[发明专利]一种钢轨纵向位移在线监测装置

权利要求书

1.一种钢轨纵向位移在线监测装置,其特征在于，该监测装置包括：

钢轨位移测量单元，用于对钢轨的纵向位移进行实时测量；

轨边信号采集单元，包括电流-电压转换模块，A/D转换模块，数据存储模块和数据发送模块，所述轨边信号采集单元用于对所述钢轨位移测量单元输出的信号进行信号处理，将电流信号转换为电压信号并进行A/D转换，同时记录存储在数据存储卡上，并通过无线通信方式将数据发送给监控中心；

监控中心管理系统，由数据接收模块、位移计算及显示模块、记录存储模块以及超限报警模块组成，所述数据接收模块通过以太网或无线接收模块接收轨边信号采集单元发送的数据；位移计算及显示模块对接收的数据进行处理，计算出钢轨纵向位移值，并以数字及图形方式显示出来；记录存储模块将钢轨位移数据按照时间、位置信息记录在数据库中；超限报警模块完成钢轨纵向位移超限判断，对于超限信息报警显示。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨纵向位移在线监测装置,其特征在于，所述钢轨位移测量单元包括：钢轨夹、位置磁铁、测量单元主体和保护垫板，所述钢轨夹夹持在钢轨上，所述保护垫板设置于钢轨夹下方，所述位置磁铁位于钢轨夹前端，所述测量单元主体位于位置磁铁下方。

3.根据权利要求1所述的一种钢轨纵向位移在线监测装置,其特征在于，所述测量单元主体由磁致波导钢丝(1)、波检测器(3)、电子信号处理系统(5)、波反射器(6)、减波元件(7)、回线(8)、保护壳体(9)组成并封装在一起，将位置磁铁的位置信号转换为电信号输出。

4.根据权利要求1所述的一种钢轨纵向位移在线监测装置，其特征在于，所述测量单元主体与所述钢轨平行；所述测量单元主体通过电子信号和处理系统周期性地向磁致波导钢丝发送激励脉冲电流，该脉冲电流产生一个围绕磁致波导钢丝的旋转磁场，在这个磁场和位置磁铁产生的固定磁场的共同作用下，波导钢丝产生固定波速的磁致旋转波。

5.一种钢轨纵向位移在线监测方法,其特征在于，该监测方法包括：

1）将钢轨位移测量单元安装在待测钢轨和轨道板上，通过非接触式测量对钢轨纵向位移进行实时监测；

2）轨边信号采集单元安装在钢轨旁，一方面采集并处理钢轨位移测量单元输出的信号，另一方面将采集到的实时监测数据记录在数据存储卡上并通过无线通信技术传输至监测中心管理系统；

3）监测中心管理系统，位于远程监控中心，完成数据接收，钢轨纵向位移计算，超限判断以及记录存储。

6.根据权利要求5所述的一种钢轨纵向位移在线监测方法,其特征在于，所述钢轨位移测量单元包括：钢轨夹、位置磁铁、测量单元主体和保护垫板，所述钢轨夹夹持在钢轨上，所述保护垫板设置于钢轨夹下方，所述位置磁铁位于钢轨夹前端，所述测量单元主体位于位置磁铁下方。

7.根据权利要求6所述的一种钢轨纵向位移在线监测方法,其特征在于，所述测量单元主体由磁致波导钢丝(1)、波检测器(3)、电子信号处理系统(5)、波反射器(6)、减波元件(7)、回线(8)、保护壳体(9)组成并封装在一起，将位置磁铁的位置信号转换为电流信号输出。

8.根据权利要求7所述的一种钢轨纵向位移在线监测方法，其特征在于，所述测量单元主体与所述钢轨平行；所述测量单元主体的监测过程为：通过电子信号和处理系统周期性地向磁致波导钢丝发送激励脉冲电流，该脉冲电流产生一个围绕磁致波导钢丝的旋转磁场，在这个磁场和位置磁铁产生的固定磁场的共同作用下，波导钢丝产生固定波速的磁致旋转波，该磁致旋转波被波检测器转化为电信号；在波导钢丝的另一端，磁致旋转波将通过减波元件被大大削弱，以避免反射的波形对测量精度造成影响，经过波反射器改善后的电信号回到电子信号和处理系统，该系统经过进一步的信号处理，计算出激励脉冲电流和改善后的电信号的时间差，然后将时间差乘以波速，计算出当前位置磁铁的位置，最后将位置信号转换为电流输出。