BRPI0901610A2

BRPI0901610A2 - electronic indicator of sand in locomotives

Info

Publication number: BRPI0901610A2
Authority: BR
Inventors: Danilo De Almeida Ferraz
Original assignee: Danilo De Almeida Ferraz
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2010-12-21

Abstract

Indicador Eletrónico de areia em Locomotivas A presente invenção se refere a um Indicador Eletrónico de areia em Locomotivas, que é capaz de monilorar o volume de areia contido dentro da caixa de areia (4) de urna locomotiva e informar de forma visual ao maquinista se os níveis de areia estão de acordo com as suas necessidades.Electronic Locomotive Sand Indicator The present invention relates to an Electronic Locomotive Sand Indicator which is able to monitor the volume of sand contained within a locomotive's sandbox (4) and visually inform the driver if Sand levels are according to your needs.

Description

" Indicador Eletrônico de areia em Locomotivas""Electronic Sand Indicator in Locomotives"

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção tem por objetivo um dispositivo IndicadorEletrônico de areia em Locomotivas, que permite através de um sensor dotipo FSR(2) e circuito eletrônico microprocessado FIG 3, indicar o nível deareia dentro da caixa de areia (4) existente nas locomotivas .The present invention is directed to an Electronic Locomotive Sand Indicator device, which allows through an FSR sensor type 2 and microprocessor-based electronic circuit FIG 3 to indicate the level of sand inside the sandbox (4) in the locomotives.

Histórico da InvençãoInvention History

As locomotivas possuem internamente, Caixas de Areia (4) dediversos tamanhos e formatos , mas todas com objetivo único de durantetrajeto se requerido maior atrito entre a Locomotiva e o Trilho, por exemplonuma subida de uma colina durante chuvas, permitir que o maquinistapossa despejar esta areia contida, diretamente nas rodas da locomotiva.Normalmente as caixas de areia não possuem nenhuma forma que indiqueao maquinista o quanto de areia existe na caixa, a não ser visualmenteatravés de um Visor acrílico instalado na caixa de areia, sendo que aausência de areia nesta caixa, pode impedir o prosseguimento daLocomotiva o que pode gerar um transtorno e grande prejuízo.The locomotives have internally Sandboxes (4) of various sizes and shapes, but all with the sole purpose of designing if greater friction between the locomotive and the track is required, for example on a hill climb during rain, to allow the driver to dump this sand. directly on the wheels of the locomotive. Normally the sandboxes have no way of telling the driver how much sand there is in the box, except visually through an acrylic visor installed in the sandbox, and the absence of sand in this box, may prevent the continuation of the locomotive which can lead to inconvenience and great injury.

Descrição resumida da InvençãoBrief Description of the Invention

Tendo em vista este problema e no propósito de superá-lo, foidesenvolvido o Indicador Eletrônico de areia em Locomotivas , que permiteinternamente a locomotiva saber se existe ou não areia na Caixa de Areia(4), baseando-se num sensor(2) instalado na parede interna da Caixa deAreia (4), na altura do ponto considerado Super Crítico SC, que pode serdeterminado pela própria empresa, sendo que na ausência de areia sobre osensor FSR(2), indicará imediatamente que o Ponto Super Crítico foiatingido, indicando ao maquinista que o mesmo deve recarregarimediatamente a Caixa de Areia (4). O sensor FSR (2) ainda permite indicarníveis superiores de areia, por exemplo nível Crítico C, por exemplo comareia a 15 cm acima do sensor e nível Bom B, por exemplo 25 cm acimado sensor, sendo que a precisão dos níveis CeB possuem menorprecisão que o nível super crítico SC, mas que também ajudam omaquinista a qualificar o volume de areia dentro do compartimento. Osensor FSR (2) altera sua resistência elétrica de forma inversa a quantidadede areia presente sobre ele, ou seja quanto maior a quantidade de areia,menor a resistência elétrica, e esta resistência é monitorada através de umcircuito eletrônico microprocessado mostrado na FIG 3, que pode porexemplo indicar de forma luminosa através de Leds (8) os níveis de areiana Caixa de Areia (4) ou enviar esta informação ao computador de bordo dalocomotiva através de uma interface, por exemplo RS232 (17). A FIG. 1mostra o conjunto Sensor FSR (2) um exemplo de caixa de areia (4) e ocircuito eletrônico (3) e indicador luminoso (8) interligado. A Fig. 2 mostra osensor FSR (2) montado numa base metálica (10) e coberto por umaproteção de borracha (9). A FIG. 3 mostra um diagrama em blocos de umcircuito eletrônico (3).In view of this problem and in order to overcome it, the Electronic Locomotive Sand Indicator was developed, which internally allows the locomotive to know whether or not there is sand in the Sandbox (4), based on a sensor (2) installed in the The inner wall of the Sandbox (4), at the height of the point considered Super Critical SC, which can be determined by the company itself, and in the absence of sand on the FSR sensor (2), will immediately indicate that the Super Critical Point has been reached, indicating to the driver. that it should immediately recharge the Sandbox (4). The FSR sensor (2) also allows higher levels of sand to be indicated, for example Critical level C, for example with sand at 15 cm above the sensor and level Good B, for example 25 cm above the sensor, and the accuracy of CeB levels is less accurate than the super critical SC level, but they also help the driver qualify the volume of sand within the compartment. The FSR sensor (2) inversely changes its electrical resistance the amount of sand present on it, ie the higher the amount of sand, the lower the electrical resistance, and this resistance is monitored by a microprocessor electronic circuit shown in FIG. 3. For example, by means of LEDs (8) indicate the Sandbox Sand levels (4) or send this information to the on-board computer via an interface, eg RS232 (17). FIG. 1shows the FSR Sensor assembly (2) an example of sandbox (4) and electronic circuit (3) and interconnected indicator light (8). Fig. 2 shows the FSR sensor (2) mounted on a metal base (10) and covered by a rubber shield (9). FIG. 3 shows a block diagram of an electronic circuit (3).

De conformidade com o quanto ilustram as figuras acimarelacionadas, o Indicador Eletrônico de areia em Locomotivas, é umdispositivo formado por sensores FSR(2) fixados no interior da caixa deareia (4), e montados sobre uma superfície metálica ou plastica (10), emformato de L com um ângulo menor que 90 graus, por exemplo 70 graus,sendo o sensor (2) protegido contra umidade e desgaste por exemploatravés de uma borracha fina (9) colada sobre o sensor (2) e sobre osuporte metálico (10), sendo a inclinação necessária para que a areiadepositada em cima do sensor tenha a tendência de ir para o fundo dacaixa de areia (4) com a gravidade, e sendo que o sensor (2) deve serinstalado do lado oposto ou afastado do furo de entrada (13) onde a areiaentra na caixa e afastado da coluna metálica inclinada (14), para maiorprecisão da indicação e medida da ocupação da areia no interior da caixade areia (4).O sensor ao detectar a presença de areia sobre ele tem suaimpedância reduzida de forma proporcional ao aumento da quantidade deareia, e esta alteração de impedância é obtida através por exemplo de umdivisor de tensão presente na entrada do circuito amplificador operacional(15), que envia ao microcontrolador (16) com entrada A/D e este liga edesliga os Leds de acordo com a impedância obtida e pode tambéminformar através de uma comunicação serial ou paralela ao computador debordo da locomotiva o estado da caixa de areia que neste exemplo possuium circuito RS232 (18). Na FIG 3 foi desenhado um circuito que possui 2sensores (2) e com isto tem ligado a ele Leds (8) que representam a leiturade cada um dos sensores, a exemplo, o software do microcontrolador (16),poderia apagar todos os Leds referente a um sensor (2) quando sobre osensor (2) não houvesse areia, acender o Ied SC (Super Critico) quandoexistir areia sobre o sensor em quantidade pequena, C (Critico) quandoexistir uma quantidade razoável de areia e B (BOM) quando existir Boaquantidade de areia, ou seja quando todos os Leds estiverem acesos,indica que a caixa esta cheia de areia. A alimentação dos sensores (2) e docircuito é obtida da Bateria da Locomotiva, possuindo por exemplo umZenner (19) e um regulador de tensão de alta tensão de entrada (20).According to what the above figures illustrate, the Electronic Locomotive Sand Indicator is a device formed by FSR sensors (2) fixed inside the sandbox (4) and mounted on a metal or plastic surface (10), in a format. L at an angle of less than 90 degrees, for example 70 degrees, the sensor (2) being protected from moisture and wear eg by a thin rubber (9) glued over the sensor (2) and over the metal support (10), the slope required so that the sand deposited on top of the sensor tends to go to the bottom of the sandbox (4) with gravity, and the sensor (2) must be installed opposite or away from the inlet hole ( 13) where the sand enters the box and away from the inclined metal column (14), for greater accuracy of indication and measurement of sand occupation within the sandbox (4) .The sensor detecting the presence of sand on it has its reduced impedance ofproportional to the increase in the amount of air, and this change in impedance is obtained by, for example, a voltage divider present at the input of the operational amplifier circuit (15), which sends it to the microcontroller (16) with input A / D and it switches on and off. LEDs according to the impedance obtained and can also inform via serial or parallel communication to the computer according to the locomotive the state of the sandbox which in this example has the RS232 circuit (18). In Figure 3 a circuit has been designed that has 2 sensors (2) and with it has connected to it LEDs (8) that represent the reading each of the sensors, for example, the software of the microcontroller (16), could erase all LEDs referring For a sensor (2) when there is no sand on the sensor (2), light the Ied SC (Super Critical) when there is small sand on the sensor, C (Critical) when there is a reasonable amount of sand and B (BOM) when there is Good sand quantity, ie when all LEDs are lit, indicates that the box is full of sand. The power supply of the sensors (2) and the circuit is obtained from the Locomotive Battery, having for example a Zenner (19) and a high voltage input voltage regulator (20).

Logicamente, a patente de invenção Indicador Eletrônico de areia emLocomotivas (1), na forma apresentada, pode ser construída de diversasoutras formas, onde os exemplos citados são a título de exemplo nãolimitativo.Of course, the Electronic Sand Indicator in Locomotives (1), in the form shown, can be constructed in several other ways, where the examples cited are by way of non-limiting example.

Claims

1. Electronic Locomotive Sand Indicator, characterized in that it is a patent for an electronic device that allows an FSR-type sensor (2) mounted on an inclined support (10) and an electronic circuit (3) powered by the eassiÉE locomotive's own battery. show the driver information about the volume of sand inside a litter box (4);

2. Electronic Locomotive Sand Indicator according to claim 1, characterized by having an electronic circuit (3), which indirectly impedes the sensor (2) through an operational amplifier circuit (15), which delivers to the microcontroller (16 ) depending on reading, qualifies and visually informs through LEDs (8) and / or to the locomotive's on-board computer via an interface (18) the measured sand volume;

Electronic Locomotive Sand Indicator according to Claim 1, characterized by supplying the entire circuit via a voltage regulator (20) which is powered by the dalocomotor battery;

4. Electronic Locomotive Sand Indicator according to claim 1, characterized in that the sensor is of the FSR type (2) a device which decreases its resistance with increasing weight on it and is installed on a stiff inclined surface (10). ) which is fixed to the sandbox (4) and over the sensor (2) there is a protection against moisture and wear (9).