专利名称：胶粘绝缘在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路轨道绝缘测试技术，具体是一种胶粘绝缘在线监测装置。
背景技术：
目前，世界各国铁路以客运为主的铁路线上大多铺设超长无缝线路。在超长无缝线路中，钢轨之间的连接是通过胶粘绝缘接头实现的。用于超长无缝线路的胶粘绝缘接头通常由鱼尾板、端板、螺栓套管组成，其安装在超长无缝线路的区间线路和道岔区，能够将绝缘材料与钢轨配件粘结成一整体，从而减少机车车辆对接头的冲击，增加线路的连续性和稳定性，进而改善轨道电路状况，提高钢轨绝缘的可靠性。采用胶粘绝缘接头构成的超长无缝线路在运营中具有显著的优点，但也存在着不可避免的影响因素，主要表现在一、热胀冷缩当钢轨自由放置时，随着轨温变化，钢轨会发生自由伸缩，胶粘绝缘接头不可避免地会受到来自钢轨的纵向拉、压力和来自钢轨接头的挠曲力，致使绝缘材料发生压�：湍ニ穑佣跋旃斓赖缏返恼９ぷ鳎斐煽缜涞墓斓赖缏范搪坊蚓挡缓茫剐谐档男屎桶踩越档�。二、列车运行的冲击列车长期运行带来的巨大冲击会造成胶粘绝缘接头的鱼尾板与钢轨之间发生蠕动，致使绝缘材料发生压�：湍ニ穑佣跋旃斓赖缏返恼９ぷ鳎斐煽缜涞墓斓赖缏范搪坊蚓挡缓茫剐谐档男屎桶踩越档�。因此，为了保证行车的效率和安全性，需要对胶粘绝缘接头的绝缘性能进行测试。目前，胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法主要包括室内测试法、电压平衡法、绝缘摇表法。其中，室内测试法仅适用于室内、未上道前的绝缘性能测试，而无法进行现场安装完后的室外在线测试，因而其达不到在线监测的目的。电压平衡法和绝缘摇表法在电务工区使用，但其存在测试不准、判断现象不全的问题。基于此，有必要发明一种全新的胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法，以解决现有胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法无法进行室外在线测试、测试不准、以及判断现象不全的问题。
发明内容本实用新型为了解决现有胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法无法进行室外在线测试、测试不准、以及判断现象不全的问题，提供了一种胶粘绝缘在线监测装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的胶粘绝缘在线监测装置，包括采样电路、轨面间绝缘电阻测试�？�、轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？�、测试项切换开关、自动调零�？椤⒁约笆荽砑跋允灸？椋凰龉烀婕渚档缱璨馐阅？榘ǜ咂档脱剐藕旁�、高频信号源滤波器、高频信号自动换挡放大及调理电路、以及高频信号A/D转换器；所述轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试模块包括直流低压信号源、直流信号源滤波器、直流信号自动换挡放大及调理电路、以及直流信号A/D转换器；所述自动调零�？榘ǜ咂敌藕抛远髁隳？楹椭绷餍藕抛远髁隳？椋黄渲校裳缏返男藕攀涑龆肆硬馐韵钋谢豢氐男藕攀淙攵耍徊馐韵钋谢豢氐男藕攀涑龆朔直鹆痈咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵撕椭绷餍藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵耍桓咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀涑龆肆痈咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀淙攵耍桓咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀涑龆� 连接高频信号自动换挡放大及调理电路的信号输入端；高频信号自动换挡放大及调理电路 的信号输出端连接高频信号A/D转换器的信号输入端；直流信号自动调零�？榈男藕攀涑� 端连接直流信号源滤波器的信号输入端；直流信号源滤波器的信号输出端连接直流信号自 动换挡放大及调理电路的信号输入端；直流信号自动换挡放大及调理电路的信号输出端连 接直流信号A/D转换器的信号输入端；高频信号A/D转换器的信号输出端和直流信号A/D 转换器的信号输出端均连接数据处理及显示�？榈男藕攀淙攵�。所述采样电路、测试项切 换开关、数据处理及显示�？�、高频低压信号源、高频信号源滤波器、高频信号自动换挡放 大及调理电路、高频信号A/D转换器、直流低压信号源、直流信号源滤波器、直流信号自动 换挡放大及调理电路、直流信号A/D转换器、高频信号自动调零�？�、直流信号自动调零模 块均为现有公知结构。[0005]工作时，通过分别测试轨面间的绝缘电阻、轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间 的绝缘电阻(轨面间的绝缘电阻与涉及鱼尾板间的绝缘电阻二者性质不同)，来分别实现安 装在区间线路的胶粘绝缘接头和安装在道岔区的胶粘绝缘接头的绝缘性能测试。其中，轨 面间绝缘电阻的测试是通过轨面间绝缘电阻测试�？槔唇械模烀�-鱼尾板间和鱼尾 板-鱼尾板间绝缘电阻的测试是通过轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试 �？槔唇械�。具体测试过程如下当测试轨面间的绝缘电阻时，首先通过测试项切换开 关将采样电路的信号输出切换至高频信号自动调零�？椋⒂筛咂敌藕抛远髁隳？槎怨� 面间绝缘电阻测试�？橹械母鞲霾糠纸凶远髁�(自动调零的作用在于消除温度漂移等 带来的测试误差)。然后通过高频低压信号源在被测轨面的绝缘两端加入高频低压测试信 号，并通过采样电路采集该高频低压测试信号经过被测轨面绝缘的变化情况。采集得到的 信号首先经高频信号源滤波器进行滤波(滤除牵引电流、机车信号等杂波)，然后经高频信 号自动换挡放大及调理电路进行智能放大，再经高频信号A/D转换器进行A/D转换，最后经 数据处理及显示�？榻蟹治龃砗拖允荆墒荽砑跋允灸？樽远扑愕贸龉烀婕涞� 绝缘电阻。轨面间的绝缘电阻值即反映了安装在区间线路的胶粘绝缘接头的绝缘性能。当 测试轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间的绝缘电阻时，首先通过测试项切换开关将采样 电路的信号输出切换至直流信号自动调零�？椋⒂芍绷餍藕抛远髁隳？槎怨烀�-鱼尾 板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？橹械母鞲霾糠纸凶远髁�(自动调零的作用 在于消除温度漂移等带来的测试误差)。然后通过直流低压信号源在被测轨面-鱼尾板和 鱼尾板-鱼尾板的绝缘两端加入直流低压测试信号，并通过采样电路采集该直流低压测试 信号经过被测轨面-鱼尾板和鱼尾板-鱼尾板绝缘的变化情况。采集得到的信号首先经直 流信号源滤波器进行滤波(滤除牵引电流、机车信号等杂波)，然后经直流信号自动换挡放 大及调理电路进行智能放大，再经直流信号A/D转换器进行A/D转换，最后经数据处理及显 示�？榻蟹治龃砗拖允荆墒荽砑跋允灸？樽远扑愕贸龉烀�-鱼尾板间和鱼尾 板-鱼尾板间的绝缘电阻。轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间的绝缘电阻值即反映了安 装在道岔区的胶粘绝缘接头的绝缘性能。基于上述过程，本实用新型所述的胶粘绝缘在线 监测装置采用全新的测试结构和原理，实现了胶粘绝缘接头绝缘性能的室外在线监测，防 止了绝缘材料发生压�：湍ニ穑纱吮Ｖち斯斓赖缏返恼９ぷ鳎岣吡诵谐档男屎桶� 全性。与室内测试法相比，本实用新型所述的胶粘绝缘在线监测装置实现了现场安装完后胶粘绝缘接头绝缘性能的室外在线测试，因而其达到了在线监测的目的。与电压平衡法和绝缘摇表法相比，本实用新型所述的胶粘绝缘在线监测装置具有测试更准确、判断现象更全面的优点。由此，本实用新型所述的胶粘绝缘在线监测装置有效解决了现有胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法无法进行室外在线测试、测试不准、以及判断现象不全的问题。进一步地，还包括电池检测模块；电池检测�？榈男藕攀涑龆肆邮荽砑跋允灸？榈男藕攀淙攵�。工作时，电池检测�？槟芄辉谏瓒ㄊ奔淠诙允荽砑跋允灸？榈墓ぷ鞯缪菇屑觳猓殖∈褂萌嗽倍允荽砑跋允灸？槌涞绮僮魈峁┎慰�。本实用新型有效解决了现有胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法无法进行室外在线测试、测试不准、以及判断现象不全的问题，适用于针对超长无缝线路的胶粘绝缘接头进行在线监测。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
胶粘绝缘在线监测装置，包括采样电路、轨面间绝缘电阻测试�？�、轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？�、测试项切换开关、自动调零�？�、以及数据处理及显示�？椋凰龉烀婕渚档缱璨馐阅？榘ǜ咂档脱剐藕旁�、高频信号源滤波器、高频信号自动换挡放大及调理电路、以及高频信号A/D转换器；所述轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？榘ㄖ绷鞯脱剐藕旁�、直流信号源滤波器、直流信号自动换挡放大及调理电路、以及直流信号A/D转换器；所述自动调零模块包括高频信号自动调零�？楹椭绷餍藕抛远髁隳？椋黄渲校裳缏返男藕攀涑龆肆硬馐韵钋谢豢氐男藕攀淙攵耍徊馐韵钋谢豢氐男藕攀涑龆朔直鹆痈咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵撕椭绷餍藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵耍桓咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀涑龆肆痈咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀淙攵耍桓咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀涑龆肆痈咂敌藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀淙攵耍桓咂敌藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀涑龆肆痈咂敌藕臕/D转换器的信号输入端；直流信号自动调零模块的信号输出端连接直流信号源滤波器的信号输入端；直流信号源滤波器的信号输出端连接直流信号自动换挡放大及调理电路的信号输入端；直流信号自动换挡放大及调理电路的信号输出端连接直流信号A/D转换器的信号输入端；高频信号A/D转换器的信号输出端和直流信号A/D转换器的信号输出端均连接数据处理及显示�？榈男藕攀淙攵耍换拱ǖ绯丶觳饽？椋坏绯丶觳饽？榈男藕攀涑龆肆邮荽砑跋允灸？榈男藕攀淙攵耍痪咛迨凳┦保裳缏凡捎昧郊恫裳缏罚浣妥杩共杉敫咦杩共杉挚�(例如，当阻抗在0-2ΚΩ时，采用第一级采样电路；当阻抗在2ΚΩ-60 ΚΩ时，采用第二级采样电路)，有利于扩展测试范围及提高测试精度。高频低压信号源采用稳定的振荡器及放大电路产生455kHz的正弦波信号。高频信号源滤波器采用RC有源高阶窄带带通滤波器，其中心频率为455kHz。高频信号自动换挡放大及调理电路采用4级智能放大电路，其根据输入信号的强弱程度选择放大倍数，使信号尽量满足A/D转换的需要。高频信号A/D转换器采用12位A/D转换器。直流低压信号源将测试电压限制为空载1. 5V，保证在即使接错到 轨面间时也不会对在线信号设备造成影响，同时满足测试需要。直流信号源滤波器采用RC 有源高阶窄带带通滤波器，其中心频率为455kHz。直流信号自动换挡放大及调理电路采用 16级智能放大电路，其使阻抗很大时的微弱信号得到高倍数的放大，扩大了阻抗的测试范 围。数据处理及显示�？椴捎么�12位A/D转换的ADUC系列CPU和白底蓝字的液晶�？椤� CPU的工作频率为12MHz。CPU对采集到的信号进行处理分析，并完成自检、调零、超限判断 等功能。白底蓝字的液晶�？樵谇抗庀驴汕逦允尽�
权利要求1.一种胶粘绝缘在线监测装置，其特征在于包括采样电路、轨面间绝缘电阻测试�？�、轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？�、测试项切换开关、自动调零模块、以及数据处理及显示�？椋凰龉烀婕渚档缱璨馐阅？榘ǜ咂档脱剐藕旁�、高频信号源滤波器、高频信号自动换挡放大及调理电路、以及高频信号A/D转换器；所述轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？榘ㄖ绷鞯脱剐藕旁�、直流信号源滤波器、 直流信号自动换挡放大及调理电路、以及直流信号A/D转换器；所述自动调零�？榘ǜ咂敌藕抛远髁隳？楹椭绷餍藕抛远髁隳？椋黄渲校裳缏返男藕攀涑龆肆硬馐韵钋谢豢氐男藕攀淙攵耍徊馐韵钋谢豢氐男藕攀涑龆朔直鹆痈咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵撕椭绷餍藕抛远髁隳？榈男藕攀淙攵耍桓咂敌藕抛远髁隳？榈男藕攀涑龆肆痈咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀淙攵耍桓咂敌藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀涑龆肆痈咂敌藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀淙攵耍桓咂敌藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀涑龆肆痈咂敌藕臕/D转换器的信号输入端；直流信号自动调零�？榈男藕攀涑龆肆又绷餍藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀淙攵耍恢绷餍藕旁绰瞬ㄆ鞯男藕攀涑龆肆又绷餍藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀淙攵耍恢绷餍藕抛远坏卜糯蠹暗骼淼缏返男藕攀涑龆肆又绷餍藕臕/D转换器的信号输入端；高频信号A/D转换器的信号输出端和直流信号A/D转换器的信号输出端均连接数据处理及显示�？榈男藕攀淙攵�。
2.根据权利要求1所述的胶粘绝缘在线监测装置，其特征在于还包括电池检测�？椋� 电池检测�？榈男藕攀涑龆肆邮荽砑跋允灸？榈男藕攀淙攵�。
专利摘要本实用新型涉及铁路轨道绝缘测试技术，具体是一种胶粘绝缘在线监测装置。本实用新型解决了现有胶粘绝缘接头的绝缘性能测试方法无法进行室外在线测试、测试不准、以及判断现象不全的问题。胶粘绝缘在线监测装置包括采样电路、轨面间绝缘电阻测试�？�、轨面-鱼尾板间和鱼尾板-鱼尾板间绝缘电阻测试�？�、测试项切换开关、自动调零�？�、以及数据处理及显示�？椋凰龉烀婕渚档缱璨馐阅？榘ǜ咂档脱剐藕旁�、高频信号源滤波器、高频信号自动换挡放大及调理电路、以及高频信号A/D转换器。本实用新型适用于针对超长无缝线路的胶粘绝缘接头进行在线监测。
文档编号G01R31/36GK202837483SQ20122053524
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者张卫忠, 危翔, 韩志远, 刘志坚, 张智, 任和, 张保平, 王建军 申请人:大秦铁路股份有限公司科学技术研究所
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