本技術(shù)涉及軌道車輛，更具體地說，涉及一種軌道車輛靜電沉積的實驗裝置及實驗方法。

背景技術(shù)：

1、隨著技術(shù)的發(fā)展，軌道車輛的運行速度逐漸提高。以高速列車為例，其在實際運行過程中速度可達350km/h。車頂絕緣設(shè)備在高速氣流環(huán)境下會與金屬、粉塵等微小粒子發(fā)生摩擦、碰撞，在車體表面產(chǎn)生表面電荷，從而沉積電荷。當電荷積累到一定程度時發(fā)生靜電放電，會大大影響絕緣設(shè)備的性能，導(dǎo)致列車運行安全受到威脅。因此，對軌道車輛車體表面靜電沉積的關(guān)注具有重要意義。然而，目前并沒有相關(guān)設(shè)備用于評估軌道車輛運行時車體表面的靜電沉積情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種軌道車輛靜電沉積的實驗裝置及實驗方法，該種軌道車輛靜電沉積的實驗裝置及實驗方法可以有效地解決軌道車輛運行時車體表面的靜電沉積情況難以評估的問題。

2、為了達到上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：

3、一種軌道車輛靜電沉積的實驗裝置，包括：

4、環(huán)境氛圍艙，設(shè)有腔體；

5、車體模擬組件，包括旋轉(zhuǎn)支架、葉片和驅(qū)動部件，所述旋轉(zhuǎn)支架設(shè)于所述腔體內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)支架包括中心軸和設(shè)于所述中心軸的支臂，所述葉片設(shè)于所述支臂，所述中心軸上設(shè)有導(dǎo)電部，所述葉片通過導(dǎo)電連接部與所述導(dǎo)電部連接，所述旋轉(zhuǎn)支架至少與所述葉片、所述導(dǎo)電部和所述導(dǎo)電連接部接觸的部分為絕緣材質(zhì)，所述驅(qū)動部件的輸出端與所述中心軸連接，以帶動所述中心軸繞其軸線旋轉(zhuǎn)；

6、靜電電位測試組件，包括探頭和靜電電位測試儀，所述探頭設(shè)于所述導(dǎo)電部的旋轉(zhuǎn)中心處，且所述探頭與所述靜電點位測試儀連接。

7、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述葉片的相對兩端分別與所述支臂的相對兩端固定，且所述葉片的中部呈弧形或流線型。

8、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述旋轉(zhuǎn)支架包括至少兩個所述支臂，各所述支臂的一端均設(shè)于所述中心軸，各所述支臂沿所述中心軸的徑向延伸，各所述支臂上分別設(shè)有所述葉片，且各所述葉片關(guān)于所述中心軸的軸線旋轉(zhuǎn)對稱。

9、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述旋轉(zhuǎn)支架的材質(zhì)為絕緣材質(zhì)；

10、所述旋轉(zhuǎn)支架與所述導(dǎo)電部接觸的部位設(shè)有聚四氟乙烯層，和/或，所述旋轉(zhuǎn)支架與所述驅(qū)動部件連接的部位設(shè)有聚四氟乙烯層。

11、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，還包括氣壓控制組件、濕度控制組件、溫度控制組件中的至少一者，所述氣壓控制組件與所述腔體連通，用與調(diào)節(jié)所述腔體內(nèi)的氣壓；所述濕度控制組件與所述腔體連通，用與調(diào)節(jié)所述腔體內(nèi)的濕度；所述溫度控制組件用與調(diào)節(jié)所述腔體內(nèi)的溫度。

12、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述氣壓控制組件包括：

13、第一抽氣泵，通過第一管路與所述腔體連通，且所述第一管路內(nèi)設(shè)有用于控制所述第一管路通斷的第一閥門，所述第一抽氣泵用于使所述腔體內(nèi)的氣壓下降至設(shè)定氣壓；

14、第二抽氣泵，通過第二管路與所述腔體連通，且所述第二管路內(nèi)設(shè)有用于控制所述第二管路通斷的第二閥門；

15、氣壓檢測傳感器，用于檢測所述腔體的氣壓；

16、氣壓監(jiān)測控制器，與所述氣壓檢測傳感器、所述第二抽氣泵連接，用于根據(jù)預(yù)設(shè)氣壓與所述氣壓檢測傳感器檢測的實時氣壓控制所述第二抽氣泵動作，以使所述腔體的氣壓維持在所述預(yù)設(shè)氣壓；

17、其中，所述設(shè)定氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓。

18、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述氣壓控制組件還包括設(shè)于所述第一管路或所述第二管路的第三閥門，所述第三閥門開啟時所述所述第一管路或所述第二管路與外界環(huán)境連通，所述第三閥門關(guān)閉時斷開與外界環(huán)境的連通。

19、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述濕度控制組件包括：

20、濕度傳感器，用于檢測所述腔體的環(huán)境濕度；

21、濕度控制器，所述濕度控制器的出氣口與所述腔體連通，所述濕度控制器與所述濕度傳感器連接，用于根據(jù)預(yù)設(shè)濕度與所述濕度傳感器檢測的實時濕度動作。

22、可選地，上述車輛靜電沉積的實驗裝置中，所述環(huán)境氛圍艙圍成所述腔體的至少部分壁面具有中空隔層，環(huán)境氛圍艙的外壁設(shè)有與所述中空隔層連通的低溫氣體進氣口和低溫氣體出氣口，所述所述溫度控制組件包括：

23、溫度傳感器，用于檢測所述腔體的環(huán)境溫度；

24、低溫恒溫器，所述低溫恒溫器內(nèi)設(shè)有降溫介質(zhì)，所述低溫恒溫器的出口與所述低溫氣體進氣口連通，所述低溫氣體出氣口與所述低溫恒溫器的氣體回收件連通；

25、溫度控制器，分別與所述溫度傳感器和所述低溫恒溫器連接，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)溫度與所述溫度傳感器檢測的實時溫度控制所述低溫恒溫器動作。

26、本技術(shù)提供的軌道車輛靜電沉積的實驗裝置包括環(huán)境氛圍艙、車體模擬組件和靜電電位測試組件。其中，環(huán)境氛圍艙設(shè)有腔體；車體模擬組件包括旋轉(zhuǎn)支架、葉片和驅(qū)動部件，旋轉(zhuǎn)支架設(shè)于腔體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)支架包括中心軸和設(shè)于中心軸的支臂，葉片設(shè)于支臂，中心軸上設(shè)有導(dǎo)電部，葉片通過導(dǎo)電連接部與導(dǎo)電部連接，旋轉(zhuǎn)支架至少與葉片、導(dǎo)電部和導(dǎo)電連接部接觸的部分為絕緣材質(zhì)，驅(qū)動部件的輸出端與中心軸連接，以帶動中心軸繞其軸線旋轉(zhuǎn)；靜電電位測試組件包括探頭和靜電電位測試儀，探頭設(shè)于導(dǎo)電部的旋轉(zhuǎn)中心處，且探頭與靜電點位測試儀連接。

27、為了達到上述目的，本技術(shù)還提供了一種軌道車輛靜電沉積的實驗方法，該實驗方法采用上述任一種軌道車輛靜電沉積的實驗裝置。該實驗方法包括：

28、設(shè)定實驗的車速、實驗環(huán)境的預(yù)設(shè)溫度、實驗環(huán)境的預(yù)設(shè)濕度和實驗環(huán)境的預(yù)設(shè)氣壓；

29、根據(jù)設(shè)定的所述車速計算確定所述旋轉(zhuǎn)支架的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速；

30、調(diào)節(jié)所述環(huán)境氛圍艙內(nèi)的溫度為預(yù)設(shè)溫度，濕度為預(yù)設(shè)濕度，氣壓為預(yù)設(shè)氣壓；

31、所述驅(qū)動部件驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)支架以所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；

32、所述靜電電位測試組件對所述葉片上的靜電沉積進行檢測。

33、應(yīng)用本技術(shù)提供的軌道車輛靜電沉積的實驗裝置及實驗方法，解決了在地面環(huán)境難以實現(xiàn)測量軌道車輛運行時車體表面靜電沉積的問題。本技術(shù)中，通過將環(huán)境氛圍艙的腔體內(nèi)的氣壓、溫度及濕度調(diào)節(jié)至相應(yīng)的預(yù)設(shè)氣壓、預(yù)設(shè)溫度及預(yù)設(shè)濕度，以模擬軌道車輛運行的環(huán)境。另外，通過驅(qū)動部件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)支架上的葉片相應(yīng)轉(zhuǎn)動，通過驅(qū)動部件輸出轉(zhuǎn)速的控制以調(diào)節(jié)葉片的線速度，以模擬軌道車輛運行的速度。通過靜電電位測試組件檢測葉片在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的靜電沉積，具體如對沉積電荷積累數(shù)量、靜電電壓、消散速度等多數(shù)據(jù)進行采集并加以綜合分析，能夠多角度、更全面地研究軌道車輛在運行過程中靜電沉積情況。進而對提高高速軌道車輛的工作可靠性具有重要意義，對高速軌道車輛沉積靜電危害防護對策的制定有著指導(dǎo)作用。

34、在一個優(yōu)選實施例中，該軌道車輛靜電沉積的實驗裝置包括氣壓控制組件、濕度控制組件、溫度控制組件，通過氣壓控制組件、濕度控制組件、溫度控制組件能夠?qū)崟r對環(huán)境氛圍艙的腔體內(nèi)的氣壓、溫度及濕度進行調(diào)節(jié)，即能夠為靜電沉積實驗施加各種環(huán)境因素，更好的模擬實際環(huán)境工況，通過控制裝置實現(xiàn)了對多種試驗條件的統(tǒng)一控制，實現(xiàn)了對綜合試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收集，減少了實驗人員的操作量，增加了實驗過程的便利性與安全性。且該實驗裝置體積小，實驗安全可靠。