本實(shí)用新型特別涉及一種軌道交通車輛低頻磁場測試裝置。
背景技術(shù)：
為了評估軌道交通車輛整車及設(shè)備的低頻磁場輻射對車內(nèi)司乘人員的安全，需根據(jù)車輛設(shè)備在車內(nèi)或車底的布置情況在軌道交通車輛司機(jī)室及客室內(nèi)進(jìn)行低頻磁場輻射測試，以確保對攜帶心臟起搏器等人員無不良影響。
根據(jù)EN50500-2008《人體暴露在鐵路環(huán)境中由電子和電氣設(shè)備產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度的測量方法》中車輛的測試要求，測試需在車輛靜止和動態(tài)兩種工況下分別進(jìn)行，且每種工況下，需對車輛司機(jī)室座椅、繼電器柜、蓄電池、輔助逆變器、牽引逆變器、高壓電器箱、牽引電機(jī)、制動電阻等輻射源附近測試，同時還需在每個輻射源距離地板0.3米、0.9米、1.5米三種高度進(jìn)行DC磁場和AC交變磁場測試。例如對某型六節(jié)編制地鐵車輛，每節(jié)車根據(jù)車輛設(shè)備布置選取不同輻射測點(diǎn)，一個列車單元3節(jié)編組需測試27個點(diǎn)位。
目前DC磁場與AC交變磁場分別采用手持式磁場測試儀，其中直流磁場通過手持式直流磁場測試儀配備的直流磁場測試探頭測得，交流磁場通過手持式交流磁場測試儀配備的交流磁場測試探頭測得。由于在測試過程中一個測試人員每次只能手持一種磁場測試儀進(jìn)行測試和記錄，因此每次只能測試某一個點(diǎn)的某一種磁場，如此完成整個試驗(yàn)約需跑車數(shù)十趟，費(fèi)時費(fèi)力。
同時，該測試設(shè)備需要依靠人工記錄測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)誤差大，且不能同步記錄DC磁場、AC交變磁場和列車運(yùn)行參數(shù)，會導(dǎo)致在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中僅能對磁場信息進(jìn)行孤立分析，而不能結(jié)合列車運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行綜合分析，因此最終分析結(jié)果較粗糙，無法針對列車運(yùn)行實(shí)際情況判斷出磁場大小是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
現(xiàn)有的手持式磁場測試儀每次只能對某一點(diǎn)某一高度的某一種低頻磁場進(jìn)行測試，且需要依靠人工記錄測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)誤差大，不能同步記錄列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，最終分析結(jié)果較粗糙。本實(shí)用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種軌道交通車輛低頻磁場測試裝置，每次能測試多個測試點(diǎn)的多個不同高度的兩種低頻磁場，且能同步記錄列車運(yùn)行參數(shù)，省時省力，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確高效地測試軌道交通低頻磁場。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
一種軌道交通車輛低頻磁場測試裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括至少一個測試單元，每一測試單元均包括支架、固設(shè)于支架上的豎直桿、第一安裝座、第一直流磁場測試探頭和第一交流磁場測試探頭；其中第一直流磁場測試探頭和第一交流磁場測試探頭均通過第一安裝座固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿上。
借由上述結(jié)構(gòu)，利用第一安裝座將測量直流磁場的第一直流磁場測試探頭和測量交流磁場的第一交流磁場測試探頭同時固定在豎直桿的同一高度，從而實(shí)現(xiàn)同時測試不同測試點(diǎn)的某一高度處的直流低頻磁場和交流低頻磁場的目的。
進(jìn)一步地，測試單元還包括第二安裝座、第二直流磁場測試探頭和第二交流磁場測試探頭；其中第二直流磁場測試探頭和第二交流磁場測試探頭均通過第二安裝座固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿上。
借由上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)同時測試不同測試點(diǎn)的兩個不同高度處的直流低頻磁場和交流低頻磁場的目的。
進(jìn)一步地，測試單元還包括第三安裝座、第三直流磁場測試探頭和第三交流磁場測試探頭；其中第三直流磁場測試探頭和第三交流磁場測試探頭均通過第三安裝座固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿上。
借由上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)同時測試不同測試點(diǎn)的三個不同高度處的直流低頻磁場和交流低頻磁場的目的。
作為一種優(yōu)選方式，第一安裝座距離軌道交通車輛地板0.3m，第二安裝座距離軌道交通車輛地板0.9m，第三安裝座距離軌道交通車輛地板1.5m。
借由上述結(jié)構(gòu)，通過在豎直桿的0.3米、0.9米、1.5米測試高度同時固定測量DC磁場的測試探頭和測量AC交變磁場的測試探頭，滿足同步測試標(biāo)準(zhǔn)要求的三個高度。
進(jìn)一步地，還包括第一信號調(diào)理電路、第二信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和PC機(jī)；第一直流磁場測試探頭、第二直流磁場測試探頭和第三直流磁場測試探頭的信號輸出端均與第一信號調(diào)理電路的輸入端相連，第一交流磁場測試探頭、第二交流磁場測試探頭和第三交流磁場測試探頭的信號輸出端均與第二信號調(diào)理電路的輸入端相連，第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路的輸出端均通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與PC機(jī)相連。
借由上述結(jié)構(gòu)，將直流磁場測試探頭輸出的直流低頻磁場測試信號通過第一信號調(diào)理電路、將交流磁場測試探頭輸出的交流低頻磁場測試信號通過第二信號調(diào)理電路，從而將微弱的磁場測試信號調(diào)理為多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠識別的模擬電壓信號，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對輸入的信號進(jìn)行采樣處理后傳輸?shù)絇C機(jī)，最終在PC機(jī)上輸出顯示，從而避免人工讀取記錄測試數(shù)據(jù)，測試結(jié)果誤差小。
進(jìn)一步地，還包括用于測量車輛運(yùn)行速度的速度傳感器和用于測量列車運(yùn)行過程中電信號的電量傳感器，速度傳感器和電量傳感器的信號輸出端均通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與PC機(jī)相連。
借由上述結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過硬件同步記錄DC磁場、AC交變磁場和列車運(yùn)行參數(shù)（包括列車速度、電機(jī)參數(shù)、逆變器參數(shù)等），能夠準(zhǔn)確地判斷列車的運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)將列車運(yùn)行參數(shù)與低頻磁場強(qiáng)度對應(yīng)起來，實(shí)時準(zhǔn)確地測試軌道交通車輛低頻磁場輻射，能夠針對列車實(shí)際運(yùn)行情況判斷磁場大小是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
作為一種優(yōu)選方式，所述支架為三腳架。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠一次測試車輛內(nèi)多個測試點(diǎn)多個高度的直流磁場強(qiáng)度和交流磁場強(qiáng)度，減少測試次數(shù)，省時省力；同時，能夠自動采集記錄測試數(shù)據(jù)，并將列車運(yùn)行參數(shù)與磁場強(qiáng)度實(shí)時對應(yīng)起來，實(shí)時準(zhǔn)確地測試軌道交通車輛低頻磁場輻射，能夠?qū)崿F(xiàn)列車運(yùn)行參數(shù)和磁場信息的綜合分析。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1為測試單元，2為支架，3為豎直桿，4為第一安裝座，5為第一直流磁場測試探頭，6為第一交流磁場測試探頭，7為第二安裝座，8為第二直流磁場測試探頭，9為第二交流磁場測試探頭，10為第三安裝座，11為第三直流磁場測試探頭，12為第三交流磁場測試探頭，13為第一信號調(diào)理電路，14為第二信號調(diào)理電路，15為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，16為PC機(jī)，17為速度傳感器，18為電量傳感器。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例包括一個測試單元1，測試單元1包括支架2、固設(shè)于支架2上的豎直桿3、第一安裝座4、第一直流磁場測試探頭5和第一交流磁場測試探頭6；其中第一直流磁場測試探頭5和第一交流磁場測試探頭6均通過第一安裝座4固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿3上。所述支架2為三腳架。
測試單元1還包括第二安裝座7、第二直流磁場測試探頭8和第二交流磁場測試探頭9；其中第二直流磁場測試探頭8和第二交流磁場測試探頭9均通過第二安裝座7固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿3上。
測試單元1還包括第三安裝座10、第三直流磁場測試探頭11和第三交流磁場測試探頭12；其中第三直流磁場測試探頭11和第三交流磁場測試探頭12均通過第三安裝座10固設(shè)于對應(yīng)的豎直桿3上。
第一安裝座4距離軌道交通車輛地板0.3m，第二安裝座7距離軌道交通車輛地板0.9m，第三安裝座10距離軌道交通車輛地板1.5m。
測試裝置還包括第一信號調(diào)理電路13、第二信號調(diào)理電路14、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15和PC機(jī)16；第一直流磁場測試探頭5、第二直流磁場測試探頭8和第三直流磁場測試探頭11的信號輸出端均與第一信號調(diào)理電路13的輸入端相連，第一交流磁場測試探頭6、第二交流磁場測試探頭9和第三交流磁場測試探頭12的信號輸出端均與第二信號調(diào)理電路14的輸入端相連，第一信號調(diào)理電路13和第二信號調(diào)理電路14的輸出端均通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15與PC機(jī)16相連。
測試裝置還包括用于測量車輛運(yùn)行速度的速度傳感器17和用于測量列車運(yùn)行過程中電信號的電量傳感器18，速度傳感器17和電量傳感器18的信號輸出端均通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15與PC機(jī)16相連。
本實(shí)施例中，三腳架為鍍鋅鋼材三腳架。豎直桿3采用不導(dǎo)磁的玻璃纖維材質(zhì)，高度為2米。各交流磁場測試探頭采用100cm2球形交流磁場測試探頭。采用16通道以上、帶寬1M、采樣率500kS/s的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣處理，PC機(jī)16上還可以裝有對低頻磁場進(jìn)行頻譜分析的現(xiàn)有頻譜分析軟件。
本實(shí)用新型的安裝和測試過程如下：
1）采用三角架將豎直桿3固定，分別在0.3米、0.9米和1.5米處配置安裝座。
2）將各直流磁場測試探頭和各交流磁場測試探頭通過安裝座固定于豎直桿3后，直流磁場信號通過第一信號調(diào)理電路13、交流磁場信號通過第二信號調(diào)理電路14將微弱的磁場信號經(jīng)過放大濾波等轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15可以識別的電壓信號。
3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15對第一信號調(diào)理電路13和第二信號調(diào)理電路14調(diào)理后的信號進(jìn)行采樣處理；同時軌道交通車輛的速度信號、電量信號分別通過速度傳感器17和電量傳感器18同步接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15，與直流磁場和交流磁場信號同步測量。
4）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15將采樣后的速度信號、電量信號、直流磁場信號和交流磁場信號通過網(wǎng)絡(luò)同步傳輸?shù)絇C機(jī)16，PC機(jī)16對數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析和顯示，最終得到整個測試過程中低頻磁場信號與速度和電參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。
本實(shí)施例中僅示出測試單元1為一個的情況，當(dāng)測試單元1為多個時，通過在軌道交通車輛司機(jī)室和客室選定的不同測試點(diǎn)處分別安裝測試單元1，實(shí)現(xiàn)同時采集和分析多個測試點(diǎn)的低頻磁場強(qiáng)度。
上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是局限性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。