SU1684143A1

SU1684143A1 - Измерительный преобразователь перемещений

Info

Publication number: SU1684143A1
Application number: SU894690695A
Authority: SU
Inventors: Олег Антонович Данченко; Николай Васильевич Степанов; Валентин Леонидович Образцов
Original assignee: Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к бесконтактно- му измерению перемещений ферромагнитных масс. Целью изобретени вл етс расширение эксплуатационных возможностей путем измерени износа поверхности катани перемещающегос по рельсу колеса . Измерительный преобразователь перемещений имеет диэлектрическую пластину 1, на которой выполнены печатные обмотки 2-5, которые включены в смежные плечи дифференциальной неравновесной мостовой схемы переменного тока. Пластина 1 закреплена на шейке рельса 14. 4 ил.

Description

СО

с

Изобретение относитс к железнодорожной автоматике, в частности к системам измерени , контрол и диагностики ходовых частей подвижного состава, и может быть использовано в устройствах дл бесконтактного измерени износа поверхностей катани (предельного и неравномерного проката) колес на ходу поезда.

Цель Изобретени - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечени измерени износа поверхности катани перемещающегос по рельсу колеса .

На фиг. 1 показана конструкци чувствительного элемента измерительного преобразовател ; на фиг. 2 - принципиальна электрическа схема включени печатных обмоток; на фиг. 3 - формы выходных сигналов , характеризующих средний износ колес V6 (прокат) и неравномерный износ AVe; на

фиг. 4 - один из вариантов размещени чувствительных элементов дл обеспечени бесконтактного измерени неравномерного износа поверхностей катани колес по всей длине его окружности.

Измерительный преобразователь состоит из диэлектрической пластины 1, на которой выполнены печатные обмотки 2-5, первые из которых 2 и 3 принадлежат одной катушке индуктивности, а другие 4, 5 - другой катушке индуктивности, электрически соединенные между собой последовательно-согласно и включенные в смежные плечи дифференциальной неравновесной мостовой схемы переменного тока. Плечами отношени этого моста вл ютс секции вторичной обмотки питающего трансформатора б, подключенного к высокочастотному генератору 7 с кварцевой стабилизацией частоты .

О 00

4

«Ј N

СО

Полезный сигнал снимаетс с катушки индуктивности 8, индуктивно св занной с катушкой 9, включенной в диагональ мостовой схемы. Этот сигнал подаетс через избирательный усилитель 10 на фазочувст- вительный детектор 11 и через фильтр нижних частот 12 - на регистратор.

При отсутствии в зоне чувствительности печатных обмоток 2-5 преобразовател гребн колеса 13 мостова схема уравновешена по активной и реактивной составл ющим , поэтому ток в измерительной диагонали равен нулю.

При заходе гребн колеса в зону чувствительности преобразовател измен етс индуктивность сначала первой (ев), а затем второй (ва) катушке индуктивности (фиг. 2). В измерительной диагонали по катушке 9 течет ток

I К (Lee - UB) - К (1ав - Цв), где К - коэффициент пропорциональности, В/Ом2;

LCB, LaB - сопротивление обмоток переменному току, Ом.

В процессе калибровки Измерительного преобразовател изменением коэффициента усилени избирательного усилител 10 на выходе фильтра нижних частот 12 устанавливают исходное значение амплитуды напр жени U0 (фиг. 3), равное нулевому значению износа колеса (Ah О, А б О, д 60; HI Но).

Если поверхность катани колеса имеет износ Ah, то на эту же величину возрастет высота гребн колеса HI Н0 + Ah и уменьшаетс начальный зазор д до Ah . На выходе измерительного преобразовател амплитуда сигнала увеличитс на величину U«Г , пропорциональную уменьшению зазора 60 , т.е. Ah - износу колеса.

В момент перехода гребн колеса из зоны чувствительности первой катушки (4, 5) в зону чувствительности второй (2, 3) знак выходного сигнала мен етс на обратный. Неравномерность износа колеса оценивают по размаху переменной составл ющей выходного сигнала AU, наложенной на сигналы трапецеидальной формы, характерные дл равномерного износа (проката) колес. Длительности положительной и отрицательной полуволны сигналов пр мо пропорциональны длинам печатных обмоток плоских катушек индуктивности « и обратно пропорциональны скорости движени поезда Vn.

При действии на преобразователь электромагнитных помех токи в смежных плечах

моста измен ютс одновременно на одну и ту же величину, а в измерительной диагонали ток остаетс неизменным. Если под действием вибрации или прогиба рельса 14 под

нагрузкой пластина с печатными обмотками 2-5 изгибаетс , то изменени сопротивлени верхних и нижних обмоток соответственно 2, 5 и 3, 4 имеют разные знаки. Последовательное включение их в плечи мос0 товой схемы делает преобразователь нечувствительным к этим вли ющим факторам.

Дл измерени равномерного износа колес достаточно на каждом рельсе установить по одному такому измерительному

5 преобразователю, а дл измерени неравномерного износа количество преобразователей на каждом рельсе должно быть не менее двух дл пассажирских вагонов с базой тележки 0МИН 2400 мм (UK 3000 мм)

0 и не менее 3 дл грузовых вагонов (0МИН 1200 мм).

На фиг. 4 показан один из вариантов размещени в пути преобразователей дл измерени равномерного и неравномерно5 го износа колес грузовых вагонов. На контрольном участке пути, длина которого равна длине окружности колеса максимального диаметра DK, закреплены три измерительных преобразовател . Зажимов 15

0 может быть от одного до трех. Они устанавливаютс между шпалами 16. Максимальна длина преобразовател п меньше минимального рассто ни lo между ос ми смежных тележек 8-осного вагона. В этом

Claims

5 случае в зоне чувствительности каждого преобразовател может быть только одно колесо, что позвол ет точно указать адрес неисправной колесной пары в вагоне. Формула изобретени

0 Измерительный преобразователь перемещений , содержащий размещенные одна за другой индуктивные катушки, обмотки которых включены в смежные плечи дифференциальной неравновесной мостовой схе5 мы переменного тока, отличающийс тем, что, с целью расширени эксплуатационных возможностей путем обеспечени из- мерени износа поверхности катани перемещающегос по рельсу колеса, обмот0 ки катушек имеют кажда две секции, соединенные последовательно-согласно выполненные из проводников, уложенных в одной плоскости зеркально на одной и другой поверхност х диэлектрической пласти5 ны, закрепл емой на элементах рельса под его головкой перпендикул рно плоскости его симметрии.

13

фие.2

фие.З

16

/

13

ФигМ