JPH0514815U - トロリ線摩耗測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気鉄道において、昼間に高速走行する車両
上から、トロリ線の摩耗状態を連続的に測定することを
可能とする。 【構成】 トロリ線のしゅう動面を照明するための低圧
ナトリウムランプ群と、しゅう動面からの反射光を入光
させるために、干渉フィルタを付けたレンズを有するカ
メラのフィルム面にラインセンサを設けた受光器と、ト
ロリ線の高さの変化に対応して移動可能なミラーと、ラ
インセンサの信号からトロリ線の残存直径を出力する処
理部とから構成されることを特徴とするトロリ線摩耗測
定機。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この発明は電気鉄道において、架空電車線（架線）のトロリ線の摩耗程度を高 速走行する車両上において、昼夜を問わず測定するトロリ線摩耗測定装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

高速走行する車両上から、トロリ線の摩耗程度を昼夜を問わず測定する装置と しては、従来、第６図に示すようなレーザ光を車両から投射し、トロリ線しゅう 動面からの反射光を検出する方法が採用されており、架線の保全上で貴重なデー タを提供している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

しかし、レーザ光の反射を利用する場合には、天空光の明るさを越えた反射光 の強度を得るため、大型のレーザ発光器を使用する必要があり、そのため、水循 環方式の発光器冷却装置が必要であった。また。トロリ線の線路直角方向の位置 （偏位）が変化する範囲をカバーするため、広い範囲にわたってレーザ光を回転 ミラーによって走査させる必要があった。その機構も大型であるため、従来の装 置は測定用車両内で広いスペースを必要とし、専用の車両に設置する事が不可能 であった。そのため、その測定専用車両の運行・維持コストが大きな負担となっ ていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そこで、上記課題を解決するための手段として、低圧ナトリウムランプ群によ ってトロリ線のしゅう動面を照明し、干渉フィルタを付けたレンズを有するカメ ラのフィルム面にラインセンサを設けた受光器にトロリ線しゅう動面からの反射 光を入光させ、トロリ線の高さが変化しても受光路の長さが変わらないように移 動ミラーを設けておき、処理部においてラインセンサの信号からトロリ線の残存 直径を出力するように構成されることを特徴とする。

【０００５】

【作用】

本考案による摩耗測定機の作用を図１で説明する。トロリ線のしゅう動面を照 明するために、低圧ナトリウムランプ群を使用する。 低圧ナトリウムランプは、発光波長が 589ｎｍ（ナノメートル）付近に限定さ れており、発光効率も高いランプである。そのため、レーザと同程度の照度を得 るにもランプの発熱量は少なく、空冷で十分である。また、ランプは長い管であ り、長手方向をトロリ線の偏位方向に設置することにより、レーザ光のように走 査する必要がない。

【０００６】 トロリ線のしゅう動面からの反射光を入光させるために、受光部として受光用 カメラを設ける。受光用カメラにには干渉フィルタを付けた受光用レンズによっ て、フィルム面に相当する位置にトロリ線の映像を結ばせる。受光用カメラのフ ィルム面に相当する位置にはラインセンサを付けておく。摩耗測定機の移動に伴 ってトロリ線の高さが変化するが、受光路に固定ミラーと可動ミラーを設け、可 動ミラーの位置をトロリ線高さ信号で制御することによって、受光用レンズの距 離調整を不要とする。

【０００７】 ラインセンサの映像信号は図５に示すように、トロリ線のしゅう動面の範囲が 他の部分より明るいため、処理部では映像信号を計算機処理することにより、ト ロリ線のしゅう動面幅を算定し、必要があればそのしゅう動面幅からトロリ線の 残存直径を算定して出力する。

【０００８】

【実施例】

本考案による摩耗測定機の実施例を図面に基づいて説明する。測定機全体の構 成を図１に示す。投光部である低圧ナトリウムランプ群２と、ミラー部である固 定ミラー３，可動ミラー４と、受光部である干渉フィルタ５，ライセンサ６，受 光用レンズ７，受光用カメラ８を収納した筐体10と、処理部12により構成する。

【０００９】 装置の全体の機能としては、トロリ線１のしゅう動面を投光部の光によって照 明し、しゅう動面からの反射光を受光部で受光し、受光した光の強さを電気信号 に変換して処理部12に送る。処理部では受光部より送られた電気信号の強さから 、トロリ線１のしゅう動面と背景である天空を分離し、トロリ線しゅう動面21の 幅を計算機処理をして出力する構成になっている。

【００１０】 投光部は、低圧ナトリウムランプ群２を使用している。ランプの点灯に交流電 力を使用すると、電圧がゼロになる時点でランプの輝度が低下するため、ランプ を複数個並置し、位相の異なる交流をそれぞれに供給することによって輝度の低 下を防ぎ、輝度の時間的な変化をわずかにしている。

【００１１】 受光部は、受光用カメラ８のフィルム面に相当する位置にラインセンサ６を組 み込んだ形状である。受光用カメラ８は固定ミラー３および可動ミラー４を介し て、トロリ線１のしゅう動面を撮像するように設置する。そこで、低圧ナトリウ ムランプ群２の光がトロリ線１のしゅう動面からの反射光が受光用カメラ８に入 光するようになる。

【００１２】 受光用カメラ８の受光用レンズ７は固定焦点とし、さらに干渉フィルタ５を設 けている。干渉フィルタ５の透過光の中心波長を 589ｎｍ（ナノメートル）付近 に合わせることにより、大量の天空光をさえぎり、この波長域で天空光より勝っ た低圧ナトリウムランプ群２の反射光を効率良く入光させることができる。

【００１３】 受光用カメラ８の視野は図２に示すように、トロリ線１の左右偏位の一定の範 囲をカバーするように設定してある。それは、走行に伴って変動するトロリ線１ の高さを別の機構で測定し、トロリ線高さ信号11によって、可動ミラー４の位置 を調節し、高さ変化に追従して光路長を一定にすることによって、トロリ線１の 偏位方向の測定範囲を常に一定に保持できるとともに、また常にトロリ線しゅう 動面にレンズの焦点が合うようになっている。

【００１４】 軌道中心からのトロリ線１の左右偏位の範囲が小さい場合は、受光用カメラ８ の視野をその範囲に設定すれば良い。しかし、一般に偏位の範囲が大きいため、 図３に示すように受光用カメラ８を複数設置し、カメラ１台の視野を限定するこ とによって、測定精度を確保している。

【００１５】 トロリ線１の高さ測定方法には、例えば図４に示すように本摩耗測定機の近隣 のパンタグラフ16において、トロリ線１の高さに応じてパンタグラフ16の枠組が 伸縮し、それに伴う主軸の回転量を絶縁棒17を介してポテンションメータ18で測 定する機構等が適用できる。

【００１６】 処理部においては受光部のラインセンサ６の出力信号を図５に示すように、一 定のしきい値によって明暗に分け、明るい部分の幅から、トロリ線のしゅう動面 幅21を算出する機能を有している。また、計測されたトロリ線のしゅう動面幅21 からトロリ線１の残存直径も算出して、連続した電気信号として出力することも 可能になっている。

【００１７】

【考案の効果】

本考案の実施により、高速度で走行する車両上で昼夜を問わずトロリ線の摩耗 状態を連続的に測定することができる。しかも、その装置が従来の測定装置に比 較して極めて小型に構成できることから、ほとんどの部分を車両の屋根上に設置 でき、営業列車において測定することが可能となる。そのため、特別の試験車両 が不用となり、その製造や運行に関わる多額のコストを削減することができる。 また設置経費も大幅に低下するため、多くの台数を設置することが可能で昼夜 を問わず正確な測定を従来より高い頻度で実施することができ、電車線路の保安 度の向上にもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例における全体構成図である。

【図２】トロリ線高さ信号によって可動ミラーの位置を
制御することにより、受光用レンズの視野を常に一定に
している状況図である。

【図３】受光部を複数設けることにより、視野を分割担
当している状況図である。

【図４】トロリ線高さ測定方法の例を示した図である。

【図５】図１の処理部の判定原理図である。

【図６】従来の昼間用摩耗測定装置の構成図である。

【符号の説明】

１ トロリ線 ２ 低圧ナトリウムランプ群 ３ 固定ミラー ４ 可動ミラー ５ 干渉フィルタ ６ ラインセンサ ７ 受光用レンズ ８ 受光用カメラ ９ 電動ステージ 10 筐体 11 トロリ線高さ信号 12 処理部 13 出力 14 トロリ線の高さおよび偏位の変動範囲 15 受光部カメラの視野範囲 16 パンタグラフ 17 絶縁棒 18 ポテンショメータ 19 受光部出力信号レベル 20 スライスレベル 21 トロリ線のしゅう動面幅 22 受光部の視野幅 23 レーザ発光器 24 穴開きミラー 25 回転ミラー 26 凹面ミラー 27 反射光受光部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリ線のしゅう動面を照明するための
   低圧ナトリウムランプ群と、しゅう動面からの反射光を
   入光させるために、干渉フィルタを付けたレンズを有す
   るカメラのフィルム面にラインセンサを設けた受光器
   と、トロリ線の高さの変化に対応して移動可能なミラー
   と、ラインセンサの信号からトロリ線の残存直径を出力
   する処理部とから構成されることを特徴とするトロリ線
   摩耗測定機。