[发明专利]铁路沿线风速风向仪动态性能指标检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路沿线风速风向仪动态性能指标检测方法及系统。

背景技术

高速列车在大风环境下运行存在很多隐患，目前采用的有效方法是在大风多发路段应用大风监测预警指挥系统，风速风向仪成为该系统的核心部件。超声式和热场式风速风向仪应用最为广泛。但其出厂前的校准检测采用的是静态校准的方法，在风速风向快速变化的情况下，其测试结果的可靠性有待检定校验。

发明内容

采用标准风洞的标准风速为参照，通过在同一测试系统中，在相同条件下，利用数控转盘使风速风向仪按照一定速度转动，模拟风速风向周期性变化的情况，得到风速风向仪的动态偏移角、启动风速、距离常数和阻尼比等动态特性的铁路沿线风速风向仪动态性能指标检测方法及系统。

本发明目的是通过以下方式予以实现的：

检测方法：

所述检测方法是将被测风速风向仪放置在风洞装置的试验段中，通过计算机的程序控制，对被测风速风向仪的动态性能指标进行检测；

所述检测方法的步骤：

1）制定方案：为每个被测风速风向仪制定至少一组风速和风向变化频率的试验参数； 

2）单个风速风向仪的检测：

2-1：将单个被测风速风向仪安装在风洞装置的试验段中；

2-2：启动计算机，风洞装置处于就绪状态，给被测风速风向仪供电，使被测风速风向仪处于工作状态；

2-3：计算机中的软件启动并控制风洞装置的风力达到设定值，稳定设定时间；

2-4：计算机中的软件启动并控制被测风速风向仪的指北点接受风力大小变化及其变化频率，稳定设定时间；

2-5：计算机中的软件记录被测风速风向仪在设定风力和风向变化频率时输出的检测数据并保存；

2-6：重复步骤2-3到2-5，进行该风速风向仪的下一组试验参数的检测，直到完成步骤1设定的所有试验参数；

3）多个风速风向仪的检测：重复步骤2）中的操作，直到完成所有被测风速风向仪的检测；

4）分析输出：将检测数据和给定数据相比较，输出在特定风速风向条件下被试风速风向仪的风向跟随误差和滞后时间常数。

所述风向变化频率为每20秒1次-每2秒1次。

所述风向变化频率的加速度为每秒每秒0.028-0.25。

检测系统：

适用于上述检测方法，用于对被测风速风向仪进行动态性能指标的检测试验；所述检测系统包括风洞装置、风速管、风向模拟装置和中央控制装置，中央控制装置中配置计算机，计算机中安装有专用软件；所述风洞装置的控制部分、风速管和风向模拟装置的控制部分均与中央控制装置电连接；

所述风向模拟装置为数控转盘，包括工作台，转动轴、底座和步进电机；工作台位于转动轴的顶部；转动轴的底部和步进电机都安装在底座上；转动轴安装有与步进电机相匹配的传动装置，转动轴相对于底座能够相对转动，步进电机则固定在底座上；

所述工作台上设置被测风速风向仪的安装基座、工作电源和信号输出接口；

所述安装基座与被测风速风向仪的安装部分相匹配，且安装基座能够根据具体的被测风速风向仪进行更换；

所述信号输出接口能够通过有线或者无线方式与计算机连接。

数控转盘的工作转速为每秒18~180度。

所述数控转盘工作加速度为每秒每秒0-90度。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明的方法，能够检测被测风速风向仪的动态性能指标，如启动风速和跟随特性等。本发明的系统构造简单合理，通过控制风洞装置和数控转盘的转速，模拟出特定地区的风速的大小和风向的吹入角度及其变化频率的风速风向环境，对被测风速风向仪进行检测。

附图说明

图1为本发明的检测系统一实施例结构示意图；

图2 为图1的A-A剖视结构示意图；

图中：1-风洞装置，2-风速管，3-转盘，4-步进电机，5-被测风速风向仪，6-工作台，7-转动轴，8-风速试验段，9-基准点。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明检测方法的具体实施方式作进一步详细说明。

检测方法：

所述检测方法是将被测风速风向仪5放置在风洞装置1的试验段中，通过计算机的程序控制，对被测风速风向仪5的动态性能指标进行检测；

所述检测方法的步骤：

1）制定方案：为每个被测风速风向仪5制定至少一组风速和风向变化频率的试验参数； 

2）单个风速风向仪5的检测：