新型钢轨内应力测试仪的研制

摘要

本论文对一种新型钢轨内应力测试仪的研制进行了详细论述，主要内容包括项目的背景和意义、测试仪软硬件部分的设计、加密技术、抗干扰设计以及测试误差分析等几部分。
　　文中论述的测试仪应用于无缝线路的内应力测量。随着无缝线路的大量辅设，铁路有关部门对无缝线路养护维修及安全使用越来越重视，钢轨内应力会随着外界环境温度的变化升高或降低，如果养护不当，会产生线路胀轨或断轨等现象，可能造成列车颠覆的重大事故，威胁人民群众的生命财产安全并造成恶劣的社会影响。文中论述的测试仪以单片机为控制核心，应用纵横弯曲理论建立的无缝线路轨道力学模型，根据钢轨内应力计算公式，以电测应力法进行比较分析，测量时使被测段钢轨悬空，在其中部施加一横向挠动力，分别测试钢轨的横向力、横向位移、轨温和湿度等信号，将传感器信号经A/D转换后计算，可快速、准确得出被测线路的内应力，并可将测量数据进行存储，操作人员可通过液晶显示屏测试和查询。作为电子类产品，提高测试系统的抗电磁干扰能力以及进行测试误差分析和补偿是研发、生产、使用过程中不可缺少的环节，本文对测试仪从整机到部件进行了抗干扰及误差分析。
　　本文所涉及的钢轨内应力测试仪项目是河北省自动化研究所与石家庄工务段多年来的合作项目，新型钢轨内应力测试仪是根据用户和市场需求而研制的。本文的主要工作包括测试仪硬件设计、软件设计、外观设计、测试系统各组成部分的抗电磁干扰设计以及测试误差分析等，最后介绍了该测试仪现场测试及取得的效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 研究内容概述

第2章 新型钢轨内应力测试仪系统设计

2．1 钢轨内应力概述

2．2 新型钢轨内应力测试仪总体设计

2．2．1 测量方式设计

2．2．2 功能设计

2．2．3 安装机构设计

2．2．4 外观设计

2．2．5 整体结构设计

2．3 硬件设计

2．3．1 原理设计

2．3．2 模块设计

2．3．3 加密技术

2．3．4 抗干扰设计

2．4 软件设计

2．4．1 下位机软件设计

2．4．2 上位机软件设计

2．5 本章小结

第3章 新型钢轨内应力测试仪的误差分析

3．1 测量系统误差分析

3．1．1 AD采样误差分析

3．1．2 传感器误差分析

3．2 机械安装误差分析

3．3 本章小结

第4章 测试仪标定检验及现场测试

4．1 测试仪制作及检验流程

4．1．1 标定传感器

4．1．2 元器件性能检测

4．1．3 主机性能测试

4．2 现场测试

4．3 本章小结

第5章 工作总结及展望

5．1 工作总结

5．2 钢轨内应力测试仪的前景展望

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢

个人简历