高速車軸溫度場(chǎng)在線測(cè)量系統(tǒng)的研制.pdf

1、鐵路是無論對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是人們?nèi)粘３鲂卸加兄种匾淖饔?它是我國綜合交通運(yùn)輸業(yè)的骨干和主力軍。軸溫作為列車重要的安全因素,一直是鐵路安全的主要檢測(cè)量之一。列車車軸溫度場(chǎng)在線測(cè)量系統(tǒng)便是用來檢測(cè)列車的車軸溫度狀況,以保障列車在行駛過程中的安全。伴隨著幾次列車的大幅提速,列車軸溫測(cè)量系統(tǒng)也面臨著新的挑戰(zhàn)與要求?，F(xiàn)有的列車軸溫檢測(cè)系統(tǒng)都是直接測(cè)得車軸的溫度值,但無法描繪出整個(gè)車軸的溫度場(chǎng)分布狀況。本文研制的車軸溫度場(chǎng)在線測(cè)量系統(tǒng)是一款

2、用于車軸溫度測(cè)量的高速紅外熱像儀,它能夠直觀地呈現(xiàn)出車軸溫度場(chǎng)的紅外熱像圖。
　　本文根據(jù)紅外輻射測(cè)溫的原理,采用的方案是采用PbSe紅外線陣探測(cè)器對(duì)列車車軸在豎直方向進(jìn)行掃描,隨著車軸在水平方向的移動(dòng)便可以得到二維的車軸溫度場(chǎng)紅外圖像。本系統(tǒng)下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)列車車軸溫度信號(hào)的采集、存儲(chǔ)與發(fā)送,上位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)紅外圖像的生成與進(jìn)一步的圖像處理等功能。當(dāng)列車駛過時(shí),列車車軸的紅外輻射通過光學(xué)系統(tǒng)后輻射到線陣探測(cè)器上，探測(cè)器的敏感元接收紅

3、外輻射并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出,隨后探測(cè)器讀出電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整形、放大等處理。系統(tǒng)根據(jù)采集到的列車的車速信號(hào)確定數(shù)據(jù)采集卡的啟動(dòng)時(shí)刻和采集速度,采集得到的數(shù)據(jù)隨后存儲(chǔ)在SRAM中。當(dāng)列車全部駛過后,上位機(jī)與下位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接,SRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。上位機(jī)接收數(shù)據(jù)并確定電壓與灰度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而得到車軸的灰度圖像,該圖像還需要進(jìn)行一系列的圖像增強(qiáng)處理,如非均勻性校正、直方圖均衡化和偽彩色編碼等,最終呈現(xiàn)出適于人眼觀察