專利名稱：鐵路線路空閑50Hz頻率測長器的制作方法
一種自動(dòng)測定鐵路線路空閑長度的裝置。一般用于駝峰調(diào)車場，以測定調(diào)車線空閑長度，作為合理選取車輛減速器的出口速度的依據(jù)。測長器是駝峰半自動(dòng)化和自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)設(shè)備之一。
目前國外一些國家的測長器所使用的電氣測量方案中，包括有阻抗、頻率、相位等信號(hào)參量。如1986年日本國鐵路技術(shù)研究所研制了用于鐵路區(qū)間的空閑測長器，也采用了阻抗-電壓-長度變換方式，但信號(hào)工作頻率為1050HZ;又如1979年美國USS聯(lián)合道岔信號(hào)公司完成了駝峰專用的測長器，也采用了60HZ工頻作為工作頻率，但采用了阻抗-相位-長度變換方式。這些測長器的發(fā)送電路或接收設(shè)備都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不利于調(diào)整和可靠性不高等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種直接采用工頻50HZ作為輸入信號(hào)頻率，采用阻抗-電壓(或電流)-長度方式進(jìn)行變換，并由微機(jī)處理器控制的測長器。達(dá)到設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維修使用方便、提高測量精度的目的。
本發(fā)明的測長器是利用鐵路兩條鋼軌及鋼軌終端的短路封線構(gòu)成回路，在回路始端輸入電信號(hào)，當(dāng)車輛在鋼軌上行走時(shí)，隨著車輛距始終端距離的變化，引起回路中輸入阻抗產(chǎn)生變化，使采樣回路中的電壓值變化，經(jīng)過計(jì)算，即可得到相應(yīng)的長度值。故這種工作方式稱為阻抗-電壓(或稱電流)-長度制式。
本發(fā)明的測長器由室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備兩部份組成。室外設(shè)備由送端變壓器(1)、電抗器(2)和可調(diào)電阻器(3)組成。交流50HZ、220V信號(hào)電壓經(jīng)過送端變壓器(1)降壓和電抗器(2)和電阻器(3)調(diào)壓后，送至鋼軌(9)軌面上。在線路空閑時(shí)，采樣信號(hào)電壓在2V左右，回路中的電流約為3.5A。送端變壓器(1)可以在1V的間隔范圍內(nèi)變化，通過選擇變壓器(1)的抽頭和可變電阻(3)的阻值，可以較準(zhǔn)確地調(diào)整線路空閑時(shí)的額定電壓值。車輛進(jìn)入線路后，隨著車輛走行，引起回路中輸入阻抗的變化，在受端將得到相應(yīng)的電壓變化值。
室內(nèi)電路由隔離放大電路(4)、交流/直流有效值轉(zhuǎn)換電路(6)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(7)、16路模擬開關(guān)(5)、微處理機(jī)(8)等部分組成。室外測長軌道(9)送來的反應(yīng)軌道空閑狀態(tài)的交流電信號(hào)，經(jīng)過交流隔離放大電路(4)，由模擬開關(guān)電路(5)選通對(duì)應(yīng)的股道，將交流信號(hào)送入交流/直流有效值轉(zhuǎn)換電路(6)，轉(zhuǎn)換成為直流信號(hào)，再將直流信號(hào)送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(7)轉(zhuǎn)換為能被微機(jī)處理機(jī)(8)接受的數(shù)字信號(hào)。微機(jī)處理機(jī)(8)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)字模型運(yùn)行程序，計(jì)算出長度值。
本發(fā)明的測長器，其測長值計(jì)算采用的是高次方程曲線逼近計(jì)算方法。根據(jù)軌道電路傳輸理論，軌道電路的短路輸入阻抗與線路空閑長度之間是一種非線性的函數(shù)關(guān)系。計(jì)算用的高次方程為L＝K1+K2V+K3V2+K4V3+……KnVn-1式中n 3;L為線路的空閑長度;V為采樣電壓值;K1～K0為方程式中的系數(shù)(通過在線路上等間隔采樣電壓值，送入微處理機(jī)，即可得到K值)。根據(jù)上列公式，只要V的冪值取得足夠高，方程所表征的軌道特性曲線，就能最大限度地逼近實(shí)際長度值。本發(fā)明的測長器，在正常情況下，測長誤差不大于7m。
權(quán)利要求
1.一種測量鐵路線路空閑長度的測長器，其特征是在由鋼軌構(gòu)成的回路里直接輸送50HZ電信號(hào)的阻抗一電壓(或電流)一長度制式，經(jīng)微機(jī)控制的測長設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測長器，其特征是測長采樣信號(hào)在輸入模擬開關(guān)之后，經(jīng)有效值轉(zhuǎn)換電路變換成直流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多股道共用的交流/直流轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的測長器，其特征是采用微機(jī)處理機(jī)控制的，用高次方程逼近法，模擬軌道電路非線性特性的長度計(jì)算數(shù)字模型L＝K1+K2V+K3V2+……KnVn-1(n 3)
全文摘要
鐵路線路空閑50Hz頻率測長器，是一種利用向鐵路軌道發(fā)送50Hz工頻交流電源，通過微機(jī)計(jì)算后，測定鐵路線路長度的裝置。適用于各種鐵路線路長度測定，特別適用于駝峰編組線的長度測定。本發(fā)明具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，測長精度較高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61J3/02GK1068301SQ92108710
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1992年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月28日
發(fā)明者丁昆, 黃明霞, 雷向東 申請(qǐng)人:中國鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院