[发明专利]钢轨检测方法、系统及检测终端

说明书

技术领域

本发明涉及铁路领域，尤其涉及钢轨检测方法、系统及检测终端。

背景技术

为了保证钢轨的正常使用，常常需要对钢轨在纵向上承受的纵向力（纵向，即钢轨沿着线路延伸的长度方向）进行检测，该纵向力包括：钢轨在温度作用下在纵向上承受的基本温度力，以及钢轨在外界附加力（例如制动、挠曲等附加力）的作用下在纵向上承受的附加力。

传统的对钢轨进行检测是采用电阻应变片，然而电阻应变片不抗腐蚀，长期置于外界环境中时较易受损，且容易受到电磁干扰，同时电阻应变片的零点漂移较为普遍，当工作人员需要通过该电阻应变片检测钢轨的纵向力时，必须先对其清零，从而无法进行长期检测，已经不常使用。

目前，在对无缝线路固定区部分的钢轨进行检测时，一般采用基于单向应变检测技术的光纤光栅传感器，其克服了电阻应变片的缺点，适合长时间大规模使用。具体检测方法是，沿钢轨的纵向粘贴一基于单向应变检测技术的光纤光栅传感器，当钢轨在纵向上局部发生应变时，如上述外界附加力使得钢轨局部产生的应变，可以通过该传感器检测到。然而由于钢轨在纵向上受到扣件等的约束，使得钢轨在纵向上虽然承受了基本温度力，但该基本温度力在固定区部分的钢轨上相互平衡，因此该基本温度力在钢轨的纵向上不会产生温度应变，因而无法通过该检测方法检测到温度应变，进而无法获得钢轨纵向上承受的基本温度力。

由于无法检测出钢轨纵向上的基本温度力，因此也无法根据钢轨的纵向基本温度力和纵向上承受的附加力得到钢轨的纵向力。

发明内容

本发明提供了钢轨检测方法、系统及检测终端，能够检测出钢轨的纵向力。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，

钢轨检测方法，包括：

通过检测终端获取钢轨在温度作用下，与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变；

将所述与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变，作为钢轨纵向的温度应变；并根据所述钢轨纵向的温度应变得到钢轨纵向上承受的基本温度力；

通过所述检测终端获取钢轨在外界的附加力的作用下，钢轨在纵向上产生的附加应变；

根据所述附加应变，得到该钢轨纵向上承受的所述附加力；

根据钢轨纵向上承受的所述基本温度力和附加力，得到钢轨的纵向力。

优选地，所述通过检测终端获取钢轨在温度作用下，与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变，包括：

将所述检测终端沿钢轨的中性轴安装在钢轨的侧腰上；

通过该检测终端获取钢轨在温度作用下，钢轨垂向上产生的所述温度应变，该垂向与纵向呈正交关系。

优选地，所述通过检测终端获取钢轨在温度作用下，与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变，包括：

将所述检测终端沿钢轨的中性轴安装在钢轨的底部；

通过该检测终端获取钢轨在温度作用下，钢轨横向上产生的所述温度应变，该横向与纵向呈正交关系。

优选地，所述检测终端通过光纤光栅获取所述温度应变和附加应变。

优选地，

所述检测终端内设置有呈菱形分布的四个所述光纤光栅，且通过该四个光纤光栅构成的全桥正交形式，获取所述温度应变和附加应变；进一步地，所述菱形的其中一条对角线沿钢轨的所述中性轴分布；

或者，

所述检测终端内设置有呈十字形分布的两个所述光纤光栅，且分别通过该两个光纤光栅获取所述温度应变和附加应变；进一步地，其中一个所述光纤光栅沿钢轨的所述中性轴分布。

优选地，所述根据所述钢轨纵向的温度应变得到钢轨纵向上承受的基本温度力，包括：

根据所述钢轨纵向的温度应变，以及钢轨纵向截面的面积，得到钢轨在纵向上承受的所述基本温度力。

本发明还提供了检测终端，包括：

第一获取模块，用于获取钢轨在温度作用下，与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变；

第二获取模块，用于获取钢轨在外界的附加力的作用下，钢轨在纵向上产生的附加应变。

优选地，所述第一获取模块包括：

垂向获取子模块，用于获取钢轨在温度作用下，钢轨垂向上产生的所述温度应变。

优选地，所述第一获取模块包括：

横向获取子模块，用于获取钢轨在温度作用下，钢轨横向上产生的所述温度应变。

本发明还提供了钢轨检测系统，包括检测终端和处理终端，

所述检测终端，用于获取钢轨在温度作用下，与钢轨的纵向正交的方向上产生的温度应变；