SU921900A1 - Устройство дл измерени износа контактного провода - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  степени износа контактных проводов на электрифицированном транспорте.

Известно устройство дл  определени  износа контактного провода, в котором устаг 5 новленный на крыше вагона прожектор освещает контактный провод. Отраженный от нижней поверхности провода луч через зеркальную систему слежени  за вьюотой подвеса контактного провода попадает в объек- ,Q тив .телевизионной камеры, котора  располагае -с  в вагоне. Оптическа  система устройства выбрана таким образом, что в поле 3 зрени  объектива телекамеры попадает вс  рабоча  зона полоза токоприемника (1000 мм Поэтому такое устройство в принципе может is измер ть раздельно износ нескольких проводов . На экране телекамеры диаметром 12,7 мм изображение провода при этом занимает 0,15 мм 1.

Однако малые размеры изображени  про- JQ вода снижают точность измерени .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  износа контактного провода, содержащее осветитель , датчик высоты подвеса проводов и

телевизионную камеру, соединенную через волоконно-оптический световод с объективом 2.

Недостаток известного устройства состоит в низкой точности измерени , поскольку необходимо перемещать вслед за проводом массивную измерительную телевизионную камеру.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено масштабным преобразователем , к входам которого подключены указанный датчик высоты подвеса проводов и выход телекамеры, а волоконно-оптический световод представл ет собой преобразователь линейного изображени  в линейнорастровое .

На фиг. 1 показано расположение элементов устройства; на фиг. 2 - структурна  схема измерительного блока; на фиг. 3 - волоконно-оптический преобразователь.

На крыше вагона-лаборатории 1 размещен прожектор 2, который освещает контактные провода 3. Отраженные от них лучи через окно 4 в крыше вагона попадают в измерительный блок 5. Кроме того, в измерительный блок 5 поступает корректирующий сигнал от датчиков 6 высоты подвеса проводов, св занного с токоприемником 7. Изображение контактных проводов 3 через объектив 8 и волоконно-оптический преобразователь 9 попадает в телевизионную камеру 10, в которой оптический сигнал преобразуетс  в электрический. С выхода телевизионной камеры Ю электрический сигнал поступает в масштабный преобразователь 11 Одновременно в масштабный преобразователь 11 поступает сигнал от- датчика 6 высоты .

В волоконно-оптическом преобразователе 9 (фиг. 3) на входном зрачке 12 волокна уложены в линейку, а на выходном зрачке 13 - в регул рный растр. При этом торцы волокон во входном зрачке 12 образуют непрерывную линейку, состо щую из участков ав, ее, cd, de, ef fg, a в выходном зрачке эти волокна уложены так, что участки ав, ее, ed и т. д. образуют отдельные строчки растра, расположенные по траектории 14 рабочего хода развертки телевизионной камеры. Изображени  15 нижних поверхностей контактных проводов на входном зрачке 12, расположенные на одной линии, преобразуютс  в изображение 16 на выходном зрачке 13, расположенные в разных строках. Это позвол ет использовать на фотокатоде не одну строчку, как в известном устройстве, а всю поверхность фотокатода.

Дл  измерени  износа контактного провода с заданной точностью измерени  0,1 мм и при использовании волоконно-оптического преобразовател  с определенной разрешающей способностью передачи изображени  30 ЛИН/ММ длину входного зрачка можно определить из соотношени 

-L il S Ve

где L-длина рабочей зоны токоприемника (1000 мм);

8- заданна  точность измерени ;

9- разрешающа  способность волоконно-оптического преобразовател ;

В- длина входного зрачка волоконнооптического преобразовател . Тогда длина входного зрачка составит

6 -J-V 333,3 мм

ODОО

При использовании волоконно-оптического преобразовател  с другой разрешающей способностью или при изготовлении устройства с другой точностью измерени  длина входного зрачка волоконно-оптического преобразовател  может быть соответственно изменена.

Количество участков, на которые разделен входной зрачок, равно количеству строк в выходном зрачке волоконно-оптического преобразовател . Из конструктивных соображений число строк выходного зрачка выбрано равным шести. Следовательно, количество участков, на которые разделен входной зрачок, также равно шести. Поскольку волоконно-оптический преобразователь передает изображение с входного зрачка на выходной в масштабе 1 : Г, суммарна  длина строк выходного зрачка равна длине входного зрачка, т. е. участки ав, вс, cd и т. д. (фиг. 3) равны между собой и каждый из них равен длине строки выходного зрачка. В предлагаемом устройстве длина строки определ етс  соотношением

n. f

15 где m - длина строки выходного зрачка; Е-длина входного зрачка; п - число строк выходного зрачка.

m i- %5 55,55 мм. п о

Устройство работает следующим образом Нижн   поверхность контактных проводов 3 освещаетс  прожектором 2. Отраженные от нижней рабочей поверхности проводов лучи проход т через объектив 8

и изображение проецируетс  на входной зрачок 12 волоконно-оптического преобразовател  9. Оптическа  система настроена таким образом, что на линейку входного зрачка проецируетс  вс  рабоча  зона полоза токоприемника, т. е, вс  зона в которой

могут находитьс  контактные провода. Волоконно-оптический преобразователь передает изображени  контактных проводов без изменени  масштаба на выходной зрачок, размеща  эти изображени  на отдельных

строчках.

Изображени  нижней поверхности каждого из контакных проводов на выходном зрачке волоконно-оптического преобразовател  представл ет собой светлые полосы 16, расположенные вдоль траектории 14 и развертки телевизионной камеры 10. Телевизионна  камерй преобразует ширину этих полосок в пропорциональные им электрические сигналы. Таким образом, предлагаемое устройство за врем  развертки одного кадра

позвол ет просматривать всю зону, в которой могут находитьс  контактные провода, и измер ть ширину рабочей поверхности раздельно каждого из нескольких проводов. Электронный луч телевизионной камеры Сканирует строки выходного зрачка волоконно-оптического преобразовател , и изображени  контактных проводов, сколько бы их ни было преобразуютс  с помощью телевизионной трубки в независимые друг от друга электрические сигналы. Количество сигналов зависит от количества изображений контактного провода на выходном зрачке , а параметр каждого из них зависит от ширины соответствующего ему изображени  контактного, провода.

Ширина изображени  контактного провода на входном торце волоконно-оптического преобразовател  9 (фиг. 2) пропорциональна ширине рабочей поверхности контактного провода. Кроме того, ширина изображени  пропорциональна рассто нию от контактного провода 3 до объектива 8. Дл  того, чтобы электрический сигнал, поступающий в блок обработки информации (не показан) был пропорционален только ширине рабочей поверхности контактного провода , в схему введен электронный масштабный преобразователь 11, управл емый от датчика высоты контактного провода.

Устройство может быть установлено в вагоне-лаборатории дл  исследовани  контактной сети, который передвигаетс  по обычному рельсовому пути.

Claims (2)

1.Kenji Н., Matsntoro I., Eisaku Y. Measuring instrument of trolley, wire residnal diameter by use of I.T.V.-«Quartal Reports Railway Technik, 1975, 14, № 3,

S. 163-164.

2.Kenji H., Matsntoro 1., Eisaku Y. Measuring deveces for sliding surface wridth of two contact wires.-«Quartal Reports Railway Technik, 1975, (Res. Jnst.) 16, № 1, S. 46-47 (прототип).

GO

,

ITT nil

V/

no

7

/

/

Фиг.1

/

Ю