1概述
隨著科學技術的進步，現在軌道衡基本上以電子式為主，它由承重台、稱重傳感器、稱重顯示控製器等組成。承重台是支承貨物列車的平台；稱重傳感器將重量信號轉變成便於測試的電信號；稱重顯示控製器的核心是微處理器，並包括信號放大、濾波、A/D轉換、顯示、串行通訊等模塊，可將稱重值存儲並顯示。有的動態軌道衡配置上位機，可將稱重顯示控製器的稱重信號傳遞到上位機上，便於遠程監控和管理。
目前，軌道負荷的測量通常有兩種方式：一種是在被檢測的軌道底下安裝一個稱重台麵進行測量，但是這種方法造價很大，同時在大多數場合是沒有條件安裝一個稱重台麵的；第二種是在被檢測的軌道底下安裝為數不少的軌墊式傳感器，再配上若幹個軸銷式傳感器進行測量，這種測量方式成本較高、安裝困難，同時傳感器的靈敏度和輸出阻抗的不一致性，造成整體的測量精度也較低。本文介紹了軌道衡用圓錐傳感器及測量處理裝置，它通過安裝在車輪下方軌道上的數字式圓錐傳感器及相應的內置測量處理裝置，可以準確地測量出施加在軌道上的負荷。
2技術方案
本裝置解決其技術問題所采用的技術方案是：通過安裝在車輪下方軌道上的成對數字式圓錐傳感器，將施加在軌道上的被測力轉化為毫伏級的微小電壓，該微小電壓經過放大和AD轉換成為數字信號，最後通過帶微處理器的測量處理裝置進行線性化等一係列處理，最終得到準確的測量結果。本裝置將帶微處理器的測量處理裝置直接安裝在數字式圓錐傳感器內部或成對數字式圓錐傳感器中間的補償盒內，它將各個數字式圓錐傳感器的靈敏度及非線性的特性在現場安裝時就存儲到相應的測量處理裝置內部，測量時用這些特定的參數將被測信號進行靈敏度和非線性修正處理後得出準確的測量結果，並將相應的數字量信號用RS485或類似的接口送到上級顯示處理模塊使用。
其中：係列1為右側傳感器的輸出曲線，係列2為左側傳感器的輸出曲線，係列3為數字式圓錐傳感器靈敏度及非線性修正後的實際輸出曲線。數字式圓錐傳感器（2）安裝在鋼軌（4）上預先加工的與數字式圓錐傳感器（2）的圓錐相配合的錐孔上。該兩個錐孔被對稱地定位在就近兩根枕木（1）內側。測量時的車輪（3）的位置必須位於成對的數字式圓錐傳感器的中部，並盡量處於遠離傳感器的部位。
安裝在車輪下方軌道上的成對數字式圓錐傳感器，將施加在軌道上的被測力轉化為毫伏級的微小電壓，該微小電壓經過可編程放大器（2）放大、並經過AD轉換器（3）轉換成數字信號，最後通過微處理器（4）進行線性和非線性等一係列處理。
當設備安裝好後，就必須對其進行標定。可以將實際負荷或模擬負荷施加在成對的數字式圓錐傳感器的中心位置及兩側各至少一點進行標定，以便將兩個數字式圓錐傳感器的靈敏度及非線性的特性分別存儲到相應的測量處理裝置內部。在測量時，用這些特定的參數將被測信號進行靈敏度及線性化修正處理後得出準確線性的測量結果。可以明顯地看出數字式圓錐傳感器比常規傳感器的測量精度要高。常規的模擬式傳感器由於結構和安裝方式的特點所決定，其測量結果有很大的非線性。係列1及係列2的數據是安裝在同一車輪下方軌道上的一對模擬式傳感器的實測結果，其表現不僅是靈敏度的不一致性很大而且非線性也特別大，用常規模擬方式處理的結果存在很大的測量誤差。係列3為微處理器利用存儲在其內部特定的標定參數將被測信號進行靈敏度及線性化修正處理後得出的精確測量結果。
3結束語
通過現場的實際使用和測量，這種安裝在車輪下方軌道上的成對數字式圓錐傳感器，將施加在軌道上的被測力轉化為電量並數字化，再通過帶微處理器的測量處理裝置進行靈敏度及非線性修正等一係列處理，最終得到準確的測量結果。它既可以保證準確地測量出施加在軌道上的負荷，又能解決測量設備成本高昂、安裝困難等問題。

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