电力机车受电弓撞击检测传感器
专利汇可以提供电力机车受电弓撞击检测传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种电 力 机车 在运行时，受电弓遭受撞击的状态检测 传感器 。该装置主要由撞击力检测组件和 信号 处理与无线高频信号发射 电路 构成。传感器整体安装于高电位端的受电弓 支架 上。当供 电网 路上坠挂在线路下方的物体撞击运行 电力机车 的受电弓时，撞击力传感器将遭受碰撞，并将其撞击力转换成电脉冲信号送到 信号处理 与发射电路，经民用高频频段的高频信号发射出去，完成受电弓的撞击检测。，下面是电力机车受电弓撞击检测传感器专利的具体信息内容。
1.一种电力机车受电弓撞击检测传感器，包括信号检测部分和信号处理与发射部 分，其特征在于：信号检测部分包括压电陶瓷片及将压电陶瓷片连接在电力机 车受电弓上的连接件，压电陶瓷片固联在连接件上，信号发射部分由信号处理 电路和高频发射电路组成，压电陶瓷片将电力机车受电弓遭受的撞击力转换成 电信号，输入给信号处理电路，再通过高频发射电路经天线发射出去。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：信号处理电路由信号处理传输匹配电路、 极性变换电路、脉冲延时电路组成，压电陶瓷片的压电转换信号输出与信号传 输匹配电路的输入端连接，信号传输匹配电路的输出端与极性变换电路的输入 端连接、极性变换电路的输出端与脉冲延时电路输入端连接、脉冲延时电路的 输出端与高频发射电路的输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于：压电陶瓷片的受撞击面贴附有承载 撞击力的硅橡胶片材。
4.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于：设有与压电陶瓷片电连接的导电胶， 导电胶的输出端与信号传输匹配电路的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于：导电胶贴附在压电陶瓷片两面，其中受 撞击面贴附有承载撞击力的硅橡胶片材。
技术领域
本实用新型涉及一种检测电力机车受电弓在运行状态下受到外力撞击时的告 警传感器。
背景技术
电力机车运行时，受电弓处在Z字型的电气网路下，由于各网节点大量使用 了吊钩、牵拉线和绝缘子支撑杆等物件作为机械固定用。因风雨侵袭、沿路化学 物侵蚀作用、机械老化以及电力机车高速运行带来的振动等原因，使得这些机械 固定件会发生脱扣而坠挂于电网线路的下方。当电力机车高速行驶时其坠落部件 极易撞击受电弓，造成受电弓受损或拉垮供电网路，从而影响电力机车的运行。 目前尚无在受电弓上直接检测撞击的传感器。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种电力机车受电弓撞击检测传感器，该 传感器可在受电弓上直接检测受撞击的信号，为排除电力机车电气网路的机械固 定物异位引起的故障提供信息。
本实用新型提供的技术方案是：一种电力机车受电弓撞击检测传感器，包括 信号检测部分和信号处理与发射部分，信号检测部分包括压电陶瓷片及将压电陶 瓷片连接在电力机车受电弓上的连接件，压电陶瓷片固联在连接件上，信号发射 部分由信号处理电路和高频发射电路组成，压电陶瓷片将电力机车受电弓遭受的 撞击力转换成电信号，输入给信号处理电路，再通过高频发射电路经天线发射出 去。
上述信号处理电路由信号处理传输匹配电路、极性变换电路、脉冲延时电路 组成，压电陶瓷片的压电转换信号输出与信号传输匹配电路的输入端连接，信号 传输匹配电路的输出端与极性变换电路的输入端连接、极性变换电路的输出端与 脉冲延时电路输入端连接、脉冲延时电路的输出端与高频发射电路的输入端连接。
设有与压电陶瓷片电连接的导电胶，导电胶的输出端与信号传输匹配电路的 输入端连接。
上述导电胶贴附在压电陶瓷片两面，其中受撞击面贴附有承载撞击力的硅橡 胶片材。
本实用新型采用压电陶瓷片作为撞击信号检测组件，在与一运动物体相撞瞬 间，撞击力大于10N时，该陶瓷片能输出一单极性脉冲波。当电力机车运行时， 供电网路的某个节点如有物体挂落在线路的下方，则受电弓前方安装的本实用新 型撞击检测传感器首先遭遇碰撞，通过信号检测部分将电信号送到信号处理与发 射部分，达到在高电位上的撞击力检测的目的；检测到受撞击的信号经信号处理 与发射部分发射，从而为排除电力机车电气网路的机械固定物异位引起的故障提 供信息。本实用新型可在电网27kV高电位上工作，并满足电磁兼容的要求。
附图说明
图1为本实用新型受电弓撞击检测传感器示意图；
图2为本实用新型信号检测部分的安装示意图；
图3为本实用新型无线高频信号发射部分的电路框图；
图4本实用新型信号处理电路原理图。
具体实施方式
由图1可知，本实用新型提供的电气列车受电弓撞击检测传感器主要由压电 陶瓷片1构成的撞击力检测组件和撞击力电信号处理与高频发射电路2以及发射 天线3组成。如图2所示，撞击力检测组件由多层材料叠放构成，最上面采用的 硅橡胶片7材直接承载撞击力，压电陶瓷片1上下两面的导电胶6将压电转换信 号输出，完成信号的检测。撞击力检测组件固联在连接件5上，并通过连接件5 固定在受电弓4上(如通过螺栓或其他固定方式连接)。如图3所示，信号处理与 发射部分2由撞击力检测信号输入端8，信号传输匹配电路9，撞击力脉冲波极性 变换电路10，脉宽整形延时电路11和高频信号产生与发射电路12构成。
如图4所示，受电弓传感器遭受撞击后，撞击力转变成电信号送入阻抗匹配 电路13，匹配阻抗由R10和R11组成，同时可兼作信号电平的调整。由IC1CA3130 和若干电阻组成的无二极管极性转换电路将输入的正负脉冲信号转换成正极性信 号输出。由电路图可知，IC1接成反向放大电路，当负极性信号输入时，输出为 当输入信号为正极性时，IC2CD4011输出保持为零，输入电压通过 R12、R13和R14分压，使IC2输入端得到 从而完成信号极性的转 换。为了使正负增益相同，后级电路的输入阻抗应与R14并联计算。
IC2为反向门，用以实现高低电平的转换，给后级电路提供有效信号期间的低 电平触发。由IC3组成的电路是一个典型的脉冲延时和展宽电路。由于前置电路 送来的脉冲信号宽度是可变的，为了保证后置电路的稳定运行，脉冲展宽电路将 不同脉冲宽度的波形通过展宽电路统一延时展宽为标准输出的0.5S方波，并由 IC3HA17555集成电路3脚输出驱动下级高频电路工作。
高频信号产生与发射电路12因采用本领域技术人员所熟知的常规电路或器 件，故在此不再对其作详细说明。无线高频信号发射部分将撞击力检测信号经天 线3发射后，即完成了受电弓受撞击信号的检测。
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