鐵路線路空閒50Hz頻率測長器的製作方法

2023-05-31 16:14:26

專利名稱：鐵路線路空閒50Hz頻率測長器的製作方法
一種自動測定鐵路線路空閒長度的裝置。一般用於駝峰調車場，以測定調車線空閒長度，作為合理選取車輛減速器的出口速度的依據。測長器是駝峰半自動化和自動化控制的基礎設備之一。
目前國外一些國家的測長器所使用的電氣測量方案中，包括有阻抗、頻率、相位等信號參量。如1986年日本國鐵路技術研究所研製了用於鐵路區間的空閒測長器，也採用了阻抗-電壓-長度變換方式，但信號工作頻率為1050HZ;又如1979年美國USS聯合道岔信號公司完成了駝峰專用的測長器，也採用了60HZ工頻作為工作頻率，但採用了阻抗-相位-長度變換方式。這些測長器的發送電路或接收設備都存在著結構複雜、不利於調整和可靠性不高等缺點。
本發明的目的是設計一種直接採用工頻50HZ作為輸入信號頻率，採用阻抗-電壓(或電流)-長度方式進行變換，並由微機處理器控制的測長器。達到設備結構簡單、維修使用方便、提高測量精度的目的。
本發明的測長器是利用鐵路兩條鋼軌及鋼軌終端的短路封線構成迴路，在迴路始端輸入電信號，當車輛在鋼軌上行走時，隨著車輛距始終端距離的變化，引起迴路中輸入阻抗產生變化，使採樣迴路中的電壓值變化，經過計算，即可得到相應的長度值。故這種工作方式稱為阻抗-電壓(或稱電流)-長度制式。
本發明的測長器由室內設備和室外設備兩部份組成。室外設備由送端變壓器(1)、電抗器(2)和可調電阻器(3)組成。交流50HZ、220V信號電壓經過送端變壓器(1)降壓和電抗器(2)和電阻器(3)調壓後，送至鋼軌(9)軌面上。在線路空閒時，採樣信號電壓在2V左右，迴路中的電流約為3.5A。送端變壓器(1)可以在1V的間隔範圍內變化，通過選擇變壓器(1)的抽頭和可變電阻(3)的阻值，可以較準確地調整線路空閒時的額定電壓值。車輛進入線路後，隨著車輛走行，引起迴路中輸入阻抗的變化，在受端將得到相應的電壓變化值。
室內電路由隔離放大電路(4)、交流/直流有效值轉換電路(6)、模/數轉換電路(7)、16路模擬開關(5)、微處理機(8)等部分組成。室外測長軌道(9)送來的反應軌道空閒狀態的交流電信號，經過交流隔離放大電路(4)，由模擬開關電路(5)選通對應的股道，將交流信號送入交流/直流有效值轉換電路(6)，轉換成為直流信號，再將直流信號送入模/數轉換電路(7)轉換為能被微機處理機(8)接受的數位訊號。微機處理機(8)根據預先設定的數字模型運行程序，計算出長度值。
本發明的測長器，其測長值計算採用的是高次方程曲線逼近計算方法。根據軌道電路傳輸理論，軌道電路的短路輸入阻抗與線路空閒長度之間是一種非線性的函數關係。計算用的高次方程為L＝K1+K2V+K3V2+K4V3+……KnVn-1式中n 3;L為線路的空閒長度;V為採樣電壓值;K1～K0為方程式中的係數(通過在線路上等間隔採樣電壓值，送入微處理機，即可得到K值)。根據上列公式，只要V的冪值取得足夠高，方程所表徵的軌道特性曲線，就能最大限度地逼近實際長度值。本發明的測長器，在正常情況下，測長誤差不大於7m。
權利要求
1.一種測量鐵路線路空閒長度的測長器，其特徵是在由鋼軌構成的迴路裡直接輸送50HZ電信號的阻抗一電壓(或電流)一長度制式，經微機控制的測長設備。
2.根據權利要求1所述的測長器，其特徵是測長採樣信號在輸入模擬開關之後，經有效值轉換電路變換成直流信號，實現了多股道共用的交流/直流轉換。
3.根據權利要求1、2所述的測長器，其特徵是採用微機處理機控制的，用高次方程逼近法，模擬軌道電路非線性特性的長度計算數字模型L＝K1+K2V+K3V2+……KnVn-1(n 3)
全文摘要
鐵路線路空閒50Hz頻率測長器，是一種利用向鐵路軌道發送50Hz工頻交流電源，通過微機計算後，測定鐵路線路長度的裝置。適用於各種鐵路線路長度測定，特別適用於駝峰編組線的長度測定。本發明具有設備結構簡單，使用維修方便，測長精度較高等優點。
文檔編號B61J3/02GK1068301SQ92108710
公開日1993年1月27日 申請日期1992年7月28日 優先權日1992年7月28日
發明者丁昆, 黃明霞, 雷向東 申請人:中國鐵路通信信號總公司研究設計院