轨道压力传感器的制作方法

1.本实用新型涉及轨道监测的技术领域，尤其是涉及一种轨道压力传感器。


背景技术：

2.轨道交通是我国的主要交通方式之一，是城市公共交通的主干线，客流运送的动脉。铁轨则是轨道交通最为重要的一部分，其故障率的增加会影响运营效率，甚至造成人名生命财产的损失。目前轨道伤损检测手段为线下检测为主，需要大量的人力物力，效率低且不能实时保证道岔的安全性，而线上监测系统的部分智能材料传感器又不能还好地适应铁路环境，因此需要一种传感器适应铁路环境以完善线上监测系统对轨道安全状态实时监测并进行伤损趋势分析，减少成本，提高效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供轨道压力传感器，以缓解现有传感器无法适应铁路使用环境，影响轨道损伤检测的有效性的技术问题。
4.本实用新型提供一种轨道压力传感器，包括传感器壳体、传感器主体和磁环，在所述传感器壳体内设置有安装腔，在所述传感器壳体上设置有与安装腔连通的开口，所述传感器主体设置在所述安装腔内并延伸到所述开口外；所述传感器主体用于与轨道抵接，以监测轨道损伤；
5.在所述传感器壳体上设置有环形挡板，所述磁环套设在所述传感器壳体上，所述环形挡板用于限制所述磁环沿所述传感器壳体的开口方向的移动。
6.在可选的实施方式中，所述传感器主体包括陶瓷片、压电片和传感器保护壳；所述传感器保护壳上设置有安装槽和引线槽，所述压电片设置在所述安装槽内，所述压电片上的引线装配在所述引线槽；所述陶瓷片覆盖在所述安装槽上，且在所述陶瓷片朝向所述安装槽一侧具有银浆层，所述银浆层用于使所述陶瓷片与压电片之间保持贴合。
7.在可选的实施方式中，所述传感器壳体的安装腔包括依次设置的第一安装腔和第二安装腔，且所述第一安装腔的直径大于所述第二安装腔；所述第一安装腔与所述开口连通设置；
8.所述传感器保护壳装配在所述第二安装腔，所述陶瓷片装配在所述第一安装腔。
9.在可选的实施方式中，所述传感器主体上设置连接管，所述连接管与所述第二安装腔连接，与所述压电片连接的引线经所述连接管延伸到所述传感器外。
10.在可选的实施方式中，所述压电片为复合压电片，所述陶瓷片为pzt陶瓷片。
11.在可选的实施方式中，所述安装槽为矩形槽，所述压电片为矩形；所述压电片匹配安装在所述安装槽内。
12.在可选的实施方式中，还包括第一固定架，所述第一固定架上朝向所述轨道的一侧设置有通孔，所述传感器壳体的一端从所述通孔朝向所述轨道的一端插入到所述通孔内；
13.所述通孔的远离所述轨道的一端设置有螺纹杆，所述螺纹杆朝向所述传感器壳体的一端设置有施压部，在所述施压部和所述传感器壳体之间设置有施压弹簧。
14.在可选的实施方式中，所述第一固定架的一侧设置有固定组件，所述固定组件包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，所述第一固定板和所述第二固定板设置在所述第一固定架上，且所述第一固定板和所述第二固定板之间形成与所述连接管连通的第一连接通道；
15.所述第三固定板设置在所述第一固定板和所述第二固定板上，且所述第三固定板与所述第二固定板形成与第一连接通道连通的第二连接通道，所述连接管内的引线依次穿过第一连接通道和第二连接通道延伸到所述固定组件外。
16.在可选的实施方式中，还包括第二固定架，所述第一固定架上设置有朝向轨道的第一安装槽，所述第二固定架上设置有朝向轨道的第二安装槽，所述第一固定架和所述第二固定架配合夹持所述轨道。
17.在可选的实施方式中，所述第一固定架上设置有第一穿孔，所述第二固定架上设置有第二穿孔，螺杆依次穿过第一穿孔和所述第二穿孔使所述第一固定架和所述第二固定架夹持所述轨道。
18.本实用新型提供的轨道压力传感器的传感器壳体具有安装腔，传感器主体从所述开口插入到安装腔内；这样实现传感器主体在传感器壳体上的安装，在传感器壳体上具有磁环；当传感器主体与轨道抵接的时候，由于轨道能够与磁环产生磁吸，磁环使传感器主体能够保持与轨道抵接，进而有效的对轨道损伤进行监测，使轨道压力传感器保持与轨道的良好接触，提高在线监测的稳定性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的轨道压力传感器的结构示意图；
21.图2为图1所示的轨道压力传感器的爆炸图；
22.图3为图1所示的轨道压力传感器的爆炸图的另一角度的结构示意图；
23.图4为图1所示的轨道压力传感器的传感器壳体的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例提供的轨道压力传感器的另一种结构示意图；
25.图6为图5所示的轨道压力传感器的固定组件与螺纹杆的位置关系结构示意图；
26.图7为图5所示的轨道压力传感器的固定组件与螺纹杆的位置关系的另一角度的结构示意图。
27.图标：100-传感器壳体；200-环形挡板；300-安装腔；301-第一安装腔；302-第二安装腔；400-磁环；500-传感器保护壳；501-安装槽；502-引线槽；600-压电片；700-陶瓷片；800-连接管；900-轨道；110-第一固定架；120-第二固定架；130-螺杆；140-引线；150-第一固定板；160-第二固定板；170-第三固定板设置；180-螺纹杆；181-施压部；190-施压弹簧；210-第一连接通道；220-第二连接通道。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例
30.参照图1-图4，本实用新型提供一种轨道压力传感器，包括传感器壳体100、传感器主体和磁环400，在所述传感器壳体100内设置有安装腔300，在所述传感器壳体100上设置有与安装腔300连通的开口，所述传感器主体设置在所述安装腔300内并延伸到所述开口外；所述传感器主体用于与轨道900抵接，以监测轨道900损伤；
31.在所述传感器壳体100上设置有环形挡板200，所述磁环400套设在所述传感器壳体100上，所述环形挡板200用于限制所述磁环400沿所述传感器壳体100的开口方向的移动。
32.在一些实施例中，该轨道压力传感器的传感器壳体100上具有环形挡板200，磁环400能够在轨道900的吸附下向环形挡板200移动，进而传感器主体具有向轨道900运动的趋势，使传感器主体与轨道900保持良好的接触；这样确保了轨道压力传感器能够保持良好的接触，确保线上监测轨道900损伤的稳定性和可靠性。
33.传感器壳体100的开口朝向轨道900，传感器主体从开口插入到传感器壳体100内；磁环400在轨道900的吸附下向轨道900移动，由于环形挡板200位于轨道900和磁环400之间，磁环400使环形挡板200向轨道900移动，即使传感器壳体100向轨道900移动，进而使传感器主体保持与轨道900接触，确保线上监测轨道900损伤的稳定性。
34.参照图2和图3，在可选的实施方式中，所述传感器主体包括陶瓷片700、压电片600和传感器保护壳500；所述传感器保护壳500上设置有安装槽501和引线槽502，所述压电片600设置在所述安装槽501内，所述压电片600上的引线140装配在所述引线槽502；所述陶瓷片700覆盖在所述安装槽501上，且在所述陶瓷片700朝向所述安装槽501一侧具有银浆层，所述银浆层用于使所述陶瓷片700与压电片600之间保持贴合。
35.参照图4，在可选的实施方式中，所述传感器壳体100的安装腔300包括依次设置的第一安装腔301和第二安装腔302，且所述第一安装腔301的直径大于所述第二安装腔302；所述第一安装腔301与所述开口连通设置；
36.所述传感器保护壳500装配在所述第二安装腔302，所述陶瓷片700装配在所述第一安装腔301。
37.在可选的实施方式中，所述传感器主体上设置连接管800，所述连接管800与所述第二安装腔302连接，与所述压电片600连接的引线140经所述连接管800延伸到所述传感器外。
38.在可选的实施方式中，所述压电片600为复合压电片600，所述陶瓷片700为pzt陶瓷片700。
39.传感器保护壳500上的安装槽501内安装压电片600，该压电片600的引线140位于引线槽502内；这样实现压电片600与传感器保护壳500的连接；该陶瓷片700覆盖传感器保护壳500的安装槽501，使压电片600固定在安装槽501内；且在陶瓷片700上具有银浆层，该
银浆层使陶瓷片700与压电片600保持贴合，起到了传导作业。
40.为了使传感器主体能够更好的与传感器外壳牢固连接，传感器保护壳500装配在第二安装腔302内，陶瓷片700装配在第一安装腔301内；且第一安装腔301限制了陶瓷片700的安装位置，使陶瓷片700不会过度插入刀安装腔300内，使陶瓷片700部分凸出于开口，这样轨道压力传感器与轨道900抵接的时候，该陶瓷片700能够确保与轨道900接触。
41.为了使与压电片600连接的引线140能够延伸到轨道压力传感器外，引线140通过引线槽502进入到连接管800内，这样延伸到该传感器壳体100外，进而将传感器主体测量信号传出。
42.在可选的实施方式中，所述安装槽501为矩形槽，所述压电片600为矩形；所述压电片600匹配安装在所述安装槽501内。
43.为了使压电片600与引线140的连接处不易脱离，该安装槽501为矩形槽，压电片600也为矩形，该压电片600安装到安装槽501以后，压电片600无法在安装槽501内旋转，使压电片600与引线140的连接处始终朝向引线槽502，确保引线140与压电片600连接的牢固，引线140不易与压电片600分离。
44.pzt陶瓷片700相比于其他材料，具有弹性性能高、滞后小,在位移时其耐疲劳性、长期稳定性及耐腐蚀性均较好,可以适应铁路环境；并且响应灵敏,制作传感器工艺简单,既能减少成本，也能提高效率，适合于轨道900系统结构伤损的监测。同时可以通过改变复合压电片600空隙改变传感器的采样频率；并且其耐疲劳性、长期稳定性均较好，可以保证传感器的长期使用。
45.一般传感器外壳采用采用abs材料，其具有耐高温、耐腐蚀、密闭性强等特点，保证该传感器可以适应铁路环境，且可极大减少天气对传感器本体的影响，保证采集数据的准确性、有效性。
46.复合压电片600所采集的数据为pzt陶瓷片700传导的唯一数据，而pzt陶瓷材料应力应变关系始终保持线性，适于高温工作，同时价格低廉。
47.参照图5-图7，在可选的实施方式中，还包括第一固定架110，所述第一固定架110上朝向所述轨道900的一侧设置有通孔，所述传感器壳体100的一端从所述通孔朝向所述轨道900的一端插入到所述通孔内；
48.所述通孔的远离所述轨道900的一端设置有螺纹杆180，所述螺纹杆180朝向所述传感器壳体100的一端设置有施压部181，在所述施压部181和所述传感器壳体100之间设置有施压弹簧190。
49.为了进一步使传感器主体与轨道900保持接触。在第一固定架110上设置的通孔内具有施压弹簧190，施压弹簧190受到螺纹杆180的施压部181的支撑，使传感器壳体100具有向轨道900运动趋势，即使传感器主体的陶瓷片700与轨道900保持贴合；通孔内可以设置螺纹，也可以在通孔的远离轨道900的一端设置一个螺母，螺纹杆180与螺母连接，通过螺纹杆180的旋转，施压部181向施压弹簧190，使施压弹簧190向传感器壳体100施压，进而使传感器主体保持与轨道900的良好抵接。
50.在可选的实施方式中，所述第一固定架110的一侧设置有固定组件，所述固定组件包括第一固定板150、第二固定板160和第三固定板，所述第一固定板150和所述第二固定板160设置在所述第一固定架110上，且所述第一固定板150和所述第二固定板160之间形成与
所述连接管800连通的第一连接通道210；
51.所述第三固定板设置170在所述第一固定板150和所述第二固定板160上，且所述第三固定板与所述第二固定板160形成与第一连接通道210连通的第二连接通道220，所述连接管800内的引线140依次穿过第一连接通道210和第二连接通道220延伸到所述固定组件外。
52.在一些实施例中，第一固定架110上有固定组件，该固定组件用于将与轨道压力传感器连接的引线140固定，确保在引线140意外拉拽的时候，不影响引线140与压电片600的连接，第一固定架110上设置的第一固定板150和第二固定板160形成第一连接通道210，从连接管800延伸出的引线140进入到第一连接通道210内；第一固定板150和第二固定板160位于第三固定板的一侧，在第二固定板160和第三固定板之间形成第二连接通道220，引线140沿着第二连接通道220延伸到固定组件外。
53.在可选的实施方式中，还包括第二固定架120，所述第一固定架110上设置有朝向轨道900的第一安装槽501，所述第二固定架120上设置有朝向轨道900的第二安装槽501，所述第一固定架110和所述第二固定架120配合夹持所述轨道900。
54.在可选的实施方式中，所述第一固定架110上设置有第一穿孔，所述第二固定架120上设置有第二穿孔，螺杆130依次穿过第一穿孔和所述第二穿孔使所述第一固定架110和所述第二固定架120夹持所述轨道900。
55.为了使第一固定架110能够与轨道900更好的固定在一起，第一固定架110上设置有两个第一穿孔，在第二固定架120上设置有两个第二穿孔。
56.螺杆130通过第一穿孔和第二穿孔以后，使第一固定架110和第二固定架120之间的距离固定，进而使第一固定架110上的传感器主体与轨道900能够保持良好的抵接，保证轨道900伤损线上监测的可靠性。
57.本实用新型提供的轨道压力传感器的传感器壳体100具有安装腔300，传感器主体从所述开口插入到安装腔300内；这样实现传感器主体在传感器壳体100上的安装，在传感器壳体100上具有磁环400；当传感器主体与轨道900抵接的时候，由于轨道900能够与磁环400产生磁吸，磁环400使传感器主体能够保持与轨道900抵接，进而有效的对轨道900损伤进行监测，使轨道压力传感器保持与轨道900的良好接触，提高在线监测的稳定性。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。