一、用途
駝峰壓磁測重機是駝峰溜放自動化、半自動化控制系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)設(shè)備,是測定溜放車輛重量等級的計量裝置,在現(xiàn)代化的駝峰編組站,車輛的溜放速度是依靠減速器來調(diào)節(jié)的,車輛的重量等級是調(diào)整速度的重要依據(jù)。在自動化駝峰尤其是在以減速器-減速頂為調(diào)速工具的點連式自動調(diào)速系統(tǒng)中,對間隔制動部位速度的調(diào)整和目的制動部位速度的調(diào)整,平均重量是作為減速器出口速度的重要參數(shù)。在使用非重力式減速器的站場,制動等級要根據(jù)重量等級來選定。如果制動登記選低了,減速器制動力太小。不能有效地將車速降下來,可能造成追鉤,使道岔不能及時轉(zhuǎn)動而進入異線。反之,如果制動等級選得過高,有可能將車輪擠出,造成脫軌事故。因此,判斷車組重量是正確使用非重力式減速器的關(guān)鍵。
二、T.ZY1型塞釘式壓磁測重機組成
(1)塞釘式壓磁測重機傳感器;(2)測重信號處理電路;(3)A/D信號轉(zhuǎn)換電路;(4)車輪重量顯示電路;(5)測重傳感器激磁電源。
三、工作原理
(1)塞釘式壓磁測重傳感器是根據(jù)鐵磁材料的磁彈性效應(yīng),利用特殊磁性材料制作而成。根據(jù)物理學(xué)的磁彈性效應(yīng),處于外磁場中的某中鐵磁材料,在外加機械力的作用下,其內(nèi)部磁化強度矢量的大小和方向也將隨之改變。傳感器通過測量鋼軌所受輪重產(chǎn)生剪切應(yīng)力來測量車輪重量。塞釘式壓磁測重傳感器的核心部件是壓磁芯。壓磁芯有特殊性能的硅鋼片疊成。邊沿有4個受力的的凸臺,芯片中間位置沖有4個圓孔,用來纏繞線圈,在對角線位置上的兩對孔內(nèi),分別繞上激磁線圈和信號線圈,與變壓器相似,兩個線圈平面相互垂直。當激磁線圈通以恒定的交流電流時,在線圈周圍將產(chǎn)生磁場。當傳感器不受外力時,其磁場為各向同性,導(dǎo)磁率相同,在繞以激磁線圈的2個孔周圍,磁力線基本上呈軸對稱分布,這時磁力線不與測量線圈交鏈,信號輸出線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。傳感器在外力作用下,將受到很大的壓應(yīng)力,各個區(qū)域?qū)Т怕什煌帕€與信號輸出線圈相交鏈,使得信號輸出線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢。(2)信號處理電路:車輪經(jīng)過裝有壓磁傳感器的鋼軌時,傳感器受鋼軌剪切應(yīng)力的作用,輸出交流信號電壓,此交流信號電壓經(jīng)過室外電纜直接進入室內(nèi)。在室內(nèi)測重信號機過交流放大,送入相敏整流電路變成直流信號。由于車輪通過傳感器所處在的鋼軌前后區(qū)段是,該兩段的測量交流信號相位差為180°,所以經(jīng)過相敏整流后,每個車輪的輪重都可得到正負兩個半波直流信號電壓。此信號經(jīng)過正電壓峰值采集電路,便得出輪重的模擬電壓。輪重模擬電壓經(jīng)過A/D變換電路變?yōu)閿?shù)字量,此數(shù)字量是送入計算機進行車輛重量的計算。在車輪通過壓磁測重傳感器時,電路自動給計算機發(fā)送讀取重量的中斷信號,車輛每個輪重的重量通過測重機的顯示屏顯示出來。(3)壓磁測重傳感器是一種有源傳感器,為保證測量精度,對激勵電源有嚴格要求。壓磁測重及設(shè)有高穩(wěn)定度的傳感器激勵電源。電源輸出頻率為~400Hz,激勵電流為0.4A,輸出功率不小于20W,電源頻率穩(wěn)定度不大于2%。
四、調(diào)整與維修
(1)壓磁傳感器的調(diào)整。壓磁傳感器安裝在鋼軌腹部中央的特定圓孔內(nèi)。調(diào)整室內(nèi)激勵電源,使其輸出電流為0.4A,在室外電纜盒的端子上用數(shù)字電壓表測量激磁電壓應(yīng)為5V左右,安裝后的傳感器零信號應(yīng)在300mv以下。(2)信號處理電路的調(diào)整。在測重機前面板上有一個調(diào)試窗,打開窗口可以觀測或調(diào)試測重及的正常工作狀態(tài),調(diào)試正常后,應(yīng)當保護相關(guān)電位器的位置不得隨意更動。兩路傳感器的激勵電流由電流表指示,每一路還各有啟動鍵,清零開關(guān),模擬開關(guān),開關(guān)擲向右方為自檢,擲向左方為工作狀態(tài),調(diào)試結(jié)束,儀器進入正常運行狀態(tài),上述開關(guān)應(yīng)處于工作方向。首先通過前面板測試孔將傳感器輸入信號,放大輸出信號,峰值輸出信號分別接入示波器觀察車輪經(jīng)過傳感器的輸出信號,要求傳感器兩邊輸出波形基本對稱。觀察整流放大后的輸出信號,要求先有正電壓,后有負電壓。如果反相則調(diào)換交流輸入連接線。要求蒸電壓輸出值等于或大于負電壓輸出值,如果正電壓值較小,則調(diào)整移相電路的移相電位器,使之正負電壓值基本對稱。記錄峰值輸出信號,當有車輪通過時應(yīng)有正脈沖帶女友輸出。其輸出幅度基本與輪重成正比。當有車輪通過傳感器時,計軸蜂鳴器有音響,說明中斷輸出信號工作正常。①調(diào)零。當傳感器安裝完畢通以固定的激勵電流時,傳感器輸出有一個初始的交流小信號,信號處理板的前置放大器因而會有一個零點直流電壓。應(yīng)當在無進軌信號的情況下,把這個電壓值調(diào)到零值。撥動調(diào)零開關(guān),在工作狀態(tài)下,該零點電壓基本上沒有變化,即認為零點調(diào)整好了。②過零調(diào)整。電壓表從調(diào)零觀測孔右移到過零觀測孔,調(diào)整中間的過零電位器,可以確定過零電壓值。過零電壓值在正負交替的一定范圍內(nèi)變化時會形成過軸信號并伴有蜂鳴器的叫響。過零電壓值的確定以不產(chǎn)生丟軸或加軸誤動為宜,其值可在0.5V至1.0V之間調(diào)整。③重量精度的調(diào)整。在溜放過程中,當車輪通過測重傳感器時測重機將有重量顯示。兩位數(shù)碼管顯示的重量值是輪重*8,即對4輪車來說代表車重。一輛車通過后可輸出4個重量,計算機將4個重量相加除以4即代表本輛車的重量,顯示的精度到噸。在溜放的鉤車中,找一些重量比較準的車輛進行重量核對,如空車、重煤車等,如重量有偏差,可通過測重機前面窗口內(nèi)的重量電位器來調(diào)整。重量等級的劃分可由控制系統(tǒng)計算機來完成,也可由測重機本身來完成。