車輛軸溫智能探測系統(tǒng)室外功能模擬器的原理與使用

1、 車輛軸溫智能探測系統(tǒng)室外功能模擬器的原理與使用鄭州鐵路局車輛檢測所 馬金友 張長安內(nèi)容簡介： 本文簡要介紹了車輛5T系統(tǒng)中軸溫智能探測系統(tǒng)(THDS)功能模擬器的用途、性能、工作原理和使用方法，就如何正確使用好功能模擬器，現(xiàn)場使用當中存在的問題，提出了一些觀點和方法，以利更好地發(fā)揮室外功能模擬器的檢測作用。關(guān)鍵詞： 室外功能模擬器 用途 組成和原理 使用方法一、 用途 車輛軸溫智能探測系統(tǒng)用室外功能模擬器是針對鐵路車輛部門5T系統(tǒng)中車輛軸溫智能探測系統(tǒng)（THDS）而研制的一套自動檢測設(shè)備，它可以根據(jù)需要設(shè)定指定范圍內(nèi)的軸承溫度（即設(shè)定黑體溫度），由紅外線軸溫探測站執(zhí)行主機程序設(shè)定的一些功能鍵

2、或操作，直接在主機LED數(shù)碼管或計算機顯示器上看到所設(shè)溫度，即對系統(tǒng)進行了探測溫度標定；也可以模擬一列通過客車或貨車，由模擬車輪觸發(fā)地面車輛軸溫智能探測系統(tǒng)的磁頭，形成一列接車數(shù)據(jù)信息，從而可以完成對整個系統(tǒng)（包括探頭、磁頭和主機以及通信系統(tǒng)等）的檢測，進行現(xiàn)場評定、校準，以判別地面設(shè)備探測的可靠性和準確性。二、參數(shù)及性能指標1 模擬列車速度：5Km/h-160Km/h(新程序為5-320Km/h)，按1Km/h或10Km/h增減，按一檔5Km/h設(shè)定。模擬列車由一輛韶山3型電力機車，十一輛C62型貨車及一輛8軸紅外線檢測車組成,也可調(diào)整為客車。2 模擬軸溫：環(huán)溫至120，以每1分檔,誤差&#

3、177;1.3 電源：交流220V，+10%、-15%，50Hz；功率350W（最大）4 工作溫度：-15到+555 黑體升溫時間（從環(huán)溫加熱至環(huán)溫加70時間）：小于5分鐘6 黑體熱源表面不均勻度：<±三、組成及工作原理 室外功能模擬器主要有兩個八位單片機系統(tǒng)組成的主控板、加熱控制板，另外還有專用黑體加熱電源、顯示驅(qū)動板、模擬磁頭觸發(fā)器、微型打印機等。 主要由單片機A（89C52）、D8279C-2、D8155HC-2、 DS12C887組成，工作流程如圖1所示。其功能是：（1） 調(diào)整和保持功能模擬器當前時間（2） 控制微型打印機（3） 控制鍵盤操作及數(shù)碼管顯示，控制機型轉(zhuǎn)換（

4、4） 控制客車、貨車轉(zhuǎn)換。（5） 向單片機B發(fā)出調(diào)溫指令（6） 發(fā)出2#及3#電磁鐵的觸發(fā)脈沖，形成一列車信息。 主要由單片機B（AT89C51）、AD轉(zhuǎn)換器ADS774JP、運算放大器LF411等組成，其功能是調(diào)整和控制左、右兩側(cè)黑體的溫度。工作流程如圖2所示。 3.加熱電源 為給黑體加熱的專用電源，輸出直流電壓48V。 4.顯示驅(qū)動板 主要提供一個功能模擬器的人機交互界面，供使用者確認和調(diào)整當前模擬器一些信息，設(shè)定溫度及速度，模擬一列列車信號。主要有DM74LS154N、SN7407N等組成。加電自檢 與單片機交換數(shù)據(jù)顯示三溫度* 請操作者鍵入設(shè)定溫度，顯示設(shè)定溫度 請操作者鍵入模擬列車速

5、度，顯示列車速度 恒溫？ 恒溫提示音 運行模擬列車程序 （等待狀態(tài)）有鍵入 是否確認？ 微打走幾行紙 是否打印鍵？ 取消打印、熄滅打印燈 * 三溫度：指設(shè)定溫度、左黑體溫度、右黑體溫度圖1單片機A工作流程圖 加電 測 溫 調(diào) 溫 與單片機A 交換數(shù)據(jù) 圖2 單片機B工作流程圖 四、現(xiàn)場操作使用功能模擬器的步驟: 打開電源,待模擬器面板數(shù)碼管顯示穩(wěn)定，這需要幾秒鐘時間，在此期間不要進行任何操作；而后可根據(jù)需要設(shè)定溫度,按有關(guān)規(guī)定一般為40、70，可根據(jù)當前顯示的黑體溫度，按設(shè)置鍵，任意調(diào)整“+10、+1、-10、-1”四個鍵直到所需要的溫度，按“確認”鍵；設(shè)置車速，初始顯示車速為80Km/h，可

6、加或減至所需速度, 按“確認”鍵后黑體開始加熱。根據(jù)所設(shè)溫度的高低，加熱時間有所不同，但從環(huán)溫加熱到環(huán)溫+70時，應(yīng)不超過5分鐘；隨后單片機A不停地采集左、右側(cè)黑體溫度，并與設(shè)定溫度相比較，直至所需溫度穩(wěn)定以后，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀”報警聲，表明此時已經(jīng)可以對軸溫探測系統(tǒng)進行標定了。目前，標定有下面兩種方法：1定時采集： 標定前將已加熱到設(shè)定溫度的黑體分別放在左、右探頭箱的探測孔上，按動車輛軸溫智能探測系統(tǒng)（THDS）主機上設(shè)定的一些功能鍵或有關(guān)操作，很快就可以在系統(tǒng)主機板LED數(shù)碼管或顯示器上看到標定一側(cè)或兩側(cè)黑體的溫度，如不準確，可對主機板進行溫度點數(shù)調(diào)整。 2. 運行: 運行前將已加熱到設(shè)定

7、溫度的黑體分別壓在左、右探頭箱的探測孔上，將模擬器2#、3#電磁鐵分別放在探測設(shè)備的2、3號磁頭上，使紅外線軸溫探測系統(tǒng)處于開機狀態(tài)，然后按動模擬器面板上的運行鍵，啟動模擬列車程序，面板上“磁頭2、磁頭3”指示燈開始閃亮，同時壓在磁頭上的電磁鐵也發(fā)出模擬列車駛過時所產(chǎn)生的磁通變化以驅(qū)動2#、3#磁頭產(chǎn)生相應(yīng)的車輪軸位脈沖。此時模擬器蜂鳴聲停止，隨后向系統(tǒng)發(fā)出全部模擬列車信息 ，同時黑體的溫度被探頭采集；當模擬列車運行完畢后，模擬器蜂鳴器重新鳴響，表示已經(jīng)成功地進行了一次模擬列車運行。如果在模擬一列車前按打印鍵，則在模擬完一列車后打印一條當前模擬列車的有關(guān)信息，但執(zhí)行該功能目前意義已不大，多不使

8、用，建議以后制作模擬器時取消此功能或者加以改進和提高。使用時應(yīng)注意的問題：（1） 使用前應(yīng)確認模擬器電源開關(guān)在關(guān)閉狀態(tài)，三孔電源線插接時看清插針方向不要插錯，不可硬插，嚴禁帶電插拔各電纜線。（2） 磁頭觸發(fā)器、黑體、機箱等物件應(yīng)輕拿輕放，避免磕碰摔落，標定取放黑體時要拿住黑體而不應(yīng)拉拽電纜線進行操作。（3） 功能模擬器上電后設(shè)備先行自檢，應(yīng)等幾秒鐘待顯示器顯示到左、右黑體溫度時再操作按鍵設(shè)定溫度和速度。按鍵按動時應(yīng)按準位置，用力均勻，不要使勁硬按以免損壞；模擬器使用一兩年后按鍵可能會操作不靈，可以檢查相關(guān)電纜線接插頭，檢測按鍵簧片，恢復(fù)其性能。（4） 設(shè)備應(yīng)注意防潮防水，夏季使用時應(yīng)避免在陽光下暴曬；在高溫區(qū)使用時（指加溫100°C以上）應(yīng)盡量縮短使用時間；如必須使用則需在高溫區(qū)工作15分鐘后，使模擬器復(fù)位一次，使