振動傳感器在列車轉向架和失穩狀態上監測的應用

一.項目背景

列車轉向架的橫向穩定性是鐵路行車安全保障體系的重要組成部分，是決定列車高速、舒適、安全運行的關鍵因素。如果列車在運行過程中發生橫向失穩，會產生較大的橫向輪軌力作用，劇烈時甚至可能造成脫軌事故，嚴重影響列車運行安全。

傳統方式中，通過對列車定期保養維修，及時更換零部件來預防列車橫向失穩，確保列車的安全運行。但這僅是針對車輛系統本身穩定性的預防性維修。在列車運行過程中遭遇突發狀況、路況因素等引起的橫向失穩，則亟需全程監控轉向架振動，進行在線實時監測。

可見，如何實現對列車橫向失穩的實時監測，是本領域技術人員亟待解決的問題。

二.狀態監測目的

轉向架監測系統是列車維護的一個必要組成部分，它能識別并監測軸承、軸、制動器或車輪內部磨損情況等參數，從而合理安排維修工作，降低維護成本，防止可能會引發事故的不穩定因素。

三.森瑟產品在軌道監測的應用

1，高鐵轉向架橫向、垂向、縱向振動加速度監測836系列：

836系列產品是一款用于測量靜態加速度和低頻振動的變容式 三軸加速度傳感器，其特點是采用變容式MEMS硅晶片為敏感元 件。該敏感元件由一個很小的慣性質量塊和一個位于兩極板之 間的懸臂撓性元件組成；隨著質量塊在加速度作用下發生偏移， 電極之間的電容也會發生變化。

836加速度傳感器的內部信號調 節器通過交流激勵和同步調制解調電路實現與應用加速度成比 例輸出的模擬信號；這個輸出信號被放大成與應用的加速度成 比例的4-20mA電流信號。此加速度傳感器由12~30Vdc的單端 穩壓電源供電。敏感元件和電路組件被封裝在整線輸出的316L 不銹鋼外殼中，線纜配置有鐵路專用的保護套管，且終端配有 鐵路專用連接器(HARTING™)。信號地與測試對象絕緣隔離。此 加速度傳感器可以用M10公制螺釘或粘合劑安裝。

836系列加速 度傳感器非常適合應用于各種需要精確測量和可靠封裝的高速 列車應用。

2. 高鐵轉向架橫向、垂向、縱向振動加速度監測816系列：

816系列產品是一款可測量靜態加速度和低頻振動的高靈敏度 變容式加速度傳感器，其特點是采用變容式MEMS硅晶片為敏 感元件，該敏感元件由一個很小的慣性質量塊和一個撓性元件 組成，該撓性元件位于兩塊極板之間。隨著質量塊在加速度作 用下發生偏移，極板之間的電容也會發生變化；包含了交流激 勵和同步調制解調電路的加速度傳感器內部信號調節器輸出與 施加加速度成比例的模擬輸出電流信號，輸出范圍為4~20mA; 產品由單端穩壓電源提供12~30Vdc的供電。敏感元件和電路組 件一起封裝在堅固耐用，線纜一體輸出的陽極氧化鋁外殼中， 信號地與測試對象絕緣隔離。816加速度傳感器的安裝可以通過 粘合劑安裝也可以用M10的公制螺絲安裝。此產品廣泛應用于 精確測量和可靠封裝的高速列車應用。

四．只有對轉向架內的重要零件進行監控，才能保證列車全速運行