[实用新型]一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁浮列车悬浮间隙非接触式测量装置。

背景技术

磁浮列车安全运行需要非接触地实时检测列车电磁铁与轨道之间悬浮间 隙，中低速磁浮列车的轨道为“F型”轨道，在各种线路情况下相邻轨道交接 处保留有1～4cm的缝隙。磁浮车常用间隙测量装置多是基于电涡流原理实现 测量的，当电涡流悬浮间隙测量装置在F轨检测面上平行移动时，当检测线 圈移动至轨道接缝处时，其输出值将明显变化，产生垂向间隙值的测量误差， 因此一般磁浮列车气隙检测至少需要两个保持一定距离的两个检测线圈，使一 个线圈受接缝影响时，另一个线圈仍然能够检测到正确的间隙值。同时为保证 磁浮列车的高度可靠和安全性能，采用三套探头使即使有一个探头失效时，仍 能使悬浮控制器得到正确的间隙值。

现有中低速磁浮列车悬浮间隙测量多采用非接触位移测量装置(间隙测 量装置)，需要三个探头线圈同时工作，虽然线圈之间保持一定间隔距离，但 线圈之间的空间磁场干扰仍然存在，因此任何一个探头的检测结果均受另两个 线圈工作状态的影响，其检测精度和准确度都受到影响。

现在技术的主要不足就是三个线圈正常工作时，彼此之间存在电磁干扰， 而当某一路线圈工作状态突变时，其它两路的检测结果也会受到影响，因此其 测量精度低，可靠性差，无法满足磁浮车在运行时进行实时精确控制以确保悬 浮间隙高精度可调的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙测量 装置，该测量装置能够精确检测列车悬浮间隙值，三线圈之间无空间磁场干 扰，任意一个探头线圈不受其它两个探头线圈工作情况影响。

本实用新型为实现其实用新型目的，所采用的技术方案是：

一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙测量装置，包括与车体上高频 信号源相连的可控高频开关，与可控高频开关相连的探头线圈、与探头线圈连 接的信号检测电路；其特征在于，测量装置由三个完全一样的探头组成；每 个探头包含一个检测线圈，三个探头中心在一条直线上，任意相邻两线圈中心 之间距离都为D，且每个线圈的大小和绕向相同；每个检测线圈输入端分别连 接到三个可控高频开关(K1、K2和K3)；三个高频开关分别与高频信号源(S1、 S2和S3)相联；每个检测线圈的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1、 PS2和PS3)相连；可控高频开关和信号检测电路同时还与产生使三个探头分 时工作的时序控制器(T)相连。

每个高频信号源经过相应的可控高频开关与相应的检测线圈相连，三个高 频信号源(S1、S2和S3)相互独立，其频率可以相同也可以不同。每个检测 线圈大小相同、绕向相同，三个线圈的中点在一条直线上，线圈之间交错无空 间重叠，任意两相邻线圈中心点相距相同为D。三个可控开关(K1、K2和K3) 由时序控制器(T)控制，任意时间段内只有一个开关闭合。三个信号检测电 路(PS1、PS2和PS3)也受由时序控制器(T)控制，只有在相应开关闭合时 信号检测电路才对相应信号进行检测,三个探头分时检测三个独立的间隙值。 任意一个探头线圈不受其它两个探头线圈工作情况影响，三个信号检测电路 (PS1、PS2和PS3)的输出之间互相独立。

这样，三个检测线圈的工作状态受到三个可控高频开关的控制，对过时序 控制器发出的逻辑电平即可使三个线圈分时工作，当时序控制器(T)发出逻 辑电平，使可探开关K1闭合t时间，而在此时间段内K2和K3断开时，检测 线圈L1受高频信号源S1的激励，正常工作，其信息检测电路也受到时序控制 器的逻辑电平控制正常工作，从而此路信号输出当前检测值。而此时由于开关 K2和K3未闭合，因此检测线圈L2和L3开路，工作线圈L1无法在开路的L2 和L3线圈中产生感应电流，因此L2和L3线圈不会影响L1线圈工作磁场的空 间分布，同时L2和L3线圈在开路未工作时也不会对外空间产生磁场干扰。此 时通道2和通道3输出上一周期的检测值。同理，当K2闭合而K1和K3断开 及K3闭合而K1和K2断开时各线圈的工作状态相似。因此三个探头分时检测 间隙值，输出独立的互相无干扰的三路间隙值。

由于涡流测量装置的工作频率可以设置在2MHz以上,而悬浮控制器的工 作频率不超过20KHz，由此可见激励源的工作频率是最终所需要有效间隙信号 的100倍以上，因此适当设置高频开关的导通周期，即可使三路检测结果均能 满足悬浮控制器的信号调节要求。