[发明专利]一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法

权利要求书

1.一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在钢轨上布置温度传感器、振动传感器；

步骤二、采用力锤进行信号激励，通过采集力锤信号与采集的模态数据进行相关性对比，判断数据的有效性；

步骤三、采用高精度模拟量采集设备对振动模态及力锤激励信号进行采集，将采集的数据传递给人机处理单元进行数据处理、计算；

步骤四、人机处里单元进行数据处理，通过快速傅立叶变换将时域信号转换为频域信号，获得频率数据；

步骤五、对获得的频率数据进行筛选，得到有效的固有频率；

步骤六、根据纵向力与固有频率间的线性关系获得钢轨纵向力；

步骤七、根据锁定轨温与钢轨纵向力间的关系计算锁定轨温。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法，其特征在于：所述步骤一中，温度传感器布设在钢轨轨腰处；振动传感器采用磁吸的方式布设在钢轨轨腰中性轴上，水平方向为一跨四等分的1/4、1/2、3/4处。

3.根据权利要求2所示的一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法，其特征在于：所述振动传感器底部依次与绝缘垫、失电型电磁座固定相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法，其特征在于：所述步骤五中，对获得的频率数据进行筛选，具体为：对测试数据选择剔除500Hz以下的低频信号；从采集数据中选择多阶频率；并选取多个固有频率，与固有频率数据库进行比对，结合扣件间距、扣件刚度、扣件数量、扣件阻尼、钢轨长度对固有频率的影响，选取有效的固有频率进行加权取平均计算。

5.根据权利要求1所述的一种基于振动模态的钢轨锁定轨温检测方法，其特征在于：所述步骤七中，锁定轨温计算公式如下：

其中：T为锁定轨温、T₀为钢轨温度、σ为钢轨纵向力、E为钢轨弹性模量、α为钢轨线膨胀系数。