项目信号基础设备计轴器

计轴器的工作原理计轴器是一种用于测量和监控旋转轴的装置，它可以精确地测量轴的旋转角度、速度和加速度。

计轴器通常由传感器、信号处理器和显示器组成，其工作原理如下：1. 传感器：计轴器使用不同类型的传感器来检测轴的运动。

常见的传感器包括光电传感器、磁性传感器和电容传感器。

这些传感器可以测量轴的旋转角度，并将其转换为电信号。

2. 信号处理器：传感器产生的电信号被送入信号处理器，该处理器对信号进行放大、滤波和数字化处理。

信号处理器还可以校准传感器的输出，以确保测量结果的准确性和稳定性。

3. 显示器：经过信号处理器处理后的信号被发送到显示器上进行显示。

显示器可以是数字显示屏、液晶屏或者其他类型的显示设备。

它可以显示轴的旋转角度、速度和加速度等相关信息。

计轴器的工作原理可以进一步分为以下几个步骤：1. 安装：计轴器通常需要安装在待测量的旋转轴上。

安装时需要确保计轴器与轴的旋转轴线相切，并且能够稳定地固定在轴上。

2. 传感器测量：当轴开始旋转时，传感器会感知到轴的运动，并将其转换为电信号。

不同类型的传感器使用不同的测量原理，例如光电传感器通过光敏元件感知光线的变化来测量轴的旋转角度。

3. 信号处理：传感器产生的电信号被送入信号处理器进行放大、滤波和数字化处理。

信号处理器可以根据需要对信号进行调整和校准，以确保测量结果的准确性和稳定性。

4. 显示结果：经过信号处理器处理后的信号被发送到显示器上进行显示。

显示器可以实时显示轴的旋转角度、速度和加速度等相关信息。

用户可以根据需要进行数据记录和分析。

计轴器的工作原理可以应用于各种领域，包括机械创造、航空航天、汽车工业等。

它可以匡助工程师和技术人员监测和控制旋转轴的运动，提高生产效率和产品质量。

总结：计轴器是一种用于测量和监控旋转轴的装置，通过传感器检测轴的运动，并经过信号处理器处理后显示在显示器上。

它可以精确测量轴的旋转角度、速度和加速度等相关信息，应用于各种领域，匡助提高生产效率和产品质量。

一、引言上海工程技术大学城市轨道交通信号与控制专业是“卓越工程师”试点专业，专业培养与上海申通地铁集团建立了密切的合作关系，依托申通集团维保通号公司的场地、技术和设备等资源，开展了专业实习基地的建设，现已建成蒲汇塘实训中心和梅陇实训中心。

2014年已经有53名卓越班学生在基地完成了19周的专业实习项目3个，其中涉及到计轴器的实训项目。

此外，与上海申通地铁集团有限公司培训中心合作，建设的地铁试验线包含无源信标、有源信标、计轴器、无线接入节点AP （Access Point ）、波导管等信号硬件设备，同时配备的卡斯柯CBTC 信号系统和泰雷兹CBTC 信号系统都是以计轴器为后备模式的。

为此，有必要对计轴器做深入认识。

二、计轴器的特点计轴器同轨道电路一样是用于检测区间空闲与否的设备，经验表明，计轴的可用性一般都达到了完全同样功能的轨道电路的五倍以上。

也就是说它与轨道电路相比有很多优点。

可归纳如下：1.不受道床电阻影响；2.钢轨表面生锈不会影响对列车的检测；3.对轨道区段的长度没有限制，其防护区段长度可达20km ；4.牵引回流和接地线连接无限制；5.磁头可靠性和抗干扰能力较强；6.可适应列车高速行驶；7.软硬件均采用模块化设计，所以现场配置灵活；8.具有自我诊断和报警功能。

三、计轴器的组成与结构计轴器由室内设备和室外设备组成。

室内设备即用于计数处理的计轴主机（简称ACE ）；室外设备由计轴点设备组成，计轴点设备包括安装在钢轨腰线上的磁头（简称SK ）和安放电子检测器（简称EAK ）的电子盒。

（一）磁头磁头是依据电磁感应原理，利用列车走行轮对引起线圈中磁场的变化从而实现将磁能转换成电能的转换装置。

馈送给发射磁头的高频电流产生的交变磁场绕过钢轨在接收磁头感应出交变磁场，发送线圈T 所产生的磁通环绕过钢轨后形成两个磁通Ф1和Ф2，如图1所示。

Ф1和Ф2以不同的路径相反的方向穿过接收线圈R ，它们会随着有无列车轮对通过磁头而发生变化，当无车轮切割磁力线时，Ф1大于Ф2，产生的感应交流压VR 与励磁电压VT 同频同相，反义，有车通过时，Ф1小于Ф2，VR 与VT 同频反相，此时由于轮缘的屏蔽作用，V R 电压幅度很低。

第2章信号系统基础设备计轴信号系统，在国外运用很普遍，我国铁路的计轴闭塞系统研究也有运用的成果，计轴器的国产化也已成熟。

而城市轨道交通信号系统中采用计轴器，是近年米出现的新景象；当列车运行自动控制(A TC)系统故障的情况下，计轴器作为轨道电路的替代品，由其构成联锁、闭塞系统，以确保列车运行安全。

有些城市轨道交通在运营初期，列车运行自动控制(A TC)系统的A TP子系统还不能运用，所以，基于计轴器的信号系统可以作为后备的信号系统，投入运营。

对于CBTC系统而言，车载信号作为主体信号；但是对于非通俯列车或CB'IC 发生故障时，没有车载信号，列车只能由司机操纵，根据地面信号的显示运行，而没置于道岔区域的地而信号联锁控制，还是依赖于计轴器，来检测轨道区段的空闲。

2 5 1计轴设备的组成讣轴没嵛在铁路和城市轨道交通中都有广泛的应用。

计轴设备的生产商有国内也有围外的。

在城市轨道交通中主要用国外厂商生产的计轴设备。

由于生产厂商的不同，在计轴设备的设计上也存在差异。

计轴设备如图2．55所示，它要完成检查区段状态的功能，包含室内设备和室外设备，室外设备有传感器(磁头)和电子连接箱；窀内设备有运算器、UPS电源、继电器以及由计算机构成的计轴器主机系统。

室内设备和室外没备由专用计轴电缆相连。

图2 55计轴设备系统构成示意㈦城市轨道交通正线区问内一般不设置计轴器，但是为了提高行车效率，可以在区间设嚣信号机，以缩短行车问隔，这种情况下，在没置信号机的位拨，必须设置计轴器；另外，在正线无岔站，一般将计轴器没置于站台的出口处；而有岔站的道岔区域，每一条进路的两端，都必须设置计轴器，如图2．55所示。

2 5 2计轴系统工作原理1．计轴系统的基本工作原理如图2·56示，在检测轨道区段的人口处和出口处，分别设置计轴器(传感器)，每个点的传感器配有两套磁头，每套分别设置发送磁头和接收磁头；当列车驶入该轨道区段，列车车轮抵达计轴器(传感器)A的作用区域，传感器A将车轴脉冲，经电子连接箱传送给室内计算机主机系统，由主机系统计算车轴数量，并根据两套磁头的作用时机，判别列车运行方向；同样，当列车车轮抵达计轴器(传感器)B的作用区域，计轴器B将车轴脉冲，经电子连接箱传送给室内计算机主机系统，由主机系统确定对轴数是累加计数还是递减计数。

计轴器的工作原理计轴器是一种用于测量和监测旋转机械设备转速的仪器。

它在工业生产中起着重要的作用，能够帮助工程师和技术人员确保机械设备的运行安全和稳定性。

本文将详细介绍计轴器的工作原理，包括其基本原理、使用方法、优势和应用领域。

一、基本原理1.1 传感器：计轴器使用传感器来检测旋转机械设备的转速。

传感器通常是通过测量设备上的旋转部件（如轴）的运动来实现的。

常见的传感器类型包括光电传感器、磁感应传感器和霍尔传感器等。

1.2 信号处理：传感器会将检测到的旋转运动转化为电信号，并传送给计轴器的信号处理部分。

信号处理部分会对电信号进行放大、滤波和数字化处理，以得到准确的转速数据。

1.3 显示和输出：计轴器通常配备有显示屏或数码显示器，用于显示测量到的转速数值。

此外，计轴器还可以通过输出接口将转速数据传输给其他设备，如计算机或数据采集系统，以便进一步分析和处理。

二、使用方法2.1 安装：计轴器通常需要安装在旋转机械设备上，以便能够准确地测量转速。

安装时需要注意传感器的位置和方向，以确保其能够正常接收到旋转部件的运动信号。

2.2 校准：在使用计轴器之前，需要进行校准操作以确保测量结果的准确性。

校准通常包括设置转速范围、调整灵敏度和校准零点等步骤。

2.3 数据记录：计轴器可以记录转速数据，并根据需要进行存储和导出。

这对于长时间监测和分析旋转设备的运行状态非常有用。

三、优势3.1 高精度：计轴器采用先进的传感器和信号处理技术，能够实现高精度的转速测量。

这对于一些对转速要求较高的应用场景非常重要，如航空航天、汽车制造和精密机械等领域。

3.2 实时监测：计轴器能够实时监测旋转设备的转速变化，及时发现异常情况并采取相应的措施。

这有助于提高设备的可靠性和安全性，减少故障和停机时间。

3.3 灵活性：计轴器通常具有多种功能和参数设置选项，可以根据不同的应用需求进行灵活配置。

同时，计轴器的体积小巧，便于安装和携带。

四、应用领域4.1 工业制造：计轴器在工业制造中广泛应用，用于监测各种旋转设备的转速，如发动机、风机、泵和电机等。

信号设备的介绍一、轨道计轴器的组成计轴器由传感器、计数比较器等部分组成。

当车辆轴数的信息需要远距离传输时，计轴器还需采用传输设备。

1.传感器是计轴器的基础设备，其作用是将机车、车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号。

早期使用的传感器一般是机械式，目前一般采用电磁式。

电磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成。

磁头有一个发送线圈和一个接收线圈分别装在钢轨的两侧。

发送器向磁头的发送线圈馈送较高频率的电流，使其周围产生交变磁场，并通过空气、钢轨、扣件等不同介质环链到磁头的接收线圈,感应出一交流电压。

车轴通过磁头时,车轮的屏蔽作用和轮缘的扩散作用，使环链到磁头的接收线圈的磁通量发生变化，并使感应电压显著降低。

接收器将这个变化的感应电压转换成车轴电脉冲信号。

2.计数比较器主要由计数器、鉴别器、比较器组成。

它将进出两个计轴点之间的车轴电脉冲信号进行计数和比较，以判断区间（或轨道区段）是否空闲。

3.传输设备主要由电信号发送器和电信号接收器组成。

多采用频率数码传输方式二、轨道计轴器的应用计轴器可应用于半自动闭塞和自动闭塞区段，也可用于铁路道口的防护、驼峰编组场的高轴阻检查、测速、判定钩车数等，还可在行车指挥自动化、列车运行自动化方面作为校正里程的依据。

三、计轴器的工作原理计轴设备利用轨道传感器、计数器来记录和比较驶入和驶出轨道区段的轴数，以此确定轨道区段的占用或者空闲。

其工作原理是：利用电磁感应的原理，当列车出发，车轮进入轨道传感器作用区时，微机开始计时，轮对经过传感器磁头时，计轴磁头可以探测到通过列车的轴数，向微机传送计轴脉冲，并经电子连接单元EAK单元向计轴运算器报告。

判定运行方向，确定对轴数十累加计数还是递减计数。

通常情况下，由2个计轴探头可以确定1个闭塞分区。

计轴探头沿线路安装在钢轨上，其位置也是闭塞分区的分界点。

计轴运算器是计轴的核心部件，收集器控制范围内的计轴探头发来的所有信息。

计轴运算器计算相邻2个计轴报告的轴数关系，就可以确定该闭塞分区是否空闲。