摘要：实时温度传感器由精密级铂热电阻元件和经特殊工艺处理的防护套组成，并用四芯屏蔽信号电缆线从敏感元件引出用于测量，通常可以采用四线测量法测量，以减少导线电阻引起的测量误差。铂电阻温度传感器具有极佳的可互换性和长期稳定性，用于检测列车的各轴箱、齿轮箱以及牵引电机的温度状态。是反映动车组状态是否良好，能否安全运行的一项至关重要的技术指标，因此也是动车组检修的一项重要内容。
关键词：温度传感器 检修 敏感元件
1 CRH3型动车组温度传感器原理及安装
CRH3型动车组轴承温度传感器采用的为PT100 传感器，传感器分A、B 通道互为冗余，轴承温度传感器探头阻值为：R=R0（1+αT）；其中R0=100Ω（在0℃时的电阻值），T为摄氏温度，α为铂电阻的温度系数（0.385）。轴承温度传感器安装在每个轴箱的端部，安装时在传感器探针位置涂抹热传导膏，以保证热量传输效果。
2 CRH3C型动车组轴温报警系统控制逻辑
CRH3动车组车载报警包含三个报警门限，分别为轮对轴承温度升高、热轴预警、热轴报警，详细介绍如下：
2.1 轮对轴承温度升高
只要满足下面的任一条件，就判定为温度升高故障：轴承温度传感器两个通道的温度输入都合理，且两个通道的温度都满足大于100℃（滞回90℃） 或者与本车同侧的温度平均值差大于30℃（滞回28℃）；
两个通道的温度输入都合理，且两个通道的温度只有一个大于100℃（滞回90℃） 或者与本车同侧的温度平均值差大于30℃（滞回28℃），持续时间大于30s；两个通道的温度输入只有一个合理，且合理通道的温度大于100℃（滞回90℃） 或者与本车同侧的温度平均值差大于30℃（滞回28℃）；产生轴的温度升高故障且持续10s 后会报出相应代码。
3 浅谈各车型温度传感器检修标准
3.1 CRH1型车温度传感器检修标准
3.1.1 轴温传感器：
各传感器表面清洁，电缆外部波纹管无破损、断裂电缆表面橡胶无破损、开裂、老化，绝缘防水状态良好。
传感器外部油漆不良时须补漆；
传感器安装前须检查六角锁紧螺母能自由转动。（适用于1061~1075）；
用DC500V兆欧表测量温度传感器绝缘电阻不小于5MΩ（适用于1061~1075）。
用DC500V兆欧表测量温度传感器绝缘电阻不小于20MΩ（适用于1229~1233）。
传感器整车试验功能正常；
3.1.2 齿轮箱传感器：
清洁检查传感器，电缆和连接器无破损、老化开裂、壳体无裂纹。
连接器旋转接头无松动，插针无明显变形，插针与卡口位置正确；
用DC500V兆欧表测量温度传感器绝缘电阻不小于20MΩ。
耐压测试：施加AC500V（50HZ）电压，历时1min，无击穿或闪络现象。
测试传感器性能正常。
3.2 CRH2型车温度传感器检修标准
1）温度传感器安装牢固，无破损。2）温度传感器配线用胶管破损时修复，有穿透性损伤、断裂等缺陷时更新3）测量温度传感器阻值，应满足以下要求：R=（100+0.385*T）±5 Ω；T：代表当前温度，单位℃。4）绝缘性能测试：用500V兆欧表测量温度传感器绝缘电阻不小于10MΩ。
3.3 CRH3型车温度传感器检修标准
连接器外壳、绝缘体无机械损伤及变形，插针无缩针、电蚀、锈蚀、变形等现象。温度传感器保护套表面因外力造成磨损、划伤等穿透性破损，内部纤维编织侧已外露的护套报废处理；护套因长期使用表面自然龟裂形成裂纹或破损小于3处且内部纤维编织层未外露的护套可修复。温度传感器探头根部密封胶脱落或开裂时须补胶。传感器检测部位无机械损伤，温度传感器探针无弯折、变形。
绝缘电阻测试：用DC500V绝缘电阻测试仪测试，测量信号线对屏蔽线、信号线对传感器外壳、屏蔽线对传感器探头之间的绝缘电阻大于200M欧姆；
用万用表测试R=（100+0.385*T）±0.4 Ω
3.4 CRH5型车温度传感器检修标准
齿轮箱振动温度传感器进行灵敏度标定，更新波纹管，进行绝缘试验（DC500V，绝缘电阻大于10MΩ），温度测试。
3.5 CR40AF型车温度传感器检修标准
传感器安装牢固，无破损；
传感器配线用胶管破损时修复，有穿透性损伤或断裂等缺陷时更换；
插针无缩针锈蚀变形现象；
对轴温实时监测系统温度传感器进行绝缘试验，测量传感器信号线对屏蔽线插针、对传感器外壳之间的绝缘电阻，500V电压下绝缘电阻大于200M欧姆；
对轴温实时监测系统温度传感器进行电阻检测（室温下测量阻值即可），传感器有故障时须更换，测量温度传感器阻值，应满足以下要求：R=（100+0.385*T）±5 Ω；
T：代表当前温度，单位℃。
3.6 CR40BF型车温度传感器检修标准
连接器外壳、绝缘体无机械损伤及变形，插针无缩针、电蚀、锈蚀、变形等现象。温度传感器保护套表面因外力造成磨损、划伤等穿透性破损且内部纤维编织侧已外露的护套报废处理。护套因长期使用表面自然龟裂形成裂纹或破损小于3处且内部纤维编织层未外露的护套可修复。轴温传感器探头根部密封胶脱落或开裂时须补胶。温度传感器探针无弯折、变形。
a）绝缘电阻试验：用DC500V绝缘电阻测试仪进行绝缘电阻测试，测量连接器各点对传感器外壳、连接器各点对传感器探头之间的绝缘电阻大于200MΩ；连接器壳体对传感器探头组件之间绝缘电阻应不小lGΩ。
b）耐压试验：连接器各点对连接器壳体、连接器各点对传感器探头组件、连接器壳体对传感器探头组件之间，施加工频交流电压有效值 2000V 历时 lmin 的电压，传感器应无击穿和闪烙现象。
c）热敏电阻容差：应符合JB/T8622-1997 B 级要求,在0℃时阻值容差应≤0.12Ω（±0.3℃），在100℃时阻值容差应≤0.30Ω（±0.8℃）。
d）Pt100阻值检测：对传感器探头部分逐渐加热，从常温升温至100℃过程中阻值无跳变，100℃阻值达到(138.51±2)Ω。
e）热相应试验：在流速为0.4m/s±0.05m/s的水中测试时，热响应时间:τ0.9≤12s。
4 浅谈CRH3型动车组温度传感器检修工艺
4.1 外观检查
传感器护套表面因外力造成磨损、划伤等穿透性破损且内部编织层已外露的，传感器报废；护套因长期使用表面自然老化龟裂形成裂纹的报废。
检查探针无弯曲、变形、裂纹、锈蚀。
检查连接器壳体、模块无变形磕伤，插针无缩针、灼伤，对于模块破损或缩针的可更换模块，更换插头处防水胶圈。
4.2 介电强度测试
在环境温度20℃±15℃，相对湿度＜85%下，信号线对传感器外壳之间耐压。
试验方法：用适配器对接连接器，用耐压仪测试电连接器与连接器外壳之间、电连接器与传感器探头之间、传感器探头与连接器外壳之间的介电强度，耐压条件：AC1000V/50Hz/1min。
试验判据： 交流耐压AC 1000V，50HZ,60s,无击穿闪络现象
4.3 绝缘电阻测试
试验环境：在环境温度20℃±10℃，相对湿度＜85%下。
试验方法：用适配器对接连接器，用绝缘电阻测试仪测试电连接器与连接器外壳之间、电连接器与传感器探头之间、传感器探头与连接器外壳之间的绝缘电阻，耐压条件：DC 500V。
试验判据：绝缘电阻DC 500V ＞200MΩ
4.4 传感器电阻值精度测试
试验环境：在环境温度20℃±10℃，相对湿度＜85%下。
试验方法：
将标准PT100插入电炉7321内，插入深度大于40cm，将电炉7321调至约0℃，待温度稳定后，将待测传感器探针插入试验炉内，插入深度为7~8cm，注意不得将后堵入油，后堵紧固螺栓需向外退出一段，螺栓不得自由活动，以免后堵及螺栓污染油质。将待测传感器探头伸入油槽3~5分钟，待读数稳定后，读取该炉内标准PT100温度值和待测传感器温度值；计算待测PT100实际测得值：实际测得值=测得值-转化温度，将实际测得值及当时标准PT100温度值填入质量卡片；
将标准PT100插入电炉6331内，插入深度大于40cm，将电炉6331调至约100℃，待温度稳定后，将待测传感器探针插入试验炉内，插入深度为7~8cm，注意不得将后堵入油，后堵紧固螺栓需向外退出一段，螺栓不得自由活动，以免后堵及螺栓污染油质。将待测传感器探头伸入油槽3~5分钟，待读数稳定后，读取该炉内标准PT100温度值和待测传感器温度值；计算待测PT100实际测得值：实际测得值=测得值-转化温度，将实际测得值及当时标准PT100温度值填入质量卡片；
转化温度见下表；
试验判据：在标准PT100温度值为0℃时，实际测得值与标准PT100温度值的差值合格范围为：±0.3℃；在标准PT100温度值为100℃时，实际测得值与标准PT100温度值的差值合格范围为：±0.8℃。
注意：探头和标准PT100拿出油槽时，将油滴净，避免浪费油的现象。
传感器型号电阻Ω转化温度℃
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表1
4.5 多路温度检测一致性试验
将1586A调至快速采集模式，将探头由常温插入温度在100±5℃的热溶液中，温度上升过程中，观测多路感温元件的温度，同一只传感器的两路温差不能超过30℃。
5、结论
通过对比各车型温度传感器检修标准，总结了三型车温度传感器检修工艺，降低了动车组检修成本，提高了动车组检修效率，并为后续动车组温度传感器寿命研究提供了可靠素材。
参考文献：
1.TG/CL150-2018《和谐3型动车组高级修检修规程》
论文作者:马海涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：传感器论文; 温度论文; 温度传感器论文; 连接器论文; 护套论文; 电阻论文; 车组论文; 《基层建设》2019年第28期论文;