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三分力傳感器磁懸浮試驗臺應用
文章出處：未知人氣：發(fā)表時間：2023-09-27 10:53:26
自2003年中國從德國購入磁懸浮列車以來，到2015年中國進行磁懸浮列車的自主研發(fā)，再到2019年，中國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線，這標志著中國在磁懸浮列車的路線上正在愈走愈遠，這一切都離不開我們的科研人員一次又一次的努力。
磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動的列車，它通過電磁力實現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產(chǎn)生的電磁力牽引列車運行。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，行走時不同于其他列車需要接觸地面，只受來自空氣的阻力，高速磁懸浮列車的速度可達每小時400公里以上，中低速磁懸浮則多數(shù)在100-200公里/小時。
四川省某重點大學購買了我司的三分力傳感器，用于進行磁懸浮測試實驗，試驗臺整體可分為驅(qū)動傳動與制動裝置、主軸軸承裝置、軌道與防護裝置、支承裝置、高速轉(zhuǎn)輪、實驗測試與控制系統(tǒng)。試驗臺須滿足設計時速700km/h下高溫超導磁懸浮與永磁電動磁懸浮兩種制式的高速動態(tài)運行模擬實驗，具體工作方式為軌道旋轉(zhuǎn)，懸浮體相對軌道動態(tài)運行；可開展超導釘扎懸浮與永磁電動懸浮的無激振、不同轉(zhuǎn)速工況條件下懸浮力、導向力、磁阻力的采集分析實驗以及有激振、不同轉(zhuǎn)速工況條件下懸浮力、導向力、磁阻力、振動加速度、振動頻率、動態(tài)懸浮間隙位移變化的采集分析實驗。
渦流制動器為兩套，分別布置于高速輪兩側(cè)的中心水平面上，以對消制動磁鐵的懸浮力作用，具備制動間隙可調(diào)功能，其中，制動面為高速轉(zhuǎn)輪最外處圓柱面，制動間隙調(diào)整范圍為5-120 mm。此外，試驗臺還裝載了我司的高精度三軸力傳感器可實現(xiàn)對制動力的實時監(jiān)測，可支持開展渦流制動實驗研究；至此，磁懸浮實驗平臺搭建完成。
我司的傳感器可實時監(jiān)測試驗臺在實驗過程中產(chǎn)生的X、Y、Z三個方向的力值，并將數(shù)據(jù)反饋至電腦。我們還具有配套使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其功能主要有三（不作輸出控制用）：1.實時值以及曲線顯示；2.數(shù)據(jù)存儲；3.數(shù)據(jù)調(diào)取，包含曲線和數(shù)據(jù)表格的調(diào)取；
流程示意圖如下：
傳感器（原始mV信號）—放大器（標準模擬量）—數(shù)據(jù)采集卡（通過USB）—電腦界面軟件（基于NI LabView編程）。
三軸力傳感器結(jié)合耐創(chuàng)三通道放大器，后端采用FC-SC3200數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，傳輸?shù)诫娔X端軟件，實現(xiàn)實時采集，顯示；
磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動的列車，它通過電磁力實現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產(chǎn)生的電磁力牽引列車運行。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，行走時不同于其他列車需要接觸地面，只受來自空氣的阻力，高速磁懸浮列車的速度可達每小時400公里以上，中低速磁懸浮則多數(shù)在100-200公里/小時。
四川省某重點大學購買了我司的三分力傳感器，用于進行磁懸浮測試實驗，試驗臺整體可分為驅(qū)動傳動與制動裝置、主軸軸承裝置、軌道與防護裝置、支承裝置、高速轉(zhuǎn)輪、實驗測試與控制系統(tǒng)。試驗臺須滿足設計時速700km/h下高溫超導磁懸浮與永磁電動磁懸浮兩種制式的高速動態(tài)運行模擬實驗，具體工作方式為軌道旋轉(zhuǎn)，懸浮體相對軌道動態(tài)運行；可開展超導釘扎懸浮與永磁電動懸浮的無激振、不同轉(zhuǎn)速工況條件下懸浮力、導向力、磁阻力的采集分析實驗以及有激振、不同轉(zhuǎn)速工況條件下懸浮力、導向力、磁阻力、振動加速度、振動頻率、動態(tài)懸浮間隙位移變化的采集分析實驗。
渦流制動器為兩套，分別布置于高速輪兩側(cè)的中心水平面上，以對消制動磁鐵的懸浮力作用，具備制動間隙可調(diào)功能，其中，制動面為高速轉(zhuǎn)輪最外處圓柱面，制動間隙調(diào)整范圍為5-120 mm。此外，試驗臺還裝載了我司的高精度三軸力傳感器可實現(xiàn)對制動力的實時監(jiān)測，可支持開展渦流制動實驗研究；至此，磁懸浮實驗平臺搭建完成。
我司的傳感器可實時監(jiān)測試驗臺在實驗過程中產(chǎn)生的X、Y、Z三個方向的力值，并將數(shù)據(jù)反饋至電腦。我們還具有配套使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其功能主要有三（不作輸出控制用）：1.實時值以及曲線顯示；2.數(shù)據(jù)存儲；3.數(shù)據(jù)調(diào)取，包含曲線和數(shù)據(jù)表格的調(diào)取；
流程示意圖如下：
傳感器（原始mV信號）—放大器（標準模擬量）—數(shù)據(jù)采集卡（通過USB）—電腦界面軟件（基于NI LabView編程）。
三軸力傳感器結(jié)合耐創(chuàng)三通道放大器，后端采用FC-SC3200數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，傳輸?shù)诫娔X端軟件，實現(xiàn)實時采集，顯示；
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