高速車軸溫度場在線測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、鐵路是無論對于國家經(jīng)濟發(fā)展還是人們?nèi)粘３鲂卸加兄种匾淖饔?它是我國綜合交通運輸業(yè)的骨干和主力軍。軸溫作為列車重要的安全因素,一直是鐵路安全的主要檢測量之一。列車車軸溫度場在線測量系統(tǒng)便是用來檢測列車的車軸溫度狀況,以保障列車在行駛過程中的安全。伴隨著幾次列車的大幅提速,列車軸溫測量系統(tǒng)也面臨著新的挑戰(zhàn)與要求?，F(xiàn)有的列車軸溫檢測系統(tǒng)都是直接測得車軸的溫度值,但無法描繪出整個車軸的溫度場分布狀況。本文研制的車軸溫度場在線測量系統(tǒng)是一款

2、用于車軸溫度測量的高速紅外熱像儀,它能夠直觀地呈現(xiàn)出車軸溫度場的紅外熱像圖。
　　本文根據(jù)紅外輻射測溫的原理,采用的方案是采用PbSe紅外線陣探測器對列車車軸在豎直方向進(jìn)行掃描,隨著車軸在水平方向的移動便可以得到二維的車軸溫度場紅外圖像。本系統(tǒng)下位機主要實現(xiàn)列車車軸溫度信號的采集、存儲與發(fā)送,上位機主要實現(xiàn)紅外圖像的生成與進(jìn)一步的圖像處理等功能。當(dāng)列車駛過時,列車車軸的紅外輻射通過光學(xué)系統(tǒng)后輻射到線陣探測器上，探測器的敏感元接收紅

3、外輻射并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出,隨后探測器讀出電路對該信號進(jìn)行整形、放大等處理。系統(tǒng)根據(jù)采集到的列車的車速信號確定數(shù)據(jù)采集卡的啟動時刻和采集速度,采集得到的數(shù)據(jù)隨后存儲在SRAM中。當(dāng)列車全部駛過后,上位機與下位機建立網(wǎng)絡(luò)連接,SRAM中存儲的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)缴衔粰C。上位機接收數(shù)據(jù)并確定電壓與灰度的對應(yīng)關(guān)系,從而得到車軸的灰度圖像,該圖像還需要進(jìn)行一系列的圖像增強處理,如非均勻性校正、直方圖均衡化和偽彩色編碼等,最終呈現(xiàn)出適于人眼觀察