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身边的红外MCT探测器——铁路轴温监测

点击次数:287 发布时间:2021-05-22

    安全是铁路运输最重要的指标。如今地球上布满了铁轨,人们享受着各类轨道交通带来的便利生活。然而,每年仍然有少数铁路交通事故发生,其中有一些便是由于不良的车轮轴承引起。列车运行当中,车轴与轴承相互摩擦产生热能,当车轮轴承出现故障时,增大的摩擦力产生更大的热能、更高的轴箱温度。红外测温应用于铁路安全系统已行之有年,利用MCT探测器进行准确、高效的铁路轴温监测,是公认的较优方案。

便捷的中国高铁

铁路热监测系统依照系统安装位置大致可以分为两种:(1)安装于列车(2)安装于铁轨。

 

(1)安装于列车:主要使用热敏电阻作为传感器,探头直接逐一安装在轮轴上,与分布于各个车厢的报警器通过光纤通信连接成一个总线式的网络,当某一个探头监测到异常时便报警。其优势是可以通过低单价的大量探头,实现在线地毯式的所有轮轴监控;劣势则是大量人力的耗费,无论常规的汰换,或是日常发生的零星监测异常处理和故障排查,都需要人力去逐个维护数量庞大的探头。

安装于轮轴上的热监测探头

 

(2)安装于铁轨:欧美等国由于人力成本高,大多采取安装于铁轨侧/下的形式,对经过的列车轮轴进行监测。常用的探测技术为热成像分析及MCT探测器。

热成像:用于铁路系统的热成像技术大多基于热敏电阻,并需要额外的图像处理与分析。由于反应时间较慢、采样率限制在50Hz左右,只能用于车速较低(<120km/h)的轨道系统。

MCT(碲镉汞)探测器:铁路系统的最佳光谱范围在3.0~5.5µm之间,是MCT探测器的理想测量区间。相较于热敏电阻,MCT探测器的准确度和精度较高(可达1mK),能够适应不同的环境部署。反应速度快、采样频率能达到100 MHz,足以适用于当今的高铁系统。

    海尔欣HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器集成了探测器、前置放大电路和半导体热电冷却器(TEC),通过反馈电路将探测器元件的温度控制在负四十摄氏度,从而减小热噪声对输出信号的影响。其全铝合金材料的外壳可屏蔽环境电磁干扰,也具备良好的散热性能。

海尔欣HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器

 

    安装在轨道上的MCT探测器可以监测车辆单元的外部和内部轴承、制动器和车轮过热的情况,在任何环境条件下进行快速和准确的测量,实时提供绝对、相对和差异温度,满足铁路轴温监测的需求。

 

 

 

 

 

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