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专利名称：道床动态监测仪及方法
技术领域：
本发明涉及一种监测道床在列车运行条件下动荷载及动应变关系的设备，尤其涉及ー种道床动态监测仪及方法。
背景技术：
路基是线路的基�。�其刚度和強度影响到轨道结构的几何尺寸和平顺性。在路基设计及施工规范中针对不同线路等级对路基的设计动荷载、密实状态作出了明确的規定。现有技术中的监测手段主要是通过在基床表层埋设カ传感器、位移传感器或加速度传感器的方法实现。该方法测试前准备周期较长、对路基有破损且测试准确性较低
发明内容
本发明的目的是提供ー种操作简单、检测速度快且不干扰行车、对路基无破损的道床动态监测仪及方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的道床动态监测仪，包括自上而下依次设置的预紧装置、カ传感器、承载装置，所述承载装置内设有位移測量传感器，所述カ传感器和位移測量传感器分别与电子测试装置连接。本发明的道床动态监测的方法，将上述道床动态监测仪的预紧装置、カ传感器、承载装置设于钢轨与道床之间，并通过预紧装置施加预紧力，列车运行时对道床产生的动应变由所述位移測量传感器监测，列车运行时对道床产生的动荷载由所述カ传感器监测，监测到的数据信号通过电缆传递给所述电子测试装置，所述电子测试装置对数据进行处理。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的道床动态监测仪及方法，由于包括自上而下依次设置的预紧装置、カ传感器、承载装置，所述承载装置内设有位移测量传感器，所述カ传感器和位移測量传感器分别与电子测试装置连接。将所述预紧装置、力传感器、承载装置设于钢轨与道床之间，并通过预紧装置施加预紧力，列车运行时对道床产生的动应变由位移測量传感器监测，列车运行时对道床产生的动荷载由カ传感器监测，监测到的数据信号通过电缆传递给所述电子测试装置，电子测试装置对数据进行处理。操作简单、检测速度快且不干扰行车、对路基无破损。


图I为本发明实施例提供的道床动态监测仪的结构示意图；图2为本发明实施例提供的道床动态监测仪的工作原理示意图。图中1_钢轨2-轨枕3-电子测试装置4-预紧装置5-力传感器6-承载板7_位移測量传感器8-道床
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进ー步地详细描述。本发明的道床动态监测仪，其较佳的具体实施方式
是包括自上而下依次设置的预紧装置、カ传感器、承载装置，所述承载装置内设有位移測量传感器，所述カ传感器和位移測量传感器分别与电子测试装置连接。所述承载装置包括承载板，所述位移測量传感器设于所述承载板上。所述电子测试装置包括测试仪、面板，测试仪侧面设有打印机接ロ及充电插ロ，面板上设有液晶显示屏、按键。
本发明的上述的道床动态监测仪实现道床动态监测的方法，其较佳的具体实施方式
是将所述道床动态监测仪的预紧装置、カ传感器、承载装置设于钢轨与道床之间，并通过预紧装置施加预紧力，列车运行时对道床产生的动应变由所述位移測量传感器监测，列车运行时对道床产生的动荷载由カ传感器监测，监测到的数据信号通过电缆传递给所述电子测试装置，所述电子测试装置对数据进行处理。现场监测时在两根钢轨的对称位置同时进行。所述电子测试装置能显示列车走行过程中道床的动荷载及动应变关系曲线、最大荷载及最大应变值。所述电子测试装置能将监测结果现场显示及存储打印。本发明利用列车运行时的实际荷载作为加载条件，通过安装在轨道与道床之间的仪器监测道床的动荷载及动应变，对既有路基状态监测评估具有重要意义。具体的有益效果可概括为以下方面I、利用列车运行时的实际荷载作为加载条件，通过安装在轨道与道床间的传感器、预紧装置及电子测试装置，检测道床的荷载及应变值。2、通过调节力传感器上的预紧装置，可检测道床在列车运行条件下的动荷载，而不需提前预埋カ传感器。3、电子测试装置自动处理、计算监测结果，可显示列车运行过程中道床的动荷载及动应变关系曲线、最大荷载及最大应变值。4、传感器、预紧装置及电子测试装置安装方便，不干扰行车、对路基无破损、操作简单、检测速度快、电子测试装置自动计算监测结果可自动存储及打印。具体实施例的工作原理是如图I所示，试验前在两根钢轨I下部的对称位置安放承载板6，承载板6上依次安装力传感器5及预紧装置4，力传感器5及承载板6中的位移測量传感器7通过电缆与电子测试装置3连接，调节预紧装置4，使其上部与钢轨I下部紧贴。列车运行时，动荷载通过力传感器5进行监测，动应变通过位移測量传感器7监测。监测到的力信号及位移信号经电缆传递给电子测试装置3，电子测试装置3中的摸/数转换器(A/D)、滤波器、数据处理器进行处理后，将最終結果(动荷载及动应变关系曲线、最大荷载及最大应变值)显示在液晶显示屏中，同时可打印或存储该結果。如图2所示，所述道床动态监测仪，现场监测时在两根钢轨I的对称位置同时进行。所述预紧装置4置于钢轨I下部，试验前通过调节该装置4使其顶部与钢轨I下部紧贴。所述カ传感器5为用于监测列车运行时道床所受动荷载，放置在预紧装置4与承载装置间，并通过电缆与电子测试装置3连接。所述承载装置包括承载板6及其内部的位移測量传感器7。位移測量传感器7用于列车运行时道床产生动应变的监测，通过电缆与电子测试装置3连接。所述电子测试装置3通过电缆与两路カ传感器5及两路位移測量传感器7连接，可显示列车走行过程中道床所受动荷载及动应变关系曲线、最大荷载及最大应变值。所述电子测试装置3包括测试仪、面板，测试仪侧面设有打印机接ロ及充电插ロ，面板上设有液晶显示屏、按键。道床动态监测仪适用于既有铁路路基状态的监测评估，其操作简单、检测速度快、结果可自动存储及打印、不干扰行车且对路基无破损。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种道床动态监测仪，其特征在于，包括自上而下依次设置的预紧装置、力传感器、承载装置，所述承载装置内设有位移测量传感器，所述力传感器和位移测量传感器分别与电子测试装置连接。
2.根据权利要求I所述的道床动态监测仪，其特征在于，所述承载装置包括承载板，所述位移测量传感器设于所述承载板上。
3.根据权利要求2所述的道床动态监测仪，其特征在于，所述电子测试装置包括测试仪、面板，测试仪侧面设有打印机接口及充电插口，面板上设有液晶显示屏、按键。
4.一种权利要求1、2或3所述的道床动态监测仪实现道床动态监测的方法，其特征在于，将所述道床动态监测仪的预紧装置、力传感器、承载装置设于钢轨与道床之间，并通过预紧装置施加预紧力，列车运行时对道床产生的动应变由所述位移测量传感器监测，列车运行时对道床产生的动荷载由所述力传感器监测，监测到的数据信号通过电缆传递给所述电子测试装置，所述电子测试装置对数据进行处理。
5.根据权利要求4所述的道床动态监测的方法，其特征在于，现场监测时在两根钢轨的对称位置同时进行。
6.根据权利要求5所述的道床动态监测的方法，其特征在于，所述电子测试装置能显示列车走行过程中道床的动荷载及动应变关系曲线、最大荷载及最大应变值。
7.根据权利要求6所述的道床动态监测的方法，其特征在于，所述电子测试装置能将监测结果现场显示及存储打印。
全文摘要
本发明公开了一种道床动态监测仪及方法，包括自上而下依次设置的预紧装置、力传感器、承载装置，所述承载装置内设有位移测量传感器，所述力传感器和位移测量传感器分别与电子测试装置连接。将所述预紧装置、力传感器、承载装置设于钢轨与道床之间，并通过预紧装置施加预紧力，列车运行时对道床产生的动应变由位移测量传感器监测，列车运行时对道床产生的动荷载由力传感器监测，监测到的数据信号通过电缆传递给所述电子测试装置，电子测试装置对数据进行处理。操作简单、检测速度快且不干扰行车、对路基无破损。
文档编号G01L1/00GK102661821SQ20121015132
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者东爱明, 刘嘉, 孙嘉良, 徐惠纯, 李树峰, 程慧林, 肖金凤, 蔡泓, 邢亮, 郭绍影 申请人:中铁第五勘察设计院集团有限公司