恆頻免調試道口報警音響器的製作方法
2023-08-08 13:00:16
專利名稱：恆頻免調試道口報警音響器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種鐵路與公路平交道口行車安全防護裝置。適於我國鐵路區間、站內、專用線等各種類型道口信號配套裝用。
長期以來的鐵路運輸實踐證明，鐵路道口信號設備的技術性能的優劣、安全可靠程度的高低直接關係到我國數萬處道口的行車安全，而道口行車安全狀況的好壞又直接影響著人民的生命財產。道口音響器作為聲光報警信號的重要組成部分。應不斷採用現代高新科學技術推陳出新，研製更先進、更穩定、更安全可靠的新型道口音響器，以適應我國鐵路建設跨越式發展的需要。
背景技術：
既有的類似裝置，採用阻容參數方式調整音響頻率，隨著運用時間的延長和工作環境的變化，阻容器件的特性參數不可避免的變差，進而導致音響頻率偏移，嚴重時造成音頻輸出失常，影響報警效果。另外，由於既有裝置的振蕩電路分立元器件較多，導致現場調試比較困難、維護不便、安全可靠性不理想等弊端，難以適應目前我國鐵路運輸安全、高效、高速發展的需要。
發明內容
本實用新型的目的是研製一種恆頻免調試鐵路道口報警音響器。使之具有音響輸出頻率不受環境溫差影響、現場免調試、維護管理簡便、安全可靠等特點。能夠較好的解決目前我國鐵路道口報警設備運用中存在的安全隱患問題。
本實用新型的任務是由以下方法完成的恆頻免調試鐵路道口報警音響器由過荷防護電路、自動控制條件電路、直流穩壓電源電路、恆頻輸出電路、室內指示電路、逼真度微調電路、功放輸出電路組成。直流穩壓電源電路有一個微型直流電壓變換器和一個由兩隻電容組成的浪湧電壓吸收電路。恆頻輸出電路是以89C51型微處理器為核心與一個由下拉電阻和一個加電復位電容構成的自動復位電路，再與由一隻晶振和兩隻無極電容構成的程序指令時序控制電路共計三個部分組成的。恆頻輸出電路以89C51型微處理器為核心，在1.25毫秒及500毫秒兩個軟體定時器的控制下，不受工作環境的溫差影響，輸出兩路頻率分別為800赫茲、2赫茲恆頻方波信號，然後由逼真度微調電路調製成符合鐵路技術標準的模擬鐘聲信號，送至功放輸出電路進行放大。
功放輸出電路後級是由CMOS系列N溝道場控管為核心構成的電流放大器，這种放大器具有輸出電流與溫升之間的自動平衡特點，從而解決了傳統放大器因為工作電流與溫升間的惡性循環導致的器件燒損問題，進一步提高了整個系統的安全可靠性。
為保證兩級功放電路線性放大特性，系統採用了分壓偏置結構。以規格為470千歐的電阻與100千歐電位器完成前級放大偏置調節，以規格為470千歐電位器與100千歐電阻完成後級放大偏置調節。並以10微法電容完成前後級直流隔離以及音頻信號的耦合。
為了方便使用，功放輸出電路以規格為5歐姆20瓦的變阻器設定大小輸出功率，並以規格為220V3A型開關完成大小功率輸出選擇。為適應室外環境安裝使用，兩隻揚聲裝置選用金屬外殼並且具有防雨、防潮特點，規格為5瓦8歐姆的號筒式揚聲器，用於向道口兩側公路方向傳送特定音頻報警信號。
當列車接近道口時，自動控制條件電路將使本系統接通額定直流24伏電源而工作。在功放輸出電路驅動下，安裝在室外道口信號機上兩隻5瓦8歐姆揚聲器將向道口兩側的公路方向以800赫茲、120次/分的恆定頻率，向來往車輛及行人發出模擬鐘聲報警信號。從而完成道口自動音響報警任務。改變軟體定時參數，可以調節音頻頻率及每分響次。
室內指示電路是由一隻發光二極體與一隻限流電阻組成的，其作用是為了便於維護人員在室內了解音響器內部相關電路的工作狀態。
直流穩壓電源電路中採用的直流電壓變換器，在輸入電壓21～27伏波動情況下，輸出直流電壓在4.8～5.2伏之間，可以保證恆頻輸出電路對電源電壓質量的需要。為防止高低頻雜波幹擾，穩壓電路中設有兩隻浪湧吸收電容，規格分別為1000微法、0.1微法。
為了保證預裝在微處理器中的程序正常運行，恆頻輸出電路設有加電自動復位電路。實驗證明採用10千歐姆電阻，10微法電容，可以保證程序復位要求。為便於設計定時參數，恆頻輸出電路採用的晶振規格為12兆赫，兩隻無極電容規格均為30皮法。
自動控制條件電路是指兩組受鐵路道口列車接近自動報警條件控制的電流容量為1安培的繼電器接點。列車接近道口時，該條件由斷路狀態自動轉換為接通狀態，從而實現鐵路道口報警自動化。
過荷防護電路是由兩隻容量均為1安培的保安裝置組成的。一旦電路發生混線故障，兩隻保安裝置就會立即啟動。只要兩隻保安裝置有任一個啟動，就能使系統自動斷電，從而達到故障自動導向安全的目的，並且有利於減少事故損失。
本實用新型具有恆頻輸出、音頻不受工作環境溫差影響、免調試、穩定可靠、免現場維護、經濟適用等特點，適應我國鐵路運輸安全、高效、高速發展的需要。
結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型的一個實施例子。
圖1是恆頻免調試鐵路道口報警音響器系統構成的方框圖。
圖2是恆頻免調試鐵路道口報警音響器的電原理圖。
具體實施方式
本實用新型是由過荷防護電路(1)、自動控制條件電路(2)、直流穩壓電源電路(3)、恆頻輸出電路(4)、室內指示電路(5)、逼真度微調電路(6)、功放輸出電路(7)組成，本實用新型的特徵在於恆頻免調試鐵路道口音響器主要是由直流穩壓電源電路(3)和恆頻輸出電路(4)與逼真度微調電路(6)及功放輸出電路(7)相結合而成。
直流穩壓電源電路(3)有一個微型DC/DC直流電壓變換器(12)和一個由兩隻電容(13、14)組成的浪湧電壓吸收電路。
恆頻輸出電路(4)是以89C51型微處理器(20)為核心與一個由電阻(16)和一個電容(15)構成的自動復位電路，再與由一隻晶振(19)和兩隻無極電容(17、18)構成的程序指令時序控制電路共計三個部分組成的。
室內指示電路(5)是由一隻發光二極體(22)和一隻限流電阻(21)組成的。
逼真度微調電路(6)是由三隻規格為100千歐0.5瓦變阻器(23、24、26)和一隻規格為4.7微法電容(27)與一隻1N4007型二極體(25)組成的。
功放輸出電路(7)是由以前級功放管(31)為核心的電壓放大電路與以後級功放管(38)為核心的電流放大器組合而成的。
直流穩壓電源電路(3)中採用的直流電壓變換器(12)輸入電壓為21～27伏時，輸出電壓在4.8～5.2伏之間，兩隻浪湧吸收電容(13、14)規格分別為1000微法、0.1微法。
恆頻輸出電路(4)中採用的電阻(16)規格為10千歐姆，電容(15)規格為10微法，晶振(19)規格為12兆赫，兩隻無極電容(17、18)規格均為30皮法。
功放輸出電路(7)中的前級功放管(31)型號為S9013，後級功放管(38)為CMOS系列N溝道V75型場控管。
功放輸出電路(7)中的規格為470千歐的電阻(28)與100千歐電位器(29)完成前級放大偏置調節，規格為470千歐的電位器(33)與100千歐電阻(34)完成後級放大偏置調節，規格為10微法的電容(32)用於前後級音頻信號的耦合及直流隔離，規格為5歐姆20瓦的變阻器(39)用於設定大小輸出功率，規格為220V3A型開關(40)用於選擇大小功率輸出，兩隻規格為5瓦8歐姆的號筒式揚聲器(36、37)用於向道口兩側公路方向傳送模擬鐘聲信號。
過荷防護電路(1)是由兩個容量為1安培的自動斷路器(8、9)組成的。
自動控制條件電路(2)是兩組受鐵路道口列車接近自動報警條件控制的電流容量為1安培的繼電器接點(10、11)。
初步試裝結果證明，本實用新型音響頻率經程序設定後不再受工作環境的溫差影響，克服了音響頻率隨阻容件特性變化而產生偏差現象，免除了人工調試頻率的麻煩。它的功能電路以線路板形式安裝在長方體工程塑料盒內，所有電氣聯接均通過盒底部的插接件完成，連接牢固、裝換簡便，適於同我國鐵路各類道口信號設備配套裝用。
權利要求1.恆頻免調試道口報警音響器由過荷防護電路(1)、自動控制條件電路(2)、直流穩壓電源電路(3)、恆頻輸出電路(4)、室內指示電路(5)、逼真度微調電路(6)、功放輸出電路(7)組成，本實用新型的特徵在於恆頻免調試道口報警音響器主要是由直流穩壓電源電路(3)和恆頻輸出電路(4)與逼真度微調電路(6)及功放輸出電路(7)相結合而成。
2.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是直流穩壓電源電路(3)有一個微型DC/DC直流電壓變換器(12)和一個由兩隻電容(13、14)組成的浪湧電壓吸收電路。
3.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是恆頻輸出電路(4)是以89C51型微處理器(20)為核心與一個由電阻(16)和一個電容(15)構成的自動復位電路，再與由一隻晶振(19)和兩隻無極電容(17、18)構成的程序指令時序控制電路共計三個部分組成的。
4.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是室內指示電路(5)是由一隻發光二極體(22)和一隻限流電阻(21)組成的。
5.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是逼真度微調電路(6)是由三隻變阻器(23、24、26)和一隻電容(27)與一隻二極體(25)組成的。
6.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是功放輸出電路(7)是由以前級功放管(31)為核心的電壓放大電路與以後級功放管(38)為核心的電流放大器組合而成的。
7.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是直流穩壓電源電路(3)中採用的直流電壓變換器(12)輸入電壓為21～27伏時，輸出電壓在4.8～5.2伏之間，兩隻浪湧吸收電容(13、14)規格分別為1000微法、0.1微法。
8.根據權利要求1所述恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是恆頻輸出電路(4)中採用的電阻(16)規格為10千歐姆，電容(15)規格為10微法，晶振(19)規格為12兆赫，兩隻無極電容(17、18)規格均為30皮法。
9.根據權利要求1所述的恆頻免調試道口報警音響器，其特徵是功放輸出電路(7)中的前級功放管(31)型號為S9013，後級功放管(38)為CMOS系列N溝道V75型場控管。
專利摘要一種能夠保證鐵路列車運行安全的恆頻免調試道口報警音響器。它是採用軟體控制定時脈衝方法實現恆頻輸出的，音響頻率經程序設定後不再受工作環境的溫差影響，克服了既有的道口報警音響頻率隨著阻容元件特性變化而產生偏差的現象，免除了運用過程中人工調試頻率的麻煩。它的電源電路、恆頻輸出及功放輸出等功能電路均以線路板形式安裝在一長方體工程塑料盒內，所有電氣聯接均通過固定在盒底部的插接件完成，連接牢固、裝換簡便，適於同我國鐵路各類道口信號設備配套裝用。
文檔編號B61L29/24GK2771971SQ20042001385
公開日2006年4月12日 申請日期2004年10月9日 優先權日2004年10月9日
發明者曹升俠 申請人:曹升俠