车辆动态检测技术复习题

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车辆动态检测技术复习题

一、填空与选择

1.传感器的定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

2.传感器的组成：由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。

3.传感器的特性：主要指输入输出关系，包括静态特性和动态特性。静态特性的误差因素有：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨率与阈值、稳定性与温度稳定性、漂移、静态误差。

4.改善传感器性能的途径：1）结构、材料与参数的合理选择。2）差动技术。3)平均技术。4）稳定性处理。5）屏蔽、隔离与干扰抑制。6）零示法、微差法与闭环技术。7）补偿与校正。

5.材料的应变效应：导电材料的电阻与材料的电阻率、几何尺寸（长度与截面积）有关，在外力作用下发生机械变形，引起该导电材料的电阻值发生变化的现象。

6.电阻应变片的结构：敏感栅、引线、基底、盖层、粘结剂。种类：金属丝式、金属箔式、金属薄膜式、半导体。

7.电感式传感器：利用电磁感应原原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化，再由侧量电路转换为电压或电流的变化量输出的一种传感器。

8．感式传感器种类：変磁阻式、变压器式、电涡流式。

9.比较单线圈和差动两种变间隙式电感传感器的特性得到的结论：1）差动式比单线圈是的灵敏度高一倍。2）差动式的非线性项等于单线圈非线性项乘以（△δ/δ0）因子，因为（△δ/δ0）≦1，所以差动式的线性度得到明显改善。

10.变磁阻式传感器的构成与应用 ：由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成，衔铁与膜盒的上端连在一起。当压力进入膜盒时，膜盒的顶端在压力P的作用下产生于压力P大小成正比的位移。于是衔铁也发生移动，从而使气隙发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化。

变隙式差动式传感器：由C形弹簧管、衔铁、铁芯和线圈等组成，当被测压力进入C形弹簧管时，C形弹簧管产生变形，其自由端发生位移带动与自由端连接成一体的衔铁运动，使线圈1和线圈2中电感发生大小变化，即一个电感量增大，另一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出。

11.电容式传感器种类：变极距式、变面积式和变介质式。而电极形状又有平板式、圆柱式、球平面型三种。

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12.压电材料种类：压电晶体、压电陶瓷、新型压电材料。

压电效应：一些离子型晶体的电介质不仅在电场力作用下，而且在机械作用下，都会发生极化现象。

13.压电式传感器的应用特点：灵敏度和分辨率高，线性范围大，结构简单、牢固，可靠性好，寿命长;体积小，刚度、强度、承载能力和测量范围大，动态响应频带宽，动态误差小；易于大量生产，便于选用，使用和校准方便，并适用于近测、遥测。

14.磁电式传感器：分为磁电式传感器和霍尔式传感器两类。

15.热电偶 : 金属热电式传感器简称热电阻，半导体式传感器简称热敏电阻。

16.磁粉探伤:分为干法（干磁粉）、湿法（磁悬液）探伤。电磁探伤器有闭合环型与马蹄型。

17.超声波的特点;:频率高、波长短、绕射现象小，方向性好、能够成为射线而定向传播。

18超声波探头按其工作原理可分为：压电式、磁致伸缩式、电磁式等，从结构分：直探头、斜探头、表面波探头、兰姆波探头、双探头、聚焦探头、冲水探头、水浸探头、空气传导探头以及其他专用探头等。

19.超声波探伤的方法有：共振法、穿透法、脉冲反射法。

20.对轮对进行探伤的目的：主要是发现轮座被轮毂包围部分的裂纹，轮座与车轮轮毂孔接触不良及车轴探声不良等故障，还有检查不退轴承或轴承内圈对滚动轴承、车轴轴颈卸荷槽部位有无裂纹。

21.ATIS系统中AEI接车过程：列车到达开机开机磁钢后，1号磁钢灯闪亮6次，“发射”灯点亮，底面AEI设备射频模式启动工作，此时经天线辐射出微波射频信号，列车到达天线后，2、3号磁钢灯交替闪亮，同时屏幕上显示所接收到的标签信息。列车通过后，地面AEI设备自动关闭射频装置，通过调制解调器向CPS传送收到的列车过车信息。

二、问答题（5T）

1.THDS第三代HBDS-III型红外热轴探测系统:采用调制型制冷式光子探头和新型的自适应轴温计算技术。

2.THDAS系统组成：探测站设备由轨边设备和轨边机房内设备组成，轨边设备包括AEI、光子探头、卡轨器、车轮传感器；轨边机房内设备装置在机柜中，包括主机箱、控制箱、电源箱、防雷设备。

3.自适应轴温计算得特点：1）轴温计算的准确性不因环境温度和探头工作状态的变化而改变。2）能够补偿调制盘温度变化对轴温计算带来的影响，使轴

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温计算准确。3）能一定程度上弥补探头光学系统的变化对探头的影响。4）能够弥补探头性能的不一致性。

4.热轴判别 : 三型机热轴判别采用三个判据：温升、列温升差、辆温升差。将一列车同侧所有轴温温升作为一组样本，则其数据离散性可由方差描述，热轴轴温温升是一列车轴温统计分布的异常值。对一列车同侧所有温升而言，热轴升的方差大，可用方差作为热轴判别的判据。而列温升差和辆温升差与方差的意义相同。程序根据三个判据综合进行判别，若温升低而列温升差和辆温升差高，可判为热轴；若温温升高而列温升差和辆温升差低，也可能被判为正常轴温。热轴判别结果分为激热、强热、微热三个级别。

5．TADS系统的工作原理：TADS是在轨边安装声学传感器阵列对高速运行列车的车辆轴承的振动声音信号进行采集，采用现代声学诊断技术，将时域信号进行能量谱、功率谱分析，采用模糊诊断及小波分析等理论，建立复杂的数学模型和越来越完善的专家诊断系统，根据不同的轴承故障信号频率、能量、幅值和相关的车速、荷载的因素，判别出各种不同的轴承故障类型和故障缺陷程度，从而实现对滚动轴承早期故障进行预警、防范、保证行车安全。

6.TADS中故障轴承的车号定位和轴位的自动定位 : 轴承在车辆中的定位是根据标签的安装位置定义的，与列车运行的方向无关。

7.TADS复示终端 :通过访问各级服务器管理网站，实现对TAD探测数据的实时监控，对故障轴承进行报警，并可以对历史探测数据进行查询和统计。

8.TPDS系统监测的功能与意义：1）识别运行状态不良车辆。2）监测车辆总重、前后转向架重、轴重、轮重和车辆超偏载。3）识别车轮踏面擦伤。4）统计轨道负荷当量通过总重。

9.TCDS对转向架监测包括：一端及二端转向架的失稳情况，车辆的振动情况进行监测。

10.KAX-1客车行车安全监测诊断系统;实现了旅客列车运行中的安全监测与诊断、报警、记录与存储，并实现了“车—地”、“车-人”、“地--地”的双向数据通信。

11.TFDS系统的组成：由数据采集站、数据处理中转站和检测分析中心组成；数据采集站由磁钢组C1-C11、两台高速摄像机、四个光源补偿设备组成；数据处理中转站由光纤收发器、端口处理器、永磁信号前端组成；检测分析中心由光纤收发器、交换机、网络服务器、窗口计算机组成。

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