基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108645534A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810509580.5(22)申请日2018.05.24(71)申请人哈尔滨博检精测科技有限公司地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路68号黑龙江大学软件大厦306室(72)发明人吕国辉王亮(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人刘士宝(51)Int.Cl.G01K11/32(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统(57)摘要本发明的一种基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统涉及一种温度测量装置，具体涉及用于列车车轮和车轴的温度监测系统。目的是为了克服传统的列车轮温轴温监测系统结构复杂、易受到电磁辐射和干扰，非接触式的红外测温方式容易受到干扰以及电子式轴温传感器测温范围有限的问题，包括光纤光栅轮温传感器，光纤光栅轴温传感器，光纤光栅外部环境温度传感器和光纤光栅轮温轴温数据采集模块，本发明测温范围宽，抗干扰，精度高，防风、防水能力强，长期使用稳定性好；传感器结构简单，令列车轮温轴温监测系统的结构精简、便于安装；可以对车轮和车轴的温度状态实时监测，提前对故障分析预判，提高列车运行的安全性。CN108645534ACN108645534A权利要求书1/2页1.基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，包括正整数个光纤光栅轮温传感器(1)安装在车轴处，用于实时采集车轴的温度；正整数个光纤光栅轴温传感器(2)安装在车厢上且朝向车轮，用于实时采集车轮的温度；光纤光栅外部环境温度传感器(3)安装在车厢的外部，用于实时采集外部环境温度；和光纤光栅轮温轴温数据采集模块(4)，用于提供光纤光栅轮温传感器(1)、光纤光栅轴温传感器(2)和光纤光栅外部环境温度传感器(3)的工作光源；接收光纤光栅轮温传感器(1)、光纤光栅轴温传感器(2)和光纤光栅外部环境温度传感器(3)反射的车轮温度光信号、车轴温度光信号和外部环境温度光信号；并处理和解调车轮温度光信号、车轴温度光信号和外部环境温度光信号得到光纤光栅轮温传感器(1)、光纤光栅轴温传感器(2)和光纤光栅外部环境温度传感器(3)当前对应的中心波长。2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，光纤光栅轮温传感器(1)包括轮温传感器壳体(5)、玻璃窗体(6)、车轮测温光纤光栅(7)和黑体结构(8)；轮温传感器壳体(5)的一个侧壁密封设有玻璃窗体(6)；轮温传感器壳体(5)内横向设有片状的金属基体(9)，该金属基体(9)的其中一面朝向玻璃窗体(6)、且与玻璃窗体(6)之间填充有黑体结构(8)；金属基体(9)的另一面固定有车轮测温光纤光栅(7)，该车轮测温光纤光栅(7)位于轮温传感器壳体(5)内、且车轮测温光纤光栅(7)的车轮温度光信号输出端通过光缆与光纤光栅轮温轴温数据采集模块(4)的光信号输入输出端连接。3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，金属基体(9)的另一面与轮温传感器壳体(5)内壁之间填充有保温结构(10)。4.根据权利要求2或3所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，光纤光栅轮温传感器(1)固定在车厢的转向架上、且光纤光栅轮温传感器(1)的玻璃窗体(6)正对车轮；光纤光栅轮温传感器(1)与车轮一一对应。5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，光纤光栅轴温传感器(2)包括探头(11)、保温壳(12)、导热柱(13)、导热基体(14)和车轴测温光纤光栅(15)；柱状的探头(11)的外壁设有螺纹、内部设有空腔，该探头(11)的空腔端与柱状的保温壳(12)密封固定构成轴温传感器壳体；轴温传感器壳体中设有导热柱(13)、导热柱(13)中设有导热基体(14)、导热基体(14)中封装有车轴测温光纤光栅(15)，该车轴测温光纤光栅(15)的车轴温度信号光输出端通过光缆与光纤光栅轮温轴温数据采集模块(4)的光信号输入输出端连接。6.根据权利要求5所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，每根车轴上均安装有两个光纤光栅轴温传感器(2)，两个光纤光栅轴温传感器(2)分别通过探头(11)的螺纹安装在车轴的两端。7.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其特征在于，光纤光栅外部环境温度传感器(3)的外部环境温度光信号输出端与光纤光栅轮温轴温数据采集模块(4)的光信号输入输出端连接。8.根据权利要求1、2、5或7其一所述的基于光纤光栅的列车轴温轮温在线监测系统，其2CN108645534A权利要求书2/2页特征在