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VIGO碲镉汞红外勘探器在车辆轴温智能勘探体系中的运用

2016-09-14 16:40
姚看江湖
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  车辆轴温智能勘探体系(THDS)又称红外线轴温勘探体系,运用设备在轨边的红外勘探体系,选用辐射测温技能,实时检测列车作业下的轴承温度,发现车辆轴承毛病危险,保证铁路运输安全。在列车正常行进的状态下,完结实时对每列车的轴承温度进行非触摸式收集,运用列车作业规则树立数据判别模型,并依据温度分一级、二级两个等级对列车进行报警预告。

  体系组成

  红外线轴温勘探站作为THDS体系的最前端设备,设备作业在铁路沿线各站点,主要由勘探站轨边设备和勘探站室内设备组成。THDS勘探站轨边设备包含碲镉汞红外光子探头,探头箱,卡轨器,车轮传感器,智能盯梢设备微波天线,详细参阅图1-1。轴温勘探体系是无人操作完全由核算机主动完结的勘探设备,运用非触摸办法勘探列车轴承的温度,运用包含红外线测温、自适应、轴温规则、全程温度收集、数据处理、模式识别等技能,规划完结对经过列车轴承温度的定量丈量和实时监控,完结主动勘探轴温,主动进行反常温度判别。

  技能特色:THDS体系归纳运用红外线辐射勘探技能,光机电一体化技能,检测与操控技能,核算机网络通讯技能等要害技能,完结全露作业车辆轴温的"涣散勘探、数据会集、联网作业、长途操控、信息同享",保证铁路车辆作业安全。

  

图1-1

  THDS碲镉汞红外光子探头

  碲镉汞红外光子探头是THDS体系的核心部件,是完结THDS体系功用的根底。红外探头也称为红外线传感器,一般有光学体系、碲镉汞红外勘探器、类型扩大及处理电路等部件组成,用于THDS体系的碲镉汞红外探头还包含的制冷设备。碲镉汞红外勘探器经过一个光学-电子体系,将接受到的红外辐射转化为电压信号,再经过后续其他体系对该电信号进行收集、处理、核算、然后到达测温意图。

  高速光子探头轴温勘探器选用碲镉汞(HgCdTe)晶体资料的低阻光导型器材作为勘探器的灵敏元件,选用锗(Ge)资料制作透镜,并在光学透镜外表镀增透膜,使透过率到达80%以上;光学体系焦距为25mm,相对孔径为F/1.5。为进步勘探器的灵敏度和勘探率,选用3级热电致冷,元件冰脸温度为-65℃±0.02℃。为进步扩大器的抗干扰功能,扩大器电路选用共模按捺才能很强的差模输入办法。因为勘探器箱温的改变会影响对轴温的勘探精度,所以在勘探器中增加了由可控热源、热源温度传感器(铂电阻)、热靶、操控模板、加热电源模板等构成的温控自适应体系。

  深圳市唯锐科技有限公司署理的波兰VIGO红外碲镉汞勘探器掩盖1-16μm的勘探规模,选用多级热电制冷,勘探率高而且呼应速度快。碲镉汞勘探器作为光子勘探器的典型代表,运用入射的红外线光子流与勘探器资猜中的电子直接相互作用,发生光电效应。因为光电效应中没有热勘探器温度改变的进程,所以VIGO光子勘探器的呼应速度比热勘探器快许多,呼应时间常数为纳秒级。

  VIGO碲镉汞红外勘探器的呼应率随器材温度改变,实践运用中,既要使器材温度尽可能低,又要在一段时间内使器材温度保持安稳,所以控温关于勘探器的功能来说适当要害。保持碲镉汞勘探器在低温条件下作业,可保证获得比较高的呼应率和信噪比。VIGO碲镉汞红外勘探器选用热电制冷,包含了2TE、3TE和4TE三个等级,别离制冷到230K、210K和195K,完全可以满意轴温红外探头的要求。详细可参阅图1-2。

  图1-2
 

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