振动传感器在城市轨道交通方面的应用

交通强国,铁路先行。近年来,中国高速铁路的发展日新月异,四通八达的高速铁路网让人们享受到了中国速度带来的便捷生活。城市轨道交通车辆作为运送乘客的重要工具,对其安全运营起着重要作用。随着运营里程和运营时间的增加,铁路车辆系统各部件会出现磨损、老化、疲劳、变形等现象,影响城市轨道交通的正常运营。

因此,对城市轨道交通车辆进行计划维护和检修具有重要的现实意义。其中,振动检测被整车厂列为工厂质量验收的有效方式。振动测量与分析的首要条件是将振动传感器与被测对象紧密连接,使振动传感器能够真实测量被测对象的振动信号。物体相对于平衡位置的往复运动,称为机械振动或简称振动。

铁路动态测振可以在线动态记录机车的连续运行情况,获得比常规静态检测更全面的数据,有针对性地判断损坏部位的信息,可以及时修复,有效减少设备的停机时间。与振动监测相比,目前落后的测试工具如热轴承或牵引装置检测仪的测试结果相差甚远。振动监测可以监测特殊部件,提前预测故障,节省维护费用。

振动传感器城市轨道交通(城轨)方面的应用主要包括对列车和轨道结构的实时监测,以确保运行安全和预防维护。‌ 通过监测列车的振动情况,可以及时发现和诊断结构物的异常振动,从而采取相应的措施,避免发生安全事故。此外,振动传感器还可以评估轨道结构的疲劳状况和耐久性,为后续的工程设计和维护提供科学依据‌。

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振动传感器通过测量列车的振动参数,如振动频率、幅值和相位等,来评估列车的运行状态和轨道结构的健康状况。这些参数可以帮助识别列车部件的磨损、老化以及轨道结构的损伤,从而提前预测故障并采取维护措施,减少突发故障的发生‌。

具体应用场景包括:

  • ‌实时监测‌:通过在隧道壁面、隧道顶部等关键位置布置振动传感器,实时监测列车的振动情况,及时发现异常振动并采取措施‌。

  • ‌远程监控‌:利用无线振动传感器,通过网络传输数据,实现远程实时查看和分析数据,方便维护人员随时掌握列车运行状态‌。

  • ‌施工监测‌:在地铁隧道施工过程中,通过振动监测确保施工期间结构物的安全,避免因施工活动造成的损害‌。

374A-0.25地震脉动传感器 森瑟科技 (senther.com)

374A系列加速度传感器是一款专门为大型建筑、基础设施和地震监测等应用设计的用于探测超低频和低频振动的加速度传感器;其特点是通过传感机构输出一个低噪声并且高幅值的信号,具有出色的测量分辨率。陶瓷晶体和石英晶体都可用于地震加速度传感器的设计,陶瓷晶体具有比石英晶体更高的输出效率。374A产品采用陶瓷晶体作为敏感元件,因此具有更好的信号品质和低频响应特性,内置低噪声信号调制器,因此具有很高的分辨率。为了达最好的测量效果,地震加速度传感器通常搭配增益放大器和电源信号调制器一起使用。此加速度传感器采用激光焊接的方式将不锈钢外壳与军用型接头牢固焊接在一起;外壳隔离,内部屏蔽,外部环境(包括RF、EMI、ESD以及过载)和误操作对产品的影响完全可控,从而保证了产品卓越的重复性和长期稳定性。374A地震传感器根据输出的灵敏度不一样主要分为两个型号,374A-0.25 和 374A-0.5 ,其中超高灵敏度版本的374A-0.25地震传感器特点:超高灵敏度,超低本体噪声,超低频率响应等性能设计,特别适合应用于地震脉动波感知、桥梁微量加速度振动信号感知、建筑物摆动加速度感知、高塔晃动时的加速度感知监测,坝体受水流冲击时的微形变加速度感知、地质勘探时冲击波反馈时的频谱信号分析感知、海洋海床脉动波信号感知、海底隧道微振动信息采集、高铁隧道微振动感知、地铁隧道微振动感知。image.png

技术优势包括:

  • ‌无线传输‌:避免传统布线方案的复杂性,减少线路老化和损坏的风险‌。

  • ‌多参数测量‌:不仅可以测量振动参数,还可以测量温度等其他参数,提供更全面的评估‌。
  • ‌阈值报警‌:设置阈值报警功能,一旦检测到异常振动,可以及时通知维护人员进行处理‌。

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森瑟科技研发的540590型嵌入式压电加速度传感器将一举消除监测工程师的烦恼,助力设备监测行业的普及化。

嵌入式压电加速度传感器540C (senther.com)

590C嵌入式三轴振动芯片传感器 (senther.com)

540C 是一款外形小巧,性能卓越的加速度传感器,适合应 用于各种嵌入式的状态监测。该传感器采用了最新的压电 技术原理,相对比传统产品具有更高的信噪比和宽频率响 应范围。环型剪切的结构保证了产品的⻓期稳定性和低噪 声,这两方面特点对于工业状态监控尤其重要。540C 在 1kHz的典型噪声密度为4 µg/√Hz,工作电流为1mA。540C 可以耐受高达5000g的冲击,应用中可以采用多种安装方 式。 540C可接受 3 ~ 5.5 Vdc范围供电,在不需要外围电 路辅助的情况下可以直接输出振动电压信号,简单易用,既 适合工业现场应用也适合电池供电的无线设备应用。540C的外形采用10mm × 10mm × 5.5mm的小体积封装,可采 用SMD组装, 工作温度范围宽达 −40°C ~ +125°C。

综上所述,振动传感器在轨道交通方面的应用具有重要的现实意义,通过实时监测和数据分析,可以有效提高城市轨道交通的安全性和可靠性。