论文部分内容阅读
无缝线路(CWR-Continuously Welded Rails)是轨道现代化的重要标志,世界各国均广泛采用无缝线路。由于无缝线路的钢轨非常长,中间部分由于受到长轨两端扣件阻力不能自由伸缩,因此钢轨内部容易产生纵向温度应力。冬天寒冷,钢轨承受很大的温度拉力,导致细轨断裂;夏天炎热,钢轨承受很大的温度压力,导致胀轨跑道。钢轨变形或断裂容易导致火车在运行过程中跑道或脱轨,引起重大的交通事故。因此对无缝线路钢轨温度应力进行随时、精确检测至关重要,通过测量钢轨实际温度应力,可及时对可能发生断轨或胀轨区段进行维修。本文基于铁磁学、弹性力学等理论基础,解释了金属磁记忆(MMM-Metal Magnetic Memory)及磁巴克豪森噪声(MBN-MagneticBarkhausen Noise)的原理,并根据两者的优点提出结合MMM-MBN技术检测钢轨温度应力系统的设计方案。采用两点法进行金属磁记忆传感器的标定和最小二乘支持向量机(LS-SVM-Least Squares Support VectorMachine)完成磁巴克豪森传感器的标定;根据传感器输出信号特征分别设计了信号调理电路与模拟量输入输出电路;基于ARM9处理器与嵌入式Linux内核实现模拟信号采集、激励信号发出等功能;利用Qt/Embedded构建该检测系统的软件构架,通过多线程技术实现传感器多通道模拟量采集与绘图、历史曲线保存与查询、系统状态显示与刷新以及MMM-MBN检测方法的调用与切换。根据对实际钢轨温度应力检测的结果可以得出该检测系统能较好结合MMM和MBN这两种检测技术的优势,具有精度高、响应速度快、可视化效果好以及支持在线测量等优点,具有较高的实用价值。