BR112020005274A2

BR112020005274A2 - arranjo de medição de deformação, especialmente para um contador de eixos

Info

Publication number: BR112020005274A2
Application number: BR112020005274-4A
Authority: BR
Inventors: Kai Schicker; Kassen Oldewurtel; Rainer Klemm; Florian Muschaweckh; Lars Hoffmann
Original assignee: Thales Management & Services Deutschland Gmbh
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-09-24
Also published as: CN112880579B; CN111108033A; AU2018336680B2; IL273438A; US20200216103A1; IL281271A; JP2020534535A; DK3684672T3; HUE057532T2; KR20200051811A; EP3684672B1; RS62757B1; ES2903128T3; KR102163395B1; HRP20220038T1; ES2903478T3; IL273438B; JP6827590B2; US20210146971A1; IL281271B

Abstract

Arranjo de medição de deformação (1), em particular para um contador de eixo (91), compreendendo - pelo menos um elemento sensor de deformação (5), em particular uma fibra óptica (6) com uma rede de Bragg em fibra (6a, FBG), - um suporte (2), no qual o elemento sensor de deformação (5) está fixado, e - uma estrutura (4) a ser monitorada, em particular uma linha férrea, na qual o suporte (2) está fixado, em que pelo menos uma parte do suporte (2) quando o suporte (2) está fixado à estrutura (4) pela estrutura (4) é mantido em um estado elasticamente deformado, caracterizado por o suporte (2) ser projetado com uma primeira peça de suporte (T1) e uma segunda peça de suporte (T2), que se defrontam afastadas uma da outra, e que o elemento sensor de deformação (5) apresenta pelo menos um primeiro ponto de fixação (7) na primeira peça de suporte (T1) e pelo menos um segundo ponto de fixação (8) na segunda peça de suporte (T2) e um segmento central (5a) entre os pontos de fixação (7,8) não está fixado nem à primeira nem à segunda peça de suporte (T1, T2). A invenção apresenta um arranjo de medição de deformação fácil de usar, no qual uma queda pode ser detectada com segurança e um estado de deformação do elemento sensor de deformação pode ser pré-determinado mais facilmente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARRANJO DE MEDIÇÃO DE DEFORMAÇÃO, ESPECIALMENTE PARA UM CONTADOR DE EIXOS".

[001] A presente invenção refere-se a um arranjo de medição de deformação, em particular para um contador de eixos, compreendendo - pelo menos um elemento sensor de deformação, em particular uma fibra óptica com uma rede de Bragg em fibra, - um suporte no qual o elemento sensor de deformação está fixado, e - uma estrutura a ser monitorada, em particular uma linha férrea, na qual o suporte é fixado, em que pelo menos uma parte do suporte é mantida em um estado elasticamente deformado pela estrutura no estado fixado à estrutura.

[002] Tal arranjo de medição de deformação para um contador de eixos tornou-se conhecido, em particular, a partir do documento EP 3 069 952 A1.

[003] Os contadores de eixos são usados para tornar o tráfego ferroviário mais seguro. Com os contadores de eixos pode-se verificar, em particular, se o local do contador de eixos foi completamente passado por um trem, por exemplo, para determinar se os segmentos de via associados se tornaram completamente livres.

[004] Um possível princípio de medição dos contadores de eixos baseia-se na medição de uma deformação elástica em um trilho causada pela força do peso de um trem transmitida por um eixo com um elemento sensor de deformação.

[005] O documento EP 3 069 952 A1 propõe a fixação de uma rede de Bragg em fibra (= FBG, também Fiber Bragg Gitter) a um trilho sob uma pré-tensão, como elemento sensor de deformação. O comprimento de onda de reflexão da rede de Bragg em fibra depende do estado de deformação elástica do FBG, o que significa que o estado de deformação pode ser medido. Através da pré-tensão pode-se verificar a partir do estado de deformação do FBG, se a FBG ainda está fixada corretamente ao trilho ou caiu do trilho. Em uma variante, propõe-se aplicar a pré-tensão termicamente em que um suporte é colocado no trilho sob pré-tensão.

[006] É conhecido a partir do documento DE 10 2005 010 344 A1, influenciar as propriedades de amortecimento em um cabo de fibra ótica por meio de estados de flexão.

[007] Além disso, também são conhecidos elementos sensores de deformação, por exemplo, que são baseados em uma alteração na resistência ou capacitância devido a um estado variável de deformação.

[008] A fixação de elementos sensores de deformação sob pré- tensão diretamente em uma estrutura a ser monitorada, como uma linha férrea, é comparativamente difícil. Uma certa simplificação pode ser alcançada, pela aplicação da pré-tensão a um suporte, no qual o sensor de deformação está fixo. No entanto, também neste caso, é difícil ajustar um certo estado de deformação no elemento sensor de deformação (por exemplo, para ajustar um ponto de trabalho). Tarefa da Invenção

[009] A invenção é baseada no objetivo de apresentar um arranjo de medição de deformação fácil de usar, no qual uma queda pode ser reconhecida de forma confiável e um estado de deformação do elemento sensor de deformação pode ser pré-determinado mais facilmente. Breve Descrição da Invenção

[0010] Este objeto é alcançado por um arranjo de medição de deformação do tipo mencionado no início, caracterizado pelo fato de que o suporte é projetado com uma primeira peça de suporte e uma segunda peça de suporte, que ficam uma defronte à outra, afastadas entre si e que o elemento sensor de deformação é fixado pelo menos com um primeiro ponto de fixação na primeira peça de suporte, e pelo menos com um segundo ponto de fixação na segunda peça de suporte e com um segmento central entre os pontos de fixação nem na primeira nem na segunda peça de suporte.

[0011] No contexto da invenção, é previsto não fixar linearmente o elemento sensor de deformação ao suporte ao longo de todo o seu comprimento de medição, mas fixar o elemento sensor de deformação apenas com um primeiro ponto de fixação em uma primeira peça de suporte e com um segundo ponto de fixação em uma segunda peça de suporte. O elemento sensor de deformação é mantido livre no segmento central ali situado.

[0012] Desse modo, é fundamentalmente possível desacoplar pelo menos parcialmente o estado de deformação do elemento sensor de deformação do estado deformado elasticamente do suporte. Em particular, torna-se possível transferir uma deformação elástica do suporte, devido a uma deformação da estrutura monitorada, dependendo da aplicação, de modo enfraquecido ou reforçado ou somente a partir de certos pontos limite, para o elemento sensor de deformação, ou transferir certos tipos de deformação do suporte de modo reforçado para o elemento de sensor de deformação. Como resultado, o elemento sensor de deformação pode ser operado em uma faixa de trabalho ideal, e certas funções de monitoramento do elemento sensor de deformação, como a detecção de uma queda da estrutura, podem ser mais confiáveis. Ao mesmo tempo, a fixação do suporte à estrutura pode ser realizada com uma deformação elástica facilmente controlável do suporte, sem ser muito restrito pelo elemento sensor de deformação.

[0013] Um acesso simples e direto ao elemento sensor de deformação é possível no segmento central, em particular sem ser estabelecido através de uma formação preliminar do suporte localizado embaixo, na deformação do elemento sensor de deformação. No segmento central, por exemplo, pode ser feito um aperto adicional (por exemplo, por um elemento de arraste) ou também uma remoção de tensão adicional (por exemplo, por excesso de comprimento) do elemento sensor de deformação em relação ao suporte.

[0014] A fixação do suporte à estrutura a ser monitorada, em que pelo menos uma parte do suporte é mantida em um estado elasticamente deformado pela estrutura, possibilita, de maneira simples, verificar se o arranjo de medição de deformação ainda está corretamente assentado na estrutura ou se caiu da estrutura; a última possibilidade leva a um retorno de mola em um estado elasticamente não deformado do suporte ou pelo menos da referida parte. Uma queda da estrutura pode ocorrer, por exemplo, com envelhecimento ou amolecimento de uma fixação devido à temperatura. O arranjo de medição de deformação é preferivelmente projetado de modo que a deformação elástica ou a tensão do suporte possa ser apurada por meio de uma deformação medida do elemento sensor de deformação (isto é, a deformação elástica do suporte fica na área monitorada do elemento sensor de deformação).

[0015] Como alternativa, também é possível prever um dispositivo de medição, ou medição, separado do elemento sensor de deformação ou de sua deformação, com o qual a deformação do suporte pode ser verificada (por exemplo, usando outro elemento sensor de deformação).

[0016] Um arranjo de medição de deformação geralmente compreende apenas um elemento sensor de deformação, ou também dois ou mais elementos sensores de deformação. Um elemento sensor de deformação é preso, no contexto da invenção, com um primeiro e segundo ponto de fixação em uma primeira e segunda peça de suporte e não é fixado a essas peças de suporte (e também a outras peças de suporte) em um segmento central. Além da primeira e da segunda peça de suporte, o suporte geralmente também inclui uma ou mais peças parciais (por exemplo, um elemento básico ou uma braçadeira).

[0017] O elemento sensor de deformação é, preferivelmente, projetado como uma fibra óptica com uma rede de Bragg em fibra (= FBG); a FBG está localizada entre os pontos de fixação no segmento central. Normalmente, o elemento sensor de deformação está no estado do suporte fixado à estrutura sob uma deformação ligeiramente elástica, de modo que tanto a deformação sob pressão como extensões da estrutura a ser monitorada possam ser facilmente detectadas.

[0018] Um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção pode ser usada em particular em um contador de eixos; tal contador de eixos compreende pelo menos um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção. No entanto, outras aplicações para o arranjo de medição de deformação também podem ser previstas, por exemplo, para monitorar carga mecânica ou desgaste de componentes da máquina. Um elemento sensor de deformação pode ser disposto em um ângulo oblíquo, por exemplo, um ângulo de aproximadamente 45 °, com uma fibra neutra de uma estrutura a ser monitorada. A fixaçã do suporte à estrutura a ser monitorada pode ser feita, por exemplo, por parafusamento, solda ou colagem. A fixação do elemento sensor de deformação às peças de suporte, pode ser feita por exemplo, por aperto, solda ou colagem.

[0019] Em resumo, é particularmente possível de modo simples com a invenção, por um lado, manter o elemento sensor de deformação (no estado do suporte fixado à estrutura) em uma tensão preliminar desejada e, por outro lado, por meio de pelo menos a peça do suporte, monitorar se o suporte ainda está fixado (suficientemente) à estrutura a ser monitorada . Formas de concretização preferidas da invenção

[0020] Em uma forma de concretização preferida do arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, é previsto que a parte do suporte, que é mantida em um estado elasticamente deformado pela estrutura no estado do transportador fixado à estrutura, compreenda um elemento de mola de lâmina e que seja formado no elemento de mola de lâmina

[0021] - um elemento de apoio para apoiar a estrutura no estado do suporte fixado à estrutura, e

[0022] - um elemento de arraste para engate por trás do elemento sensor de deformação no segmento central. Uma deformação elástica é impressa no elemento de mola de lâmina pelo elemento de apoio que fica suportado na estrutura. O elemento de arraste normalmente se move essencialmente perpendicularmente à direção de extensão (direção de medição) do elemento sensor de deformação e tipicamente essencialmente perpendicularmente à superfície da estrutura à qual o suporte está fixado. Com o elemento de arraste, dependendo da deformação do elemento da mola de lâmina, uma deformação elástica ou uma flexão podem ser impressas no elemento sensor de deformação. Essa deformação ou flexão pode ser medida pelo elemento sensor de deformação (por exemplo, através da deformação como tal, ou também através de um amortecimento modificado, geralmente aumentado), e assim o desprendimento do suporte da estrutura pode ser facilmente detectado. Essa forma estrutural detecta um desprendimento do elemento sensor de deformação em relação à estrutura a ser monitorada de maneira particularmente confiável. Para detectar a queda do sensor, é necessária apenas uma deformação elástica do elemento da mola de lâmina; em particular, não há necessidade de prender (por exemplo, colar) superfícies de suporte que são elasticamente apoiadas uma contra a outra, o que torna a instalação particularmente simples.

[0023] No caso de um aperfeiçoamento preferido desta forma de concretização, o elemento de mola de lâmina e o elemento de arraste são projetados de modo que, no estado elasticamente deformado do elemento de mola de lâmina quando o suporte é preso à estrutura, nenhuma ou apenas uma leve deformação seja impressa no elemento sensor de deformação e em um estado elasticamente relaxado do elemento de mola de lâmina após o desprendimento do suporte em relação à estrutura, uma maior deformação é aplicada ao elemento sensor de deformação. O elemento da mola de lâmina (junto com o elemento de arraste) aperta e/ou dobra o elemento sensor de deformação em seu estado elasticamente relaxado, o que geralmente é fácil de detectar; por outro lado, o elemento de mola de lâmina e o elemento de arraste (assim como o elemento de apoio) são projetados de modo que o elemento sensor de deformação não seja apertado ou apenas ligeiramente apertado pelo elemento de arraste no estado elasticamente tensionado. Como alternativa, também é possível relaxar o elemento sensor de deformação no estado elasticamente relaxado do elemento de mola de lâmina.

[0024] Uma forma de concretização também é vantajosa, na qual a parte do suporte que é mantida pela estrutura em um estado elasticamente deformado, no estado do suporte fixado à estrutura, compreende a primeira peça de suporte e a segunda peça de suporte, em que a primeira peça de suporte e a segunda peça de suporte são pelo menos fixadas elasticamente uma à outra com um componente direcional ao longo de uma direção de extensão do elemento sensor de deformação. Essa forma estrutural é particularmente simples. Com seu componente direcional a deformação elástica do suporte atua diretamente sobre o estado de deformação do elemento sensor de deformação.

[0025] Um aperfeiçoamento desta forma de concretização é preferido, no qual a primeira e a segunda peça de suporte são conectadas uma à outra por uma braçadeira, em particular em que a braçadeira é espaçada do elemento sensor de deformação por uma distância AS, preferivelmente em que para a distância AS e uma distância AE do primeiro e do segundo ponto de fixação se aplicam: AS 1*AE, em particular preferivelmente AS>3*AE. A braçadeira (às vezes chamado de barra) atua como uma articulação fixa; em torna dela as peças de suporte podem ser giradas (torcidas) elasticamente umas contra as outras. A força no elemento sensor de deformação pode ser ajustada por distâncias adequadas (e deflexão elástica adequada); isso é particularmente possível com AS> 3 * AE. Se desejado, uma ou mais molas podem ser colocadas entre as peças de suporte para alterar o comportamento elástico do suporte. Alternativa ou adicionalmente, uma conexão das peças de suporte pode ser prevista através de um elemento de base.

[0026] É preferido um aperfeiçoamento, no qual o suporte forma um mancal de sujeição, junto ao qual ou no qual um elemento de sujeição pode ser disposto, que engata na primeira e na segunda peça de suporte, em particular em que o mancal de sujeição e o elemento de sujeição interagem da maneira de um excêntrico. Com o mancal de sujeição e o elemento de sujeição, uma deformação elástica pode ser temporariamente aplicada no suporte ou em pelo menos em parte dele, em particular enquanto o suporte estiver fixado (por exemplo, colado) à estrutura. Com um excêntrico, a aplicação da força é particularmente simples, em particular também possível manualmente.

[0027] Vantajosamente, um elemento de sujeição disposto junto ou no mancal de sujeição foi desprendido do suporte, em particular a partir da região interna do mancal de sujeição. O elemento de sujeição pode inicialmente ser fabricado como parte do suporte e, em seguida, está à mão junto com o suporte durante a instalação. Para o uso no mancal de sujeição, o elemento de sujeição (por exemplo, um excêntrico) pode ser desprendido em relação ao suporte (por exemplo, desprendido do mancal de sujeição) e usado para deflexão no mancal de sujeição (se necessário) e ativado, em particular girado. Como alternativa, o elemento de sujeição também pode perder um efeito tensionador existente ao romper.

[0028] Também é vantajoso se nenhum elemento de sujeição estiver disposto junto ou no mancal de sujeição. Em operação normal (ou seja, ao medir a deformação na estrutura), o elemento de sujeição não exerce mais força sobre o suporte, de modo que o estado elástico depende apenas da fixação na estrutura, em que é possível detectar facilmente a queda do dispositivo de medição de deformação.

[0029] Também é preferida uma forma de concretização, que prevê que o suporte apresente um elemento de base, com o qual o suporte é fixado à estrutura a ser monitorada e que a primeira peça de suporte e a segunda peça de suporte sejam fixadas junto ou sobre o elemento de base. Através do elemento básico pode ser feita uma fixação simplificada na estrutura, em particular também em uma grande área.

[0030] As peças de suporte estão fixadas em geral à estrutura apenas através do elemento de base. Uma estrutura de base típica é projetada como um anel fechado ("armação") e as peças de suporte se projetam para dentro do anel; a deformação elástica pode ser aplicada, em particular em segmentos de anel que passam ao longo da direção de extensão do elemento sensor de deformação. Uma outra base típica é formada com uma superfície fechada na qual as peças de suporte repousam.

[0031] Um aperfeiçoamento preferido desta forma de concretização prevê que a primeira e a segunda peça de suporte estejam cada uma fixadas ao elemento base apenas em uma região traseira, que fica afastada do elemento sensor de deformação, e que a primeira e a segunda peça de suporte estejam cada uma fixadas no elemento sensor de deformação, em uma região dianteira, que que afastada da região traseira. As peças de suporte são fixadas à estrutura apenas através do elemento base, em que a fixação é feita acessório na região traseira da respectiva peça de suporte. As peças de suporte normalmente não mostram deformação elástica perceptível (entre as regiões dianteira e traseira). Devido à distância da região dianteira e região traseira, a deformação elástica do corpo de base ou da estrutura é reforçadamente transferida ao elemento sensor de deformação. Normalmente, o comprimento total GL das peças de suporte entre a região dianteira e a região traseira é pelo menos três vezes maior do que o comprimento AE do elemento sensor de deformação entre os pontos de fixação.

[0032] É preferido um aperfeiçoamento no qual a parte do suporte, que é mantida em um estado elasticamente deformado pela estrutura no estado do suporte fixado à estrutura, compreende o elemento base, em particular em que o elemento base é essencialmente plano no estado elasticamente deformado. O elemento de base pode ser formado de uma maneira simples com uma primeira forma adequada, elasticamente relaxada e uma segunda forma elasticamente deformada desejada; as peças de suporte e o elemento sensor de deformação podem então ser dispostos essencialmente livremente no elemento base, em particular também imprimindo uma pré-tensão desejada do elemento sensor de deformação no estado elasticamente deformado do corpo base. A deflexão elástica do elemento de base pode (se necessário também apenas parcialmente) ser utilizada para obter uma deflexão (pré-tensão) no elemento sensor de deformação, por exemplo, para configurar o ponto de trabalho. O elemento de base é fixado normalmente à estrutura a ser monitorada (por exemplo, colado), em toda sua superfície, o que é feito de modo particularmente fácil, por exemplo, lateralmente em uma linha férrea (alma do trilho). Por conseguinte, em um estado elasticamente relaxado, após o suporte ter se desprendido da estrutura, o elemento base é tipicamente curvado, em particular em um plano que contém a direção de extensão do elemento sensor de deformação. Devido à curvatura, a deformação elástica do elemento sensor de deformação pode ser alterada em comparação com o estado plano.

[0033] É particularmente preferida uma forma de concretização, a qual prevê, que o suporte compreenda pelo menos um elemento de aplicação, em que o elemento de aplicação no estado elasticamente deformado de pelo menos a parte do suporte deixa inalterado o elemento sensor de deformação ou uma linha de alimentação do elemento sensor de deformação, e o elemento de aplicação é projetado de modo que o elemento de aplicação em um estado elasticamente relaxado de pelo menos a parte do suporte, após desprendimento do suporte em relação à estrutura, danifica o elemento sensor de deformação ou uma linha de alimentação do elemento sensor de deformação, em particular dobra e/ou corta, de modo que o elemento sensor de deformação deixa sua área de trabalho ou falhe completamente. No estado elasticamente deformado (estado nominal do elemento sensor de deformação), o elemento de aplicação é tipicamente espaçado do elemento sensor de deformação (ou sua linha de alimentação, por exemplo, um segmento de uma fibra óptica) e no estado elasticamente relaxado (após a queda do sensor de deformação), o elemento de aplicação entra em contato com o elemento sensor de deformação (ou sua linha de alimentação). O elemento do sensor de deformação (ou sua linha de alimentação) é tipicamente dobrado, espremido ou até separado (cortado ) pelo elemento de aplicação, o que é fácil de detectar por uma medição, em que a queda no arranjo de medição de deformação pode ser detectada. Nesta forma de concretização, o elemento sensor de deformação não precisa assumir nenhuma porcentagem de deformação a partir da deflexão elástica de pelo menos parte do suporte, o que permite que medições mais precisas da deformação da estrutura a ser monitorada. Note que normalmente quando o elemento sensor de deformação ou FBGs são influenciados, a mudança no comprimento de onda da reflexão será considerada e, quando influenciados fora do elemento sensor de deformação ou FBGs (ação sobre a linha de alimentação), a atenuação da luz refletida aumenta, ou seja, a atenuação é relevante.

[0034] Uma forma de concretização também é vantajosa, que prevê que o elemento sensor de deformação compreenda uma fibra óptica com uma rede de Bragg em fibra, que também um outro elemento sensor de deformação também esteja presente,em que o elemento sensor de deformação também compreende essa fibra óptica e uma rede de Bragg em fibra adicional, que o outro elemento sensor de deformação também é fixado ao suporte e que, no estado elasticamente deformado, pelo menos parte do suporte com o suporte fixado à estrutura, a rede de Bragg em fibra assume um primeiro estado de deformação, no qual ela é transparente em uma área de trabalho da rede de Bragg em fibra adicional do elemento sensor de deformação adicional,e em um estado elasticamente relaxado de pelo menos a parte do suporte depois que o suporte se desprendeu da estrutura, a rede de Bragg em fibra assume um segundo estado de deformação, no qual a área de trabalho da rede de Bragg em fibra adicional do elemento sensor de deformação adicional não é transparente, ou que um intervalo de comprimento de onda de reflexão da rede de Bragg em fibra e um intervalo de comprimento de onda de reflexão adicional da rede de Bragg adicional entre o estado elasticamente deformado de pelo menos a parte do suporte com o suporte fixado à estrutura e um estado elasticamente relaxado de pelo menos parte do suporte, após o desprendimento do suporte não se sobrepõem à estrutura. O elemento sensor de deformação e o elemento sensor de deformação adicional podem ser configurados de modo que o elemento sensor de deformação seja usado apenas para a detecção de uma queda e o elemento sensor de deformação adicional seja usado para a detecção real da deformação da estrutura a ser monitorada. Como resultado, a estrutura, montagem e / ou ajuste do arranjo de medição de deformação podem ser simplificados e a medição de deformação da estrutura pode ser mais precisa. O elemento sensor de deformação adicional não precisa assumir nenhuma porcentagem de deformação a partir da deflexão elástica de pelo menos a parte do suporte. A primeira forma estrutural (com uma rede de Bragg em fibra „não transparente" no estado relaxado) é comparativamente fácil de configurar, por exemplo, através de uma forte curvatura na rede de Bragg em fibra ou na fibra óptica. A segunda forma estrutural (com um comprimento de onda de reflexão "separado" e outro comprimento de onda de reflexão) geralmente permite medições de deformação ainda mais precisas. Deve-se notar que apenas na região monitorada do elemento sensor de deformação, mas não na região monitorada do elemento sensor de deformação adicional, é necessário uma pré-tensão elástica do suporte ou pelo menos parte do suporte contra a estrutura (e, preferivelmente, também é configurado apenas na região monitorada do elemento sensor de deformação). O elemento sensor de tensão adicional também pode ser fixado em peças de suporte opostas, espaçadas mutuamente, no suporte por meio de pontos de fixação.

[0035] O escopo da presente invenção também inclui um método para montar um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, descrito acima, caracterizado pelas etapas a seguir:

[0036] a) pelo menos a parte do suporte é elasticamente flexionada por meio de um elemento de sujeição

[0037] b) pelo menos a parte do suporte é mantida no estado de flexionado elasticamente por meio do elemento de sujeição e o suporte é fixado, em especial colado, à estrutura a ser monitorada;

[0038] c) o elemento de sujeição é removido. Este método é particularmente simples e também pode ser usado particularmente bem em um ambiente inóspito (por exemplo, em trilhos de linhas ferroviárias no ambientenatural ). A fixação de acordo com a etapa b) só é concluída quando a fixação atinge uma resistência desejada (por exemplo, após um endurecimento de substância adesiva). Somente após a etapa c) o arranjo de medição de deformação é operado, ou seja, a deformação da estrutura a ser monitorada é monitorada. Durante a operação, também é monitorado se a deformação do suporte ainda está presente ou se foi perdida como resultado do desprendimento da estrutura.

[0039] Uma variante vantajosa do método de acordo com a invenção prevê que o elemento de sujeição esteja firmemente conectado ao suporte antes da etapa a) e que o elemento de sujeição seja desprendido do suporte para a etapa a). O elemento de sujeição projetado ou fixado ao suporte está sempre à mão para montagem e pode ser simplesmente desprendido para o processo de sujeição e usado imediatamente. O elemento de sujeição pode, em particular, ser concebido como um excêntrico.

[0040] Também vantajosa é uma variante que prevê que o elemento de sujeição esteja firmemente conectado ao suporte nas etapas a) eb) e que o elemento de sujeição seja desprendido do suporte para a etapa c). Também aqui o elemento de sujeição, que é inicialmente fixado ou formado no suporte, está sempre à mão. O elemento de sujeição coloca ou mantém o restante do suporte sob pré-tensão antes do desprendimento que é utilizado para a instalação. Depois que a fixação do suporte à estrutura é concluída, o elemento de sujeição é desprendido, de modo que a pré-tensão é mantida na estrutura apenas através da fixação (por exemplo, colagem ou parafusamento), de modo que a pré-tensão ou deflexão elástica associada se diddispe após o desprendimento da estrutura.

[0041] Um aperfeiçoamento dessas variantes é vantajoso, em que os elementos de de sujeição que foram quebrados e removidos na etapa c) são verificados quanto à integridade após a montagem de um ou vários arranjos de medição de deformação. Desse modo pode ser feito um controle aparente se os arranjos de medição de deformação foram instalados corretamente.

[0042] Outras vantagens da invenção resultam da descrição e do desenho. Da mesma forma, de acordo com a invenção, as características mencionadas acima e aquelas que foram elaboradas posteriormente podem ser usadas individualmente ou em combinação em qualquer combinação. As formas de concretização mostradas e descritas não devem ser entendidas como uma lista exaustiva, mas têm um caráter exemplificativo para a descrição da invenção. Descrição Detalhada da Invenção e Desenho

[0043] A invenção é ilustrada no desenho e é explicada em mais detalhes usando exemplos de concretização. Onde:

[0044] A figura 1a mostra uma vista em planta esquemática de uma primeira forma de concretização de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, com um elemento de base em forma de estrutura;

[0045] A figura 1 b é uma vista esquemática em corte do arranjo de medição de deformação da figura 1a;

[0046] A figura 2a é uma vista em planta esquemática de uma segunda forma de concretização de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, com elemento de mola de lâmina, elemento de apoio e elemento de arraste;

[0047] A figura 2b mostra uma vista lateral esquemática do arranjo de medição de deformação da figura 2a, com o suporte fixado à estrutura;

[0048] A figura 2c mostra uma vista lateral esquemática do arranjo de medição de deformação da figura 2a, com o suporte destacado da estrutura;

[0049] A figura 3 é uma vista em planta esquemática de uma terceira forma de concretização de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, com uma braçadeira;

[0050] A figura 4a é uma vista em planta esquemática de uma quarta forma de concretização de um arranjo de medida de deformação de acordo com a invenção, com um excêntrico ainda não desprendido;

[0051] A figura 4b mostra o arranjo de medição de deformação da figura 4a, com um excêntrico em expansão;

[0052] A figura 4c mostra o arranjo de medição de deformação da figura 4b, após fixação na estrutura e com o excêntrico removido;

[0053] A figura 5a é uma vista lateral esquemática de uma quinta forma de concretização de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, com um elemento de base no estado curvado elasticamente relaxado;

[0054] A figura 5b mostra o arranjo de medição de deformação da figura 5a, no estado plano deformado elasticamente do elemento base;

[0055] A figura 6a mostra o arranjo de medição de deformação da figura 6b, com os elementos de contato dispostos afastados do elemento sensor de deformação; uma forma de concretização esquemática de uma sétima forma de concretização de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção;

[0056] A figura 6b mostra a disposição de medição de deformação da figura 6b, com os elementos de contato afastados do elemento sensor de deformação;

[0057] A figura 7 mostra uma modalidade esquemática de uma sétima modalidade de um arranjo de medição de deformação de acordo com a invenção, com uma rede de Bragg em fibra do elemento sensor de deformação e uma rede de Bragg adicional em um outro elemento sensor de deformação;

[0058] A figura 8a mostra uma modalidade esquemática de uma oitava modalidade de um dispositivo de medição de defprmação de acordo com a invenção, com um fecho e um elemento de suporte em forma de arco firmemente conectado, quando sendo fixado a uma estrutura;

[0059] A figura 8b mostra a disposição de medição de deformação da figura 8a, após fixação na estrutura, com o elemento de reforço quebrado;

[0060] A figura 8c mostra o arranjo de medição de deformação da figura 8b após a queda da estrutura;

[0061] A figura 9 é uma vista esquemática de um contador de eixos, compreendendo dois arranjos de medição de deformação de acordo com a invenção.

[0062] A figura 1a mostra uma primeira forma de concretização de um arranjo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção em uma vista superior, e a figura 1b mostra uma vista em seção transversal associada, vide plano Ib na figura 1a.

[0063] O arranjo de medição de deformação 1 compreende um suporte 2, que aqui compreende um elemento base 3 essencialmente retangular, fechado em forma de anel, bem como uma primeira parte de suporte T1 e uma segunda parte de suporte T2. As partes de suporte T1, T2 se projetam para dentro a partir do elemento base 3, que forma uma estrutura externa do suporte 2.

[0064] O suporte 2 é fixado ao elemento base em forma de estrutura 3 de uma maneira não mostrada em detalhes em uma estrutura 4 a ser monitorada, por exemplo colado à estrutura 4 com todo o lado inferior do elemento base 3; no entanto, os lados inferiores das peças de suporte T1, T2 não são colados à estrutura 4, mas repousam apenas na estrutura 4. A estrutura 4 a ser monitorada pode ser, por exemplo, uma linha férrea de uma rota de trem.

[0065] Um elemento sensor de deformação 5 é fixado às peças de suporte T1 e T2 em pontos de fixação 7,8. Os pontos de fixação 7, 8 estão localizados na extremidade interna das peças parciais T1, T2. O segmento central 5a do elemento sensor de deformação 5 situado entre os pontos de fixação 7, 8 é aqui esticado livremente entre as peças parciais T1, T2.

[0066] Na forma de concretização mostrada, o elemento sensor de deformação 5 é projetado como uma fibra óptica 6 com uma rede de Bragg em fibra (também Faser Bragg Gitter, FBG) 6a no segmento central 5a. Deve-se notar que na figura 1 a a fibra 6 é mostrada apenas na área do segmento central 5 a para simplificação; a figura 1 também mostra as linhas de alimentação 6b da fibra 6. Alternativamente, também podem ser utilizados outros tipos de elementos sensores de deformação, como tiras de medição de resistência elétrica.

[0067] Em um estado básico para o uso do elemento sensor de deformação 5 para monitorar a deformação da estrutura 4, o elemento sensor de deformação 5 é, tipicamente, esticado levemente elasticamente no segmento central 5a na direção da extensão ER da fibra 6, a fim de ajustar o ponto de trabalho do FBG. A expansão elástica do elemento sensor de deformação 5 pode ser praticamente arbitrariamente predeterminada quando da ou através da fixação do elemento sensor de deformação 5 nos pontos de fixação 7, 8 (no estado básico).

[0068] Se a estrutura 4 se deformar, o elemento base 3, que é fixado na estrutura 4, também será deformado. Esta deformação do elemento base 3 é transmitida ao elemento sensor de deformação 5 através das peças de suporte T1, T2, como resultado da qual essa deformação pode ser medida.

[0069] Um comprimento total GL das peças parciais T1, T2 respectivamente, da área traseira 9 até a área dianteira 10, onde o respectivo ponto de fixação 7, 8 está disposto, com GL = LT1 + LT2, é aqui significativamente maior do que a distância AE entre os pontos de fixação 7, 8. Na forma de concretização mostrada, se aplica aproximadamente GL = 2 * AE; em geral, GL> 2 * AE ou também GL> 3 * AE é preferido. Através das peças parciais T1, T2 salientes paralelamente à direção da extensão ER do elemento sensor de deformação 5, que se movem quando a estrutura 4 é deformada ao longo da direção da extensão ER, porém dificilmente deformáveis, a deformação da estrutura 4 ou da estrutura pode ser transmitida na direção da extensão ER de modo reforçado ao elemento sensor de deformação 5, de acordo com a razão AE / (LT1 + AE + LT2).

[0070] No estado básico já mencionado, o elemento básico em forma de estrutura 3 está em um estado elasticamente deformado, no qual ele é mantido pela estrutura subjacente 4, na qual o elemento básico 3 é fixado. No presente caso, o elemento base 3 é esticado levemente elasticamente em relação à direção da extensão ER. Se o elemento base 3 ou o suporte 2 cair da estrutura 4, a deflexão elástica do elemento base 3 retornam elasticamente, nesse caso o elemento base 3 se contrairá na direção da extensão ER. Isso também alteraria o estado de deformação elástica do elemento sensor de deformação 5, em que a queda da estrutura 4 pode ser detectada.

[0071] Nas formas de concretização descritas a seguir de arranjos de medição de deformação, as diferenças em relação à forma de concretização das figuras 1a, 1b serão sobretudo explicadas.

[0072] Uma segunda forma de concretização de um arranjo de de medição de deformação 1 de acordo com a invenção é mostrada em uma vista superior na figura 2a e em uma vista lateral na figura 2b no estado fixado na estrutura 4 e na figura 2c no estado destacado.

[0073] O arranjo de medição de deformação 1 possui um suporte 2 que, além das paeças parciais T1, T2, também compreende um elemento de mola de lâmina 21. Na forma de concretização mostrada, o elemento de mola de lâmina 21 conecta as duas peças de suporte T1, T2 uma à outra, em que o elemento de mola de lâmina 21 é fixado com suas extremidades 22, 23 às peças parciais T1, T2; as regiões de extremidade do elemento de mola de lâmina 21 se sobrepõem àspeças parciais T1, T2.

[0074] Um elemento de suporte 24 é formado no elemento de mola de lâmina 21, que aqui se projeta sobre o elemento sensor de deformação 5 e é suportado como um par de esbarro na estrutura 4 a ser monitorada com uma extensão de suporte 24a. No estado fixado à estrutura 4 (vide figura 2b) do suporte 2, o elemento de apoio 24 pressiona o elemento de mola de lâmina 21 para cima em relação à estrutura 4, em que o elemento de mola de lâmina 21 é deformado elasticamente, ou seja, neste caso estendido.

[0075] Um elemento de arraste 25 também é formado no elemento de mola de lâmina 21, que, neste caso, também se sobrepõe ao elemento sensor de deformação 5 e aqui apresenta um prolongamento de arraste 25a que se projeta para baixo na direção do elemento sensor de deformação 5. O prolongamento de arraste 25a engata atrás no elemento sensor de deformação 5 por cima. Quando o elemento de mola de lâmina 21 é elasticamente deformado pelo apoio na estrutura 4 (vide figura 2b) na forma de concretização mostrada, o elemento de arraste 25 (ou seu prolongamento de arraste 25a) é elevado até o ponto de ele não tocar no elemento do sensor de deformação 5. Por conseguinte, o elemento sensor de deformação 5 tem seu estado de deformação normal, que é previsto para a operação de medição normal (para monitoramento de deformação da estrutura 4).

[0076] Se o arranjo de medição de deformação 1 cair da estrutura 4, o elemento de mola de lâmina 21 voltará para um estado elasticamente não-deformado, que é mostrado na figura 2c, uma vez que o elemento de apoio 24 não tem mais um par de parada nas extremidades dianteiras. Nesse estado, o prolongamento de arraste 25a do elemento de arraste 25 pressiona o elemento sensor de deformação 5 e confere um estiramento elástico forte a ele. Essa forte extensão elástica é fácil de medir, em que a queda do arranjo de medição de deformação 1 em relação à estrutura 4 pode ser facilmente reconhecida.

[0077] Na forma de concretização das figuras 2a-2c, as peças de suporte T1, T2 ou o suporte 2 podem ser fixadas na estrutura 4 a ser monitorada sem nenhuma tensão de cisalhamento significativa, o que simplifica a montagem.

[0078] A figura 3 mostra uma terceira forma de concretização de um arranjo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção em uma vista superior esquemática.

[0079] O suporte 2, neste caso, compreende as peças parciais T1, T2, nas quais o elemento sensor de deformação 5 é fixado nos pontos de fixação 7, 8 e uma braçadeira 31, que conecta as peças parciais T1, T2 a uma extremidade (extremidade inferior na figura 3). A direção da extensão ER do elemento sensor de deformação ER passa paralelamente à braçadeira 31 ou à sua direção de conexão.

[0080] O suporte 2 é fixado à estrutura 4 em um estado elasticamente deformado, ou seja, com uma certa torção mútua das peças parciais T1, T2 aproximadamente ao redor de uma região de articulação 32 no meio da braçadeira 31. A torção atua na região do elemento sensor de deformação 5 aproximadamente paralelamente à direção da extensão ER do elemento sensor de deformação 5. Se a estrutura 4 cair, essa torção retornará, em que o estado de expansão no elemento sensor de deformação 5 muda. As peças parciais T1, T2 e a braçadeira 31 estão envolvidas na torção.

[0081] A distância AS entre a braçadeira 31 (ou sua parte superior) e o elemento sensor de deformação 5 é preferivelmente significativamente maior do que a distância AE dos pontos de fixação 7, 8 para poder controlar as forças na área do elemento sensor de deformação 5. Na forma de concretização mostrada, aplica-se aproximadamente AS = 3 * AE ; geralmente é preferível AS= 2 * AE ou AS≥ 3 * AE.

[0082] Se desejado, a braçadeira 31 pode ser enfraquecida na região de articulação 32, por exemplo com um entalhe 33. Desse modo, torções maiores podem ser produzidas, por exemplo, com a mesma força, o que facilita a detecção de uma queda em relação à estrutura. Também é possível dispor uma mola 34 ou várias molas 34 (molas de tração ou de compressão, conforme necessário) entre as peças parciais T1, T2, a fim de ajustar entre si o comportamento elástico das peças parciais T1, T2.

[0083] Deve-se notar que também nesta forma de concretização, o elemento sensor de deformação 5 pode ser tensionado livremente no segmento central 5a, e um estado de deformação elástica do elemento sensor de deformação 5 pode ser basicamente determinado livremente no estado básico.

[0084] A figura 4a mostra uma quarta forma de concretização de um dispositivo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção. O suporte 2, neste caso, compreende as peças de suporte T1, T2, às quais o elemento sensor de deformação 5 está fixado com os pontos de fixação 7, 8 e uma braçadeira 31, que conecta as peças de suporte T1, T2 entre si. Antes de uma montagem do dispositivo de medição de deformação 1, um elemento de sujeição 41, que é projetado como excêntrico, é mantido entre as peças de suporte T1, T2. O elemento de sujeição 41 é tipicamente feito em uma peça com o restante do suporte

2 (por exemplo, cortando a laser a partir de uma chapa de metal) e é mantido em dois pontos de ruptura nominais 42 no resto do suporte 2, aqui entre as peças de suporte T1, T2. Na situação mostrada na figura 4a, o suporte 2 está em um estado elasticamente relaxado e ainda não foi fixado a uma estrutura. Através do seu lado longo o elemento de sujeição 41 é alinhado paralelamente às peças de suporte T1, T2 ou perpendicularmente à direção de extensão ER do elemento sensor de deformação 5. O elemento 5 do sensor de deformação fica travado entre as peças de suporte T1, T2; essa condição pode ser facilmente determinada por uma medição de deformação.

[0085] Para montagem em uma estrutura 4 a ser monitorada, o elemento de sujeição 41 é desprendido a partir dos pontos de ruptura predeterminados 42, por exemplo, através do giro 43 do elemento de sujeição 41, como mostrado na figura 4a.

[0086] Através de um meio giro do elemento de sujeição 41 ou excêntrico, este estende as peças parciais T1, T2 (ou aplica torção em relação às peças de suporte T1, T2), como resultado do qual o suporte 2 assume um estado elasticamente deformado, cf. figura 4b. Um mancal de sujeição 44 para o elemento de sujeição 41 é assim montado entre os lados internos das peças de suporte T1, T2; um eixo fixo de rotação 45 é tipicamente configurado para o elemento de sujeição 41. O elemento sensor de deformação 5 é apertado e recebe uma leve deformação elástica, de acordo com seu ponto de trabalho. Com seu lado longo o elemento de sujeição 41 é orientado perpendicularmente às peças de suporte T1, T2 ou paralelamente à direção de extensão ER do elemento sensor de deformação 5. Nesse estado de dispersão, o suporte 2 é fixado, por exemplo, colado à estrutura 4 a ser monitorada.

[0087] Após a fixação na estrutura 4 (por exemplo, após um endurecimento de um adesivo), o elemento de sujeição pode ser removido, cf.. Figura 4c. Enquanto o arranjo de medição de deformação 1 permanecer fixo na estrutura 4, o estado elasticamente deformado do suporte 2 e a leve deformação elástica do elemento sensor de deformação 5 também serão retidos. Se houver um desprendimento da estrutura 4 , o arranjo de medição de deformação 1 retornará ao estado elasticamente relaxado mostrado na figura 4 a, que pode ser facilmente medido pelo relaxamento do sensor de deformação 5.

[0088] Na quinta forma de concretização de um dispositivo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção, mostrado esquematicamente em uma vista lateral na figura 5a, o suporte 2 tem um elemento de base 3 que apresenta área substancialmente fechada, no qual as peças parciais T1, T2 são presas. No estado elasticamente relaxado mostrado do elemento de base 3, no qual ele não está fixado a uma estrutura 4, o elemento de base 3 é curvado, em que as peças parciais T1, T2 estão próximas, e um elemento sensor de deformação 5 que passa entre eles está relaxado, o que é fácil de medir.

[0089] No estado básico mostrado na figura 5b, no qual o suporte 2 é fixado por meio do elemento básico 3 à estrutura 4 a ser monitorada (mostrada em linhas tracejadas), por exemplo, o elemento base 3 é mantido em um estado deformado elasticamente, aqui plano, e o elemento sensor de deformação 5 é ajustado para que possa ser usado em sua área de trabalho. Em particular, as deformações da estrutura 4 ao longo (ou com um componente ao longo) da direção da extensão ER do elemento sensor de deformação 5 podem ser facilmente medidas.

[0090] A figura 6a em um estado elasticamente relaxado e a figura 6b em um estado elasticamente deformado de um elemento base 3 de um suporte 2 ilustram uma sexta forma de concretização de um arranjo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção. Dois elementos de aplicação 61 são dispostos ou formados no elemento base 3.

[0091] Em um estado elasticamente relaxado do elemento base 3, ele assume um estado arqueado, em que os elementos de aplicação 61 pressionam o elemento sensor de deformação 5 em uma região central 5a entre as peças de suporte T1, T2 (cuja fixação ao resto do suporte 2 não é mostrada em detalhes por uma questão de simplificação), como mostrado na figura 6a ou até cortado (não mostrado em detalhes). Como resultado, o elemento sensor de deformação 5 é temporariamente ou permanentemente prejudicado de uma maneira facilmente mensurável. Se o elemento sensor de deformação 5 for projetado como uma fibra óptica com uma rede de Bragg em fibra, o comprimento do comprimento de onda da reflexão poderá ser bastante dessintonizado ou uma atenuação da fibra poderá ser aumentada consideravelmente, por exemplo, esmagando a fibra.

[0092] Em um estado elasticamente deformado do corpo de base 3, aqui, como mostrado na figura 6b, em um estado plano do corpo de base 3 preso na estrutura plana 4 a ser monitorada, os elementos de aplicação 61 são dispostos afastados do elemento sensor de deformação 5 e não o prejudicam . O monitoramento normal da deformação da estrutura 4 pode feito.

[0093] A figura 7 mostra uma sétima forma de concretização de um arranjo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção. Esse inclui um elemento sensor de deformação 5 e um elemento sensor de deformação adicional 71. O elemento sensor de deformação 5 é projetado com uma rede de Bragg em fibra 6a (também chamada de slave FBG ou Hilfs-FBG) (cf.. figura 1a acima), e o elemento sensor de deformação adicional 71 é formado com uma rede de Bragg 72 em fibra adicional (também chamada de master FBG ou FBG principal). A rede de Bragg em fibra 6a e a rede de Bragg em fibra adicional 72 são formadas em posições diferentes na mesma fibra óptica 6.

[0094] No caso do elemento sensor de deformação 5, as duas peças de suporte T1, T2 são presas à estrutura 4 em um estado elasticamente deformado por meio da braçadeira 31 em relação à estrutura 4 a ser monitorada (cf. B. figura 3 acima); para tanto, uma tensão elástica foi normalmente aplicada localmente ao suporte 2, por exemplo, com um excêntrico ou outro elemento de sujeição (não mostrado em detalhes)). Caso a deformação elástica do transportador 2 seja perdida na área monitorada do elemento sensor de tensão 5, isso seria reconhecido por uma mudança significativa no estado de tensão no elemento sensor de tensão 5.

[0095] No caso do elemento sensor de deformação adicional 71, a fibra óptica 6 é presa aqui com pontos de fixação 74, 75 às peças de suporte T1 \ T2 ', em que a fibra óptica 6 é tensionada livremente entre os pontos de fixação 74, 75. As peças de suporte Τ1', T2 'também estão aqui conectadas através de uma braçadeira 73 um ao outro, mas nenhuma deflexão elástica local ou deformação do suporte 2 está presente em relação à estrutura 4 . O suporte 2 transmite, portanto, uma deflexão da estrutura 4 na área monitorada do elemento sensor de deformação 71 sem um deslocamento de tensão pelo suporte local 2.

[0096] Na forma de concretização mostrada, a rede de Bragg em fibra 6a e a rede de Bragg em fibra adicional 72 têm intervalos de comprimento de onda de reflexão claramente diferentes e não sobrepostos. Por exemplo, o comprimento de onda de reflexão da rede de Bragg em fibra 6a (especialmente dependendo do estado de deformação do suporte local 2) pode se situar na faixa de 720 nm a 670 nm, e o comprimento de onda de reflexão adicional da rede de Bragg em fibra adicional 72 (principalmente dependendo do estado de deformação da estrutura 4) situa-se na faixa de 635 nm a 625 nm. O ajuste correto na estrutura 4 pode então ser verificado com base no comprimento de onda de reflexão atual do elemento sensor de deformação 5 e a deformação da estrutura 4 com base no comprimento de onda de reflexão adicional atual do elemento sensor de deformação adicional 71; ambos podem ser medidos ao mesmo tempo. Alternativamente, também é possível configurar o elemento sensor de deformação 5 ou o arranjo de medição de deformação 1, de modo que, no caso de uma queda, a rede de Bragg em fibra 6a na área de trabalho (corresponde a todo o intervalo de comprimento de onda de reflexão adicional) da rede de Bragg em fibra adicional 72 se torne não transparente, o que pode ser facilmente descoberto na tentativa de determinar o comprimento de onda de reflexão da rede adicional de Bragg em fibra 72.

[0097] As partes locais do suporte 2 são tipicamente fixadas da mesma maneira na área monitorada do elemento sensor de deformação 5 e na área monitorada do elemento sensor de deformação adicional 71, de modo que geralmente pode ser esperada uma retenção igual (por exemplo, como resultado do envelhecimento). Todas as partes do suporte 2 são, preferivelmente, acopladas mecanicamente umas às outras de uma maneira não mostrada em detalhes, de modo que todas as partes do suporte 2 se comportam da mesma maneira (em particular, todas são presas à estrutura 4 ou todas caem da mesma).

[0098] A figura 8a mostra uma oitava forma de concretização de um dispositivo de medição de deformação 1 de acordo com a invenção. Seu suporte 2 compreende as peças parciais T1, T2, nas quais o elemento sensor de deformação 5 é fixado nos pontos de fixação 7, 8. As peças parciais T1, T2 são, por um lado, firmemente conectadas uma à outra através de uma braçadeira 31 do suporte 2 e, por outro lado, também são firmemente conectadas uma à outra aqui por meio de um elemento de sujeição em forma de arco 81.

[0099] O elemento de sujeição 81 força uma deformação elástica na braçadeira 31, caso em que as peças parciais T1, T2 são afastadas (ou torcidas uma contra a outra, ver também a descrição da figura 3 acima).. Nesse estado, o suporte 2 (com as peças parciais T1, T2 e a braçadeira 31, mas não com o elemento de sujeição 81) é anexado, por exemplo, colado a uma estrutura 4 a ser monitorada.

[00100] Após a fixação completa, o elemento de sujeição 81 é removido; para este fim, o elemento de sujeição 81 é desprendido em pontos de ruptura pré-determinados 82 pelo suporte 2, cf. Figura 8b. O estado elasticamente estendido da braçadeira 31 é mantido pela estrutura 4 na qual o suporte 2 é preso. As áreas das superfícies de fratura remanescentes nas peças de suporte T1, T2 podem ser entendidas como um mancal de sujeição 83 para o elemento de suporte

81.

[00101] Se o arranjo de medição de deformação 1 cair da estrutura 4,a braçadeira 31 assumirá então um estado elasticamente relaxado. Este é mostrado na figura 8c. Como resultado, as peças parciais T1, T2 se aproximam e o elemento 5 do sensor de deformação relaxa. Isso é fácil de medir no elemento sensor de deformação.

[00102] A figura 9 ilustra em uma vista lateral esquemática um contador de eixos 91 para a invenção, que é anexado lateralmente a uma linha férrea 92 (por exemplo, na chamada rede de trilhos) como estrutura 4 a ser monitorada. O contador de eixos 91 aqui compreende dois arranjos de medição de deformação 1 de acordo com a invenção, cada um dos quais é formado aqui a título de exemplo com duas peças parciais T1, T2 e uma braçadeira 31 que s conecta (cf.. B. figura. 3). Os trens cujos eixos de tração podem ser detectados com o contador de eixos 91 podem viajar na linnha férrea 92 na direção da viagem FR. As direções de extensão ER dos elementos do sensor de deformação 5 correm obliquamente para a direção de deslocamento FR, na forma de concretização mostrada em um ângulo de aproximadamente 45°. Deve- se notar que a direção da viagem FR ao mesmo tempo corresponde à direção da viagem de uma fibra neutra na linha férrea 92 ou estrutura 4 sob carga dos trens.

[00103] Se, por exemplo, um eixo de tração rolar da esquerda para a direita na figura 9 acima, sobre o contador de eixos 91, o arranjo de medição de deformação à esquerda 1 registra primeiramente uma deformação relativa e, em seguida, uma deformação sob pressão relativa em relação a um estado básico (sem uma passagem de trem). Um pouco mais tarde, o arranjo à direita de medição de deformação 1 também registra primeiramente uma deformação relativa e depois uma deformação sob pressão relativa em relação ao estado básico. Se a direção de viagem for oposta, a sequência de eventos será revertida de forma correspondente.

[00104] Uma redundância pode ser configurada pelos dois arranjos de medição de deformação 1 no contador de eixos 91, o que melhora a segurança na operação do trem. Deve-se notar que, em formas de concretização mais simples, apenas um arranjo de medição de deformação pode ser previsto no contador de eixos 91. Lista de Sinais de Referência 1 arranjo de medição de deformação 2 suporte 3 elemento básico 4 estrutura a ser monitorada r 5 elemento de sensor de deformação 5a segmento central 6 fibra óptica 6a Fiber-Bragg-Gitter 6b linha de alimentação 7 primeiro ponto de fixação 8 segundo ponto de fixação 9 área traseira 10 área dianteira

21 elemento de mola de lâmina 22 extremidade (elemento de mola de lâmina) 23 extremidade (elemento de mola de lâmina) 24 elemento de apoio 24a prolongamento de apoio 25 elemento de arraste 25a proplongamento de arraste 31 braçadeira 32 área de articulação 33 entalhe 34 mola 41 elemento de sujeição (excêntrico) 42 ponto de ruptura nominal 43 direção de rotação 44 mancal de sujeição 45 eixo de rotação fixo 61 elemento de aplicação 71 elemento sensor de deformação adicional 72 Fiber-Bragg-Gitter adicional 73 braçadeira adicional 74 ponto de fixação 75 ponto de fixação 81 elemento de sujeição (em forma de arco) 82 ponto de ruptura nominal 83 mancal de sujeição (para elemento de sujeição em forma de arco ) 91 contador de eixo 92 linha férrea AE distância pontos de fixação ER direção de extensão (elemento sensor de deformação ) GL comprimento total peças parciais T1 , T2

FBG Fiber Bragg Gitter (rede de Bragg em fibra) FR direção de viagem LT1 comprimento peça parcial T1 LT2 comprimento peça parcial T2 T1 primeira peça parcial (elemento sensor de deformação) T1‘ primeira peça parcial (elemento sensor de deformação adicional) T2 segunda peça parcial (elemento sensor de deformação ) T2‘ segunda peça parcial (elemento sensor de deformação adicional)

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Arranjo de medição de deformação (1), em particular para um contador de eixos (91) compreendendo - pelo menos elemento sensor de deformação (5), em particular uma fibra óptica (6) com uma rede de Bragg em fibra (6a, FBG), – um suporte (2), que está fixado no elemento sensor de deformação (5), e – uma estrutura a ser monitorada (4), em particular uma linha férrea, na qual o suporte (2) está fixado, em que pelo menos uma parte do suporte (2) é mantida no estado fixado do suporte (2), pela estrutura (4), em um estado elasticamente deformado, em que o suporte (2) é projetado com um primeira peça de suporte (T1) e uma segunda peça de suporte (T2), que ficam se defrontam afastadas uma da outra, em que o elemento sensor de deformação (5) pelo menos com um primeiro ponto de fixação (7) na primeira peça de suporte (T1) e pelo menos com um segundo ponto de fixação (8) na segunda peça de suporte (T2) e com um segmento central (5a) entre os pontos de fixação (7, 8) não está fixado nem à primeira nem à segunda peça de suporte (T1, T2), em que a parte do suporte (2) que é mantida no estado do suporte (2) fixado à estrutura (4), pela estrutura (4) em um estado elasticamente deformado, compreende um elemento de mola de lâmina (21), caracterizado pelo fato de que no elemento de mola de lâmina (21) é projeto - um elemento de suporte (24) para suporte na estrutura (4) no estado do suporte (2) fixado à estrutura (4), em que no estado do suporte (2) fixado à estrutura (4), o elemento de apoio (24) é empurrado para cima se desprendendo da estrutura (4), em que o elemento de mola de lâmina (21) é elasticamente deformado e

– um elemento de arraste (25) para engatar por trás no elemento sensor de deformação (5) no segmento central (5a), em que após o desprendimento do suporte (2) da estrutura (4) o elemento de mola de lâmina (21) é elasticamente retornado para um estado elasticamente não deformado e o elemento de arraste (25) pressiona o elemento sensor de deformação (5) e aplica a ela uma deformação elástica.

2. Arranjo (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no estado fixado à estrutura (4) do suporte (2), o elemento de arraste (25) é levantado até que este não toque mais o elemento sensor de deformação (5).

3. Arranjo (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de mola de lâmina (21) e o elemento de arraste (25) são projetados de modo que, através deste no estado elasticamente deformado do elemento de mola de lâmina (21) com o suporte (2) fixado à estrutura (4) nenhuma deformação ou apenas uma leve deformação é aplicada ao elemento sensor de deformação (5) e uma deformação maior em um estado elasticamente relaxado do elemento de mola de lâmina (21) após o suporte (2) ter se desprendido da estrutura (4), é aplicada ao elemento sensor de deformação (5).

4. Arranjo (1) de acordo com a reivindicação 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o lemento de arraste (25) apresenta um prolongamento de arraste (25a) que se projeta para baixo sobre o elemento sensor de deformação (5) e que no estado elasticamente não deformado do elemento de mola de lâmina (21) o elemento de arraste (25) com o prolongamento de arraste (25a) pressiona o elemento sensor de deformação (5).