感器在钢轨顶面上快速

7、扫描，保证整个顶面的测量，同时计算机还可以完成测量数据的保存和管理工作。　　机械硬件装置测量原理如图2所示：定位轮1和支撑轮3通过压紧弹簧5保证与钢轨面可靠接触，在标准轨上，位移传感器4的读数为一定值，当钢轨顶面有磨损时，位移传感器4和钢轨顶面发生相对位移，其位移的大小反映钢轨的顶面磨耗量。3 系统组成3.1 硬件组成[4]　　位移传感器采用江阴中泰科技的DO-2非接触式电涡流传感器，并附带放大滤波前置器，由正负12V的直流稳压电源供电。数据采集卡采用NI公司的PXI6070E多功能采集卡，输入范围正负5V至正负10V，精度12位，最高取样率1.25MS每秒。输

8、出-10V-+10V，精