DE19736711C1 - Measurement method for axle speed vehicle axle - Google Patents
Measurement method for axle speed vehicle axleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen ei nes eine Achsengeschwindigkeit einer Achse eines Wagens an gebenden Meßsignals mit einer Geschwindigkeitsmeßanlage, die eine vorgegebene Anzahl hintereinander angeordneter Meßkon takte mit vorgegebenen Kontaktabständen aufweist, wobei bei dem Verfahren ein Zeitdauermeßwert gemessen wird, der die zwischen dem Vorbeifahren der Achse an den beiden ersten Meß kontakten vergangene Zeitdauer angibt, ein weiterer Zeitdau ermeßwert gemessen wird, der die Zeitdauer zwischen dem Vor beifahren der Achse und dem Vorbeifahren einer ersten von weiteren Achsen des Wagens an der Geschwindigkeitsmeßanlage kennzeichnet, und das Meßsignal unter Heranziehung des weite ren Zeitdauermeßwertes und einer Hilfsgröße gewonnen wird, die durch Division eines dem vorgegebenen Kontaktabstand zwi schen den beiden ersten Meßkontakten entsprechenden Kontakt abstandswertes durch den einen Zeitdauermeßwert gebildet ist.The invention relates to a method for producing egg nes an axis speed of an axis of a car giving measuring signal with a speed measuring system, the a predetermined number of measuring cones arranged one behind the other has clocks with predetermined contact spacing, with the method measures a time duration value which is the between the passing of the axis at the first two measurements contacts past time indicates another time measured value is measured, the time between the previous passing the axis and passing a first of other axles of the car on the speedometer indicates, and the measurement signal using the wide their time duration value and an auxiliary variable is obtained, by dividing the given contact distance between corresponding contact between the first two measuring contacts distance value is formed by a time duration value.
Ein bekanntes Verfahren dieser Art ist in der deutschen Of fenlegungsschrift 42 27 787 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren, das zum Bestimmen der Einlaufgeschwindigkeit von Eisenbahnfahrzeugen eingesetzt wird, sind drei Meßkontakte in vorgegebenen Kontaktabständen hintereinander angeordnet; mit diesen Meßkontakten werden Zeitpunkte bestimmt, zu denen Achsen eines Wagens (bzw. einer Abteilung) die Meßkontakte passieren. Mit den Zeitpunkten werden Zeitdauermeßwerte gebildet, die unter Heranziehung bekannter Achsenabstände zwischen den Achsen des Wagens und der vorgegebenen Kontaktabstände zu Vorrückgeschwindigkeiten des Wagens ver arbeitet werden; die Vorrückgeschwindigkeiten werden an schließend jeweils einem Fahrort zugeordnet. Liegen genügend mittlere Vorrückgeschwindigkeiten für verschiedene Fahrorte vor - insgesamt sind es nach der Offenlegungsschrift 14 Vor rückgeschwindigkeiten für 14 Fahrorte -, so wird mittels ei nes mathematischen Extrapolationsverfahrens die Achsenge schwindigkeit der als erste am ersten Meßkontakt vorbeigefah renen Achse des Wagens rückschauend - also mit einer gewissen Zeitverzögerung - bestimmt. Es läßt sich der Offenle gungsschrift entnehmen, daß zumindest der Abstand zwischen den ersten beiden Meßkontakten relativ groß ist, und zwar größer als der übliche Achsenabstand (im Meterbereich) bei Eisenbahnfahrzeugen.A known method of this type is in the German Of publication 42 27 787 A1. With the well-known Method used to determine the infeed speed of Railway vehicles are used, three measuring contacts are in predetermined contact distances arranged one behind the other; With These measuring contacts are determined at which times Axes of a car (or a department) the measuring contacts happen. With the times, time duration values are measured formed using known axis distances between the axles of the car and the given one Ver contact distances to advancement speeds of the car to be worked; the advancement speeds are on each assigned to a driving location. Lying enough average advancement speeds for different driving locations before - a total of 14 before according to the published patent application reverse speeds for 14 driving locations -, so is by means of egg mathematical extrapolation method, the axis tightness speed that passed the first measuring contact first retrospective axis of the car - so with a certain Time delay - determined. There is the reveler supply document that at least the distance between the first two measuring contacts is relatively large, namely larger than the usual center distance (in the meter range) Railway vehicles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, mit dem eine deutlich schnellere Bestimmung der Ach sengeschwindigkeit als bei dem vorbekannten Verfahren bei gleichzeitig hoher Meßgenauigkeit erreicht wird.The invention has for its object to provide a method give with a much faster determination of the Ach speed than in the previously known method high measuring accuracy is achieved at the same time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art gelöst, bei dem die vorgegebene An zahl der Meßkontakte zwei ist, mit der Hilfsgröße und dem weiteren Zeitdauermeßwert ein Meßwert für den Achsenabstand zwischen der einen Achse und der ersten der weiteren Achsen ermittelt wird, indem die Hilfsgröße mit dem weiteren Zeit dauermeßwert zur Bildung eines Hilfsabstandswertes multi pliziert wird, der Hilfsabstandswert mit einer Auswahl be kannter Achsenabstände verglichen wird und mit dem dem Hilfsabstandswert am nächsten liegenden bekannten Achsenab stand der Meßwert für den Achsenabstand gebildet wird, und durch Division des Meßwertes für den Achsenabstand durch den weiteren Zeitdauermeßwert das Meßsignal erzeugt wird.This object is achieved by a method of solved the type specified, in which the given An number of measuring contacts is two, with the auxiliary variable and the a further measured value for the distance between the axes between one axis and the first of the other axes is determined by the auxiliary variable with the further time permanent measured value to form an auxiliary distance value multi the auxiliary distance value with a selection known axis distances is compared and with that Auxiliary distance value closest to known axes stood the measured value for the center distance is formed, and by dividing the measured value for the center distance by the further time measurement value, the measurement signal is generated.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die zwei Meßkontakte in sehr kleinen Kontaktabständen von nur 10 cm hintereinander angeordnet werden können und trotzdem eine besonders hohe Meßgenauigkeit erreichbar ist, da bei der Berechnung der Achsengeschwindigkeit nicht der kleine und damit nur mit einem verhältnismäßig großen relativen Fehler bestimmbare Kontaktabstand zwischen den Meßkontakten, sondern der aufgrund seiner Größe mit einem verhältnismäßig kleinen relativen Fehler sehr genau bestimmbare Achsenabstand zwischen den jeweils benachbarten Achsen eines Laufwerkes herangezogen wird. Der Kontaktabstand dient beim erfindungsgemäßen Verfahren also nur insofern zur Ermittlung der Achsengeschwindigkeit, als mit ihm der Meßwert für den Achsenabstand ermittelt wird. Ein Verfahren zum Bestimmen von Achsenabständen ist für sich beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 42 27 789 A1 bekannt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß aufgrund der durch die Erfindung einsetzbaren, kleinen Kontaktabstände eine besonders große Ortsauflösung bei der Geschwindigkeitsmessung erreicht wird, so daß quasi punktförmige Geschwindigkeitsmessungen möglich sind. Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es sehr schnell ist, da lediglich die Meßwerte zweier Meßkontakte auszuwerten sind und die Meßkontakte einen sehr geringen Kontaktabstand aufweisen, so daß sie in sehr kurzer Zeit von den beiden Achsen überrollt werden.An advantage of the method according to the invention is that that the two measuring contacts in very small contact distances of can only be arranged 10 cm in a row and nevertheless a particularly high measuring accuracy can be achieved, because when calculating the axis speed not the small and therefore only with a relatively large one Relative error determinable contact distance between the Measuring contacts, but because of its size with a relatively small relative errors very accurately definable axis distance between the neighboring ones Axes of a drive is used. The contact distance thus only serves in the method according to the invention Determination of the axis speed than with it the measured value is determined for the center distance. A procedure for For example, determining axis distances is in itself the German patent application 42 27 789 A1 known. A there is a further advantage of the method according to the invention in that, due to the fact that the invention can be used, small contact distances a particularly large spatial resolution is achieved in the speed measurement, so that quasi punctiform speed measurements are possible. A is an additional advantage of the method according to the invention to see that it is very fast, since only the Measured values of two measuring contacts are to be evaluated and the Measuring contacts have a very small contact distance, so that it rolls over from the two axes in a very short time will.
Um besonders genaue Meßergebnisse zu erzielen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Geschwindigkeitsmeßanlage während des erfindungsgemäßen Meßverfahrens für zukünftige Messungen automatisch kalibriert wird; dies läßt sich erfin dungsgemäß dadurch erreichen, daß durch Multiplikation des Meßsignals mit dem einen Zeitdauermeßwert ein dem tatsächli chen Kontaktabstand entsprechender, korrigierter Kontaktab standswert berechnet wird, der anstelle des Kontaktabstands wertes für zukünftige Messungen abgespeichert wird. In order to achieve particularly precise measurement results, it is called considered advantageous if the speed measurement system during the measuring method according to the invention for future Measurements are automatically calibrated; this can be invented according to the fact that by multiplying the Measurement signal with the one time duration value the actual Chen contact distance corresponding, corrected contact is calculated instead of the contact distance value is saved for future measurements.
Um die Meßgenauigkeit beim erfindungsgemäßen Verfahren dar über hinaus zu erhöhen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn beim Vergleich des Hilfsabstandswertes mit den bekannten Achsenabständen zwischen einachsigen, zweiachsigen und drei achsigen Laufwerken unterschieden wird; dies läßt sich erfin dungsgemäß erreichen, wenn alle innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der einen Achse an der Geschwindigkeits meßanlage vorbeifahrenden weiteren Achsen des Wagens zur Ermittlung einer Achsenzahl gezählt werden, ein Steuersignal für ein zweiachsiges Laufwerk erzeugt wird, wenn die Achsen zahl gleich zwei ist, und ein Steuersignal für ein dreiach siges Laufwerk gebildet wird, wenn die Achsenzahl gleich drei ist, und der Hilfsabstandswert bei Vorliegen eines Steuersi gnals für ein zweiachsiges Laufwerk nur mit bekannten Ach senabständen bei zweiachsigen Laufwerken und bei Vorliegen eines Steuersignals für ein dreiachsiges Laufwerk nur mit bekannten Achsenabständen bei dreiachsigen Laufwerken vergli chen wird. Die Dauer des vorgegebenen Zeitintervalls kann dabei in der Geschwindigkeitsmeßanlage fest eingestellt sein oder in Abhängigkeit von der durch die Geschwindig keitsmeßanlage gemessenen Achsengeschwindigkeit bestimmt wer den.To represent the measurement accuracy in the method according to the invention beyond increasing, it is considered beneficial if when comparing the auxiliary distance value with the known Axis distances between uniaxial, biaxial and three a distinction is made between axis drives; this can be invented achieve according to when all within a given Time interval after one axis at the speed measuring system passing other axles of the car Determination of a number of axes are counted, a control signal for a two-axis drive is generated if the axes number is two, and a control signal for a triple drive is formed if the number of axes equals three and the auxiliary distance value in the presence of a control i gnals for a two-axis drive only with known ax distance between two-axis drives and if there are any a control signal for a three-axis drive only with compare the known axis spacing for triaxial drives will. The duration of the specified time interval can be permanently set in the speed measuring system or depending on the speed axis measuring system determines who the.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigtTo illustrate the invention shows
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in Form ei nes Blockschaltbildes und Fig. 1 shows an embodiment of an arrangement for performing the method according to the invention schematically in the form of egg nes block diagram and
Fig. 2 ein Diagramm mit Meßsignalen von in der Anordnung ge mäß Fig. 1 einsetzbaren Meßkontakten. Fig. 2 is a diagram with measurement signals of ge in the arrangement according to FIG. 1 usable measuring contacts.
Fig. 1 zeigt ein Laufwerk 3 eines Wagens 4 mit einer Achse 5, die sich mit einer Achsengeschwindigkeit V auf eine Ge schwindigkeitsmeßanlage 7 entlang eines Pfeiles 9 zubewegt. Die Geschwindigkeitsmeßanlage 7 weist zwei dicht hinterein ander angeordnete Meßkontakte auf, wobei in der Fig. 1 der erste der zwei Meßkontakte mit dem Bezugszeichen 11 und der zweite der zwei Meßkontakte mit dem Bezugszeichen 13 be zeichnet ist. Die zwei Meßkontakte 11 und 13 weisen einen vorgegebenen Kontaktabstand (X1-X0) auf. Dem ersten der zwei Meßkontakte 11 ist ein Eingang E15A eines Differenzbildners 15 und ein Zähler 17 mit einem Eingang E17 nachgeordnet. Dem zweiten der zwei Meßkontakte 13 ist ein weiterer Eingang E15B des Differenzbildners 15 nachgeschaltet. Ausgangsseitig ist der Differenzbildner 15 an einen Eingang E18A eines Quotientenbildners 18 und an einen Eingang E19A eines Multi plizierers 19 angeschlossen. Ausgangsseitig ist der eine Quotientenbildner 18 mit einem Eingang E20A eines weiteren Multiplizierers 20 verbunden; einem weiteren Eingang E20B des weiteren Multiplizierers 20 ist ein Ausgang A17 des Zählers 17 vorgeordnet. Nachgeschaltet ist dem weiteren Multi plizierer 20 ein Eingang E25A einer Vergleichseinrichtung 25, deren weiterer Eingang E25B mit einem Steuerausgang S17A des Zählers 17 und dessen zusätzlicher Eingang E25C mit einem weiteren Steuerausgang S17B des Zählers 17 verbunden ist. Ausgangsseitig ist der Vergleichseinrichtung 25 ein Eingang E27A eines weiteren Quotientenbildners 27 nachgeschaltet, dessen Ausgang einen Ausgang P der Geschwindigkeitsmeßanlage 7 bildet und an einen weiteren Eingang E19B des einen Multiplizierers 19 angeschlossen ist. Einem weiteren Eingang E27B des weiteren Quotientenbildners 27 ist der Zähler 17 mit seinem Ausgang A17 vorgeordnet. Einem weiteren Eingang E18B des einen Quotientenbildners 18 ist ein Speicher 29 vorgeschaltet, der eingangsseitig an einen Ausgang des einen Multiplizierers 19 angeschlossen ist. Fig. 1 shows a drive 3 of a carriage 4 with an axis 5 , which moves at an axis speed V to a Ge speed measuring system 7 along an arrow 9 . The speed measuring system 7 has two measuring contacts arranged closely behind one another, wherein in FIG. 1 the first of the two measuring contacts with the reference number 11 and the second of the two measuring contacts with the reference number 13 be. The two measuring contacts 11 and 13 have a predetermined contact distance (X1-X0). The first of the two measuring contacts 11 is followed by an input E15A of a difference former 15 and a counter 17 with an input E17. The second of the two measuring contacts 13 is followed by a further input E15B of the difference former 15 . On the output side, the difference former 15 is connected to an input E18A of a quotient former 18 and to an input E19A of a multiplier 19 . On the output side, the one quotient generator 18 is connected to an input E20A of a further multiplier 20 ; an output A17 of the counter 17 is arranged upstream of a further input E20B of the further multiplier 20 . Downstream of the further multiplier 20 is an input E25A of a comparison device 25 , the further input E25B of which is connected to a control output S17A of the counter 17 and whose additional input E25C is connected to a further control output S17B of the counter 17 . On the output side, the comparison device 25 is followed by an input E27A of a further quotient generator 27 , the output of which forms an output P of the speed measuring system 7 and is connected to a further input E19B of a multiplier 19 . The counter 17 with its output A17 is arranged upstream of a further input E27B of the further quotient generator 27 . A further input E18B of a quotient former 18 is preceded by a memory 29 which is connected on the input side to an output of a multiplier 19 .
Mit der Geschwindigkeitsmeßanlage 7 läßt sich die Achsenge schwindigkeit V der Achse 5 des Laufwerks 3 messen, wie nach folgend beschrieben werden soll. Zunächst wird mit dem ersten der zwei Meßkontakte 11 ein Zeitmeßwert Z2 für einen Zeit punkt bemessen, an dem die Achse 5 an diesem ersten der zwei Meßkontakte 11 vorbeifährt. Anschließend wird ein zweiter Zeitmeßwert Z2 für einen zweiten Zeitpunkt gemessen, an dem die Achse 5 an dem zweiten der zwei Meßkontakte 13 vorbei fährt. Ein dritter Zeitmeßwert Z3 für einen dritten Zeitpunkt wird bestimmt, wenn eine weitere Achse 5' des Laufwerks 3 an dem ersten der zwei Meßkontakte 11 vorbeifährt. Die weitere Achse 5' ist also die erste der weiteren Achsen, die nach der einen Achse 5 die Geschwindigkeitsmeßanlage 7 passiert. Die ersten zwei Zeitmeßwerte Z1 und Z2 gelangen zu dem Diffe renzbildner 15, in dem aus den zwei Zeitmeßwerten Z1 und Z2 ein Differenzwert in Form eines Zeitdauermeßwertes Δt gebildet wird. Dieser Zeitdauermeßwert Δt gelangt zu dem ei nen Quotientenbildner 18, an dem zusätzlich ein in dem Spei cher 29 abgespeicherter, dem vorgegebenen Kontaktabstand (X1- X0) zwischen den beiden Meßkontakten 11 und 13 entsprechender Kontaktabstandswert k anliegt. In dem einen Quotientenbildner 18 wird durch Division des Kontaktabstandswertes k durch den Zeitdauermeßwert Δt eine Hilfsgröße Vh bestimmt; die Hilfsgröße Vh gibt in erster Näherung die Achsengeschwin digkeit der Achse 5 des Laufwerks 3 an. Die Hilfsgröße Vh wird zum weiteren Multiplizierer 20 übertragen, an dessen weiteren Eingang E19B ein weiterer Zeitdauermeßwert Δt2 an liegt. Dieser weitere Zeitdauermeßwert Δt2 wird vom Zähler 17 durch Differenzbildung aus dem dritten und dem einen Zeit meßwert Z3, Z1 ermittelt; er gibt also die Zeitdauer an, die zwischen dem Vorbeifahren der Achse 5 und der weiteren Achse 5' des Laufwerks 3 an dem ersten der zwei Meßkontakte 11 vergeht. Durch Multiplikation der Hilfsgröße Vh mit dem wei teren Zeitdauermeßwert Δt2 wird ein Hilfsabstandswert Ah be stimmt, der zur Vergleichseinrichtung 25 übertragen wird. Der Hilfsabstandswert Ah entspricht also näherungsweise einem Meßwert für den Achsenabstand A zwischen den beiden Achsen 5 und 5' des Laufwerks 3. In der Vergleichseinrichtung 25 wird der Hilfsabstandswert Ah mit einer Auswahl bekannter Achsen abstände verglichen; die Auswahl der zum Vergleich herangezo genen bekannten Achsenabstände ist dabei abhängig von den an der Vergleichseinrichtung 25 eingangsseitig anliegenden Steu ersignalen S2 und S3, die vom Zähler 17 zur Ver gleichseinrichtung 25 übertragen werden. Weist das eine Steuersignal S2 eine logische "1" auf, so wurde vom Zähler 17 in nachfolgend beschriebener Weise ermittelt, daß die Achse 5 Teil eines zweiachsigen Laufwerks ist; in diesem Fall wird der Hilfsabstandswert Ah ausschließlich mit bekannten Ach senabständen bei zweiachsigen Laufwerken verglichen. Weist das Steuersignal S3 für ein dreiachsiges Laufwerk eine logi sche "1" auf, so wurde vom Zähler 17 ermittelt, daß die Achse 5 Teil eines dreiachsigen Laufwerks ist; in diesem Fall wird der Hilfsabstandswert Ah ausschließlich mit bekannten Achsenabständen bei dreiachsigen Laufwerken verglichen.With the speed measurement system 7 , the axis speed V of the axis 5 of the drive 3 can be measured, as will be described in the following. First, with the first of the two measuring contacts 11, a time measurement value Z2 is measured for a point in time at which the axis 5 passes this first of the two measuring contacts 11 . A second time measurement value Z2 is then measured for a second point in time at which the axis 5 drives past the second of the two measurement contacts 13 . A third time measurement value Z3 for a third point in time is determined when a further axis 5 ′ of the drive 3 drives past the first of the two measurement contacts 11 . The further axis 5 'is thus the first of the further axes, which passes the speed measuring system 7 after the one axis 5 . The first two time measurement values Z1 and Z2 arrive at the differential generator 15 , in which a difference value in the form of a time measurement value Δt is formed from the two time measurement values Z1 and Z2. This time measurement value .DELTA.t reaches the egg NEN quotient former 18 , at which additionally a stored in the memory 29 , the predetermined contact distance (X1-X0) between the two measuring contacts 11 and 13 corresponding contact distance value k is present. In the one quotient generator 18 , an auxiliary variable Vh is determined by dividing the contact distance value k by the time duration value Δt; the auxiliary variable Vh indicates in a first approximation the axis speed of axis 5 of drive 3 . The auxiliary variable Vh is transmitted to the further multiplier 20 , at whose further input E19B there is a further time duration measured value Δt2. This further time duration value .DELTA.t2 is determined by the counter 17 by forming the difference between the third and the one time value Z3, Z1; it therefore indicates the length of time that passes between the axis 5 and the further axis 5 'of the drive 3 at the first of the two measuring contacts 11 . By multiplying the auxiliary variable Vh by the further time duration value Δt2, an auxiliary distance value Ah is determined, which is transmitted to the comparison device 25 . The auxiliary distance value Ah thus corresponds approximately to a measured value for the axis distance A between the two axes 5 and 5 'of the drive 3 . In the comparison device 25 , the auxiliary distance value Ah is compared with a selection of known axis distances; the selection of genes for comparison herangezo known axis distances is ersignalen dependent on the input side of the comparator 25 STEU S2 and S3, which are the same device from the counter 17 for transfer Ver 25th If the one control signal S2 has a logical "1", the counter 17 has determined in the manner described below that the axis 5 is part of a two-axis drive; in this case the auxiliary distance value Ah is only compared with known axis distances for two-axis drives. If the control signal S3 for a three-axis drive has a logical "1", it was determined by the counter 17 that the axis 5 is part of a three-axis drive; in this case the auxiliary distance value Ah is only compared with known axis distances for triaxial drives.
Im Zähler 17 werden zur Erzeugung der Steuersignale S2 und S3 alle innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls an der Ge schwindigkeitsmeßanlage 7 vorbeifahrenden Achsen gezählt; dies geschieht hier konkret durch Auswertung des vom ersten der beiden Meßkontakte 11 abgegebenen Meßsignals. Ist die Anzahl der an der Geschwindigkeitsmeßanlage 7 innerhalb des Zeitintervalls vorbeigefahrenen Achsen gleich zwei, so wird vom Zähler 17 das Steuersignal S2 mit einer logischen "1" er zeugt; ist die Anzahl der Achsen gleich drei, so wird das Steuersignal S3 mit einer logischen "1" erzeugt. Jede inner halb des Zeitintervalls an der Geschwindigkeitsmeßanlage 7 vorbeifahrende Achse startet dabei das Zeitintervall neu. Die Dauer des Zeitintervalls kann sich beispielsweise nach der üblichen Achsengeschwindigkeit und dem üblichen Achsenabstand (bei Eisenbahnfahrzeugen beispielsweise im Meterbereich) bei den zu untersuchenden Meßobjekten, d. h. konkret des Wagens 4, richten. Statt dessen ist es auch möglich, die Dauer des Zeitintervalls zu bestimmen, indem statt der üblichen Ach sengeschwindigkeit des Wagens die Hilfsgröße Vh herangezogen wird; dies setzt jedoch eine zusätzliche Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang des einen Quotientenbildners 18 und dem Zähler 17 voraus, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.In the counter 17 , all the axes driving past the speed measuring system 7 are counted within a predetermined time interval to generate the control signals S2 and S3; this is done specifically by evaluating the measurement signal emitted by the first of the two measuring contacts 11 . If the number of axles passing the speed measuring system 7 within the time interval is equal to two, then the control signal S2 with a logical "1" is generated by the counter 17 ; if the number of axes is three, the control signal S3 is generated with a logic "1". Each axis passing by the speed measuring system 7 within the time interval starts the time interval again. The duration of the time interval can depend, for example, on the usual axis speed and the usual axis distance (in the case of railway vehicles, for example, in the meter range) for the measurement objects to be examined, ie specifically the wagon 4 . Instead, it is also possible to determine the duration of the time interval by using the auxiliary variable Vh instead of the usual axle speed of the car; however, this requires an additional connecting line between the output of a quotient former 18 and the counter 17 , which is not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
In der Vergleichseinrichtung 25 wird nun ermittelt, welcher der bekannten Achsenabstände dem Hilfsabstandswert Ah am nächsten liegt. Dieser derart ermittelte Achsenabstand wird als der Meßwert für den Achsenabstand A angesehen. Konkret wird z. B. bei Eisenbahnfahrzeugen bei einem zweiachsigen Laufwerk (S2 = "1") dem Meßwert für den Achsenabstand A der Wert 1,80 m zugeordnet, wenn der Hilfsabstandswert Ah zwi schen 1,75 m und 1,85 m liegt, und es wird dem Meßwert für den Achsenabstand A der Wert 2,00 m zugeordnet, wenn der Hilfsabstandswert Ah zwischen 1,95 m und 2,05 m liegt. Bei einem dreiachsigen Laufwerk (S3 = "1") wird dem Meßwert für den Achsenabstand A der Wert 1,50 m bei einem Hilfsabstandswert Ah zwischen 1,45 m und 1,55 m und der Wert 1,70 m bei einem Hilfsabstandswert Ah zwischen 1,65 m und 1,75 m zugeordnet. Falls der Hilfsabstandswert Ah in keinem der angegebenen In tervalle liegt, so wird dem Meßwert für den Achsenabstand A der Hilfsabstandswert Ah zugeordnet; gegebenenfalls kann auch ein entsprechendes Fehlersignal bzw. Warnsignal am Ausgang P der Geschwindigkeitsmeßanlage 7 abgegeben werden.The comparison device 25 now determines which of the known axis distances is closest to the auxiliary distance value Ah. This axis distance determined in this way is regarded as the measured value for the axis distance A. Specifically, z. B. in railway vehicles with a two-axle drive (S2 = "1") assigned the measured value for the center distance A of the value 1.80 m when the auxiliary distance value Ah is between 1.75 m and 1.85 m, and it will The measured value for the center distance A is assigned the value 2.00 m if the auxiliary distance value Ah is between 1.95 m and 2.05 m. In the case of a three-axis drive (S3 = "1"), the measured value for the axis distance A is 1.50 m with an auxiliary distance value Ah between 1.45 m and 1.55 m and the value 1.70 m with an auxiliary distance value Ah between Assigned 1.65 m and 1.75 m. If the auxiliary distance value Ah does not lie in any of the specified intervals, the auxiliary distance value Ah is assigned to the measured value for the axis distance A; if appropriate, a corresponding error signal or warning signal can also be emitted at the output P of the speed measuring system 7 .
Der Meßwert für den Achsenabstand A wird zum weiteren Quo tientenbildner 27 übertragen, in dem aus dem Meßwert für den Achsenabstand A und dem eingangsseitig anliegenden weiteren Zeitdauermeßwert Δt2 ein die Achsengeschwindigkeit V der Achse 5 des Laufwerks 3 angebendes Meßsignal M durch Division ermittelt wird; das Meßsignal M wird am Ausgang P der Ge schwindigkeitsmeßanlage 7 abgegeben. Gleichzeitig wird das Meßsignal M zu dem einen Multiplizierer 19 übertragen, in dem durch Multiplikation des Meßsignals M bzw. der Achsenge schwindigkeit V mit dem einen Zeitdauermeßwert Δt ein dem tatsächlichen Kontaktabstand (X1-X0) entsprechender, korri gierter Kontaktabstandswert k' ermittelt und zu dem Speicher 29 übertragen wird. Dieser korrigierte Kontaktabstandswert k' wird anstelle des zuvor im Speicher 29 abgespeicherten Kon taktabstandswertes k für zukünftige Messungen in dem Speicher 29 gespeichert und an dem weiteren Eingang E18B des einen Quotientenbildners 18 für weitere Geschwindigkeitsmessungen zur Verfügung gestellt. Mit dem einen Multiplizierer 19 und dem Speicher 29 wird die Geschwindigkeitsmeßanlage 7 also selbsttätig kalibriert. Unter Kalibrieren ist also ein adaptives Nachführen des Kontaktabstandswertes zu verstehen. Sollte der korrigierte Kontaktabstandswert k' zu sehr von dem zuvor abgespeicherten Kontaktabstandswert k abweichen (Abweichung ≧ 5%), wird die Kalibrierung verworfen; bei meh reren ungültigen Kalibrierungsversuchen wird von der Ge schwindigkeitsmeßanlage 7 in nicht dargestellter Weise ein Alarmsignal erzeugt.The measured value for the axis distance A is transferred to the further quotient 27 , in which a measurement signal M indicating the axis speed V of the axis 5 of the drive 3 is determined by division from the measured value for the axis distance A and the further time duration measured value Δt2. the measurement signal M is output at the output P of the Ge speed measurement system 7 . At the same time, the measurement signal M is transmitted to a multiplier 19 , in which, by multiplying the measurement signal M or the axis speed V by the one time measurement value Δt, a corrected contact distance value (X1-X0) corresponding to the corrected contact distance value k 'is determined and to that Memory 29 is transferred. This corrected pitch value k 'is stored instead of the previously stored in the memory 29 Kon pitch k value for future measurements in the memory 29 and made available to the further input of the E18B a quotient former 18 for other rate measurements. With the one multiplier 19 and the memory 29 , the speed measuring system 7 is therefore automatically calibrated. Calibration is understood to mean an adaptive tracking of the contact distance value. If the corrected contact distance value k 'deviates too much from the previously stored contact distance value k (deviation ≧ 5%), the calibration is rejected; at several invalid calibration attempts, an alarm signal is generated by the speed measuring system 7 in a manner not shown.
Besonders genaue Meßergebnisse lassen sich mit der Anordnung gemäß Fig. 1 erzielen, wenn die eine Achse 5 und die weitere Achse 5' über einen festen Rahmen miteinander verbunden sind, wie dies beispielsweise in Drehgestellen oder in zwei- und dreiachsigen Wagen mit Einzelachslaufwerken der Fall ist.Particularly precise measurement results can be achieved with the arrangement according to FIG. 1 if the one axis 5 and the further axis 5 'are connected to one another via a fixed frame, as is the case, for example, in bogies or in two- and three-axle carriages with single-axle drives .
Statt der Meßwerte 21, 22, 23 von den beiden Meßkontakten 11 und 13 können über die entsprechenden Verbindungsleitungen auch die eigentlichen, zeitabhängigen Meßsignale der beiden Meßkontakte direkt - d. h. noch vor einer Meßauswertung - zum Differenzbildner 15 bzw. zum Zähler 17 übertragen werden. Wie sich aus den zeitabhängigen Meßsignalen dann der eine Zeitdauermeßwert Δt und der weitere Zeitdauermeßwert Δt2 bestimmen lassen, wird im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläu tert. Instead of the measured values 21 , 22 , 23 from the two measuring contacts 11 and 13 , the actual, time-dependent measuring signals of the two measuring contacts can also be transmitted directly to the difference former 15 or to the counter 17 via the corresponding connecting lines, ie before a measurement evaluation. How the one time duration measurement value .DELTA.t and the further time duration measurement value .DELTA.t2 can then be determined from the time-dependent measurement signals is explained in connection with FIG. 2.
Fig. 2 zeigt ein Rad 40 der Achse 5 bzw. 5' gemäß Fig. 1, das über die beiden Meßkontakte 11 und 13 rollt. Außerdem er kennt man in Fig. 2 die eigentlichen zeitabhängigen Meßsi gnale a(t) und b(t), die das Vorbeifahren des Rades 40 bzw. der Achse 5 oder 5' signalisieren. Hierbei bezeichnet das Be zugszeichen a(t) das Meßsignal des ersten der beiden Meßkon takte 11 und das Bezugszeichen b(t) das Meßsignal des zweiten der beiden Meßkontakte 13. Eine Signalanstiegsflanke zu einem ersten Zeitpunkt t11 (t12) signalisiert dabei das Einfahren der Achse 5 (bzw. 5') in den Bereich des ersten der beiden Meßkontakte 11, eine Signalanstiegsflanke zu einem zweitem Zeitpunkt t21 (t22) das Einfahren der Achse 5 (bzw. 5') in den Bereich des zweiten der beiden Meßkontakte 13, eine Signalabfallflanke zu einem dritten Zeitpunkt t31 (t32) das Herausfahren der Achse 5 (bzw. 5') aus dem Bereich des ersten der beiden Meßkontakte 11 und eine Signalabfallflanke zu ei nem vierten Zeitpunkt t41 (t42) das Herausfahren der Achse 5 (bzw. 5') aus dem Bereich der zweiten der beiden Meßkontakte 13. Fig. 2 shows a wheel 40 of the axis 5 and 5 'according to FIG. 1, which rolls over the two measuring contacts 11 and 13 . In addition, he is known in Fig. 2, the actual time-dependent Meßsi signals a (t) and b (t), which signal the passing of the wheel 40 or the axis 5 or 5 '. Here, the reference symbol a (t) denotes the measuring signal of the first of the two measuring contacts 11 and the reference symbol b (t) denotes the measuring signal of the second of the two measuring contacts 13 . A signal rising edge at a first point in time t11 (t12) signals the entry of axis 5 (or 5 ') into the area of the first of the two measuring contacts 11 , a signal rising edge at a second point in time t21 (t22) signals the entry of axis 5 (or 5 ') in the area of the second of the two measuring contacts 13 , a signal falling edge at a third point in time t31 (t32) moving the axis 5 (or 5 ') out of the area of the first of the two measuring contacts 11 and a signal falling edge to egg nem fourth point in time t41 (t42) moving the axis 5 (or 5 ′) out of the area of the second of the two measuring contacts 13 .
In dem Differenzbildner 15 wird dann der eine Zeitdauermeß
wert Δt bestimmt gemäß:
The one time duration value Δt is then determined in the difference former 15 according to:
mit
With
und
and
In dem Zähler 17 wird der weitere Zeitdauermeßwert Δt2 be
stimmt gemäß:
In the counter 17 , the further time measurement value Δt2 is determined in accordance with:
Claims (3)
- 1. ein Zeitdauermeßwert (Δt) gemessen wird, der die zwischen dem Vorbeifahren der Achse (5) an den beiden ersten Meßkontakten (11, 13) vergangene Zeitdauer angibt,
- 2. ein weiterer Zeitdauermeßwert (Δt2) gemessen wird, der die Zeitdauer zwischen dem Vorbeifahren der Achse (5) und dem Vorbeifahren einer ersten von weiteren Achsen (5') des Wagens (4) an der Geschwindigkeitsmeßanlage (7) kennzeich net, und
- 3. das Meßsignal (M) unter Heranziehung des weiteren Zeitdauermeßwertes (Δt2) und einer Hilfsgröße (Vh) gewonnen wird, die durch Division eines dem vorgegebenen Kontaktabstand (X1-X0) zwischen den beiden ersten Meßkontakten (11, 13) entsprechenden Kontaktabstandswertes (k) durch den einen Zeitdauermeßwert (Δt) gebildet ist,
- 1. die vorgegebene Anzahl der Meßkontakte (11, 13) zwei ist,
- 2. mit der Hilfsgröße (Vh) und dem weiteren Zeitdauermeßwert
(Δt2) ein Meßwert für den Achsenabstand (A) zwischen der
einen Achse (5) und der ersten der weiteren Achsen (5')
ermittelt wird, indem
- 1. die Hilfsgröße (Vh) mit dem weiteren Zeitdauermeßwert (Δt2) zur Bildung eines Hilfsabstandswertes (Ah) multipliziert wird,
- 2. der Hilfsabstandswert (Ah) mit einer Auswahl bekannter Achsenabstände verglichen wird und
- 3. mit dem dem Hilfsabstandswert (Ah) am nächsten liegen den bekannten Achsenabstand der Meßwert für den Ach senabstand (A) gebildet wird, und
- 3. durch Division des Meßwertes für den Achsenabstand (A) durch den weiteren Zeitdauermeßwert (Δt2) das Meßsignal (M) erzeugt wird.
- 1. a time duration measurement value (Δt) is measured, which indicates the time elapsed between the passing of the axis ( 5 ) at the two first measuring contacts ( 11 , 13 ),
- 2. Another time duration value (Δt2) is measured, which characterizes the time between the passing of the axle ( 5 ) and the passing of a first of further axles ( 5 ') of the carriage ( 4 ) at the speed measuring system ( 7 ), and
- 3. the measurement signal (M) is obtained by using the further time measurement value (Δt2) and an auxiliary variable (Vh), which is obtained by dividing a contact distance value (k.) Corresponding to the predetermined contact distance (X1-X0) between the two first measuring contacts ( 11 , 13 ) ) is formed by a time measurement value (Δt),
- 1. the predetermined number of measuring contacts ( 11 , 13 ) is two,
- 2. with the auxiliary variable (Vh) and the further time duration value (Δt2), a measured value for the axis distance (A) between the one axis ( 5 ) and the first of the further axes ( 5 ') is determined by
- 1. the auxiliary variable (Vh) is multiplied by the further measured time value (Δt2) to form an auxiliary distance value (Ah),
- 2. the auxiliary distance value (Ah) is compared with a selection of known axis distances and
- 3. with the auxiliary distance value (Ah) closest to the known axis distance, the measured value for the axis distance (A) is formed, and
- 3. The measurement signal (M) is generated by dividing the measured value for the center distance (A) by the further measured time value (Δt2).
- 1. die Geschwindigkeitsmeßanlage (7) während des Verfahrens zum Erzeugen des Meßsignals (M) kalibriert wird, indem durch Multiplikation des Meßsignals (M) mit dem einen Zeit dauermeßwert (Δt) ein dem tatsächlichen Kontaktabstand (X1- X0) entsprechender, korrigierter Kontaktabstandswert (k') berechnet wird, der anstelle des Kontaktabstandswertes (k) für zukünftige Messungen abgespeichert wird.
- 1. the speed measuring system ( 7 ) is calibrated during the method for generating the measuring signal (M) by multiplying the measuring signal (M) by the one-time measured value (Δt) a corrected contact distance value corresponding to the actual contact distance (X1-X0) ( k ') is calculated, which is stored instead of the contact distance value (k) for future measurements.
- 1. alle innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der einen Achse (5) an der Geschwindigkeitsmeßanlage (7) vorbei fahrenden weiteren Achsen (5') des Wagens (4) zur Ermitt lung einer Achsenzahl gezählt werden,
- 2. ein Steuersignal (S2) für ein zweiachsiges Laufwerk erzeugt wird, wenn die Achsenzahl gleich zwei ist, und ein Steuer signal (S3) für ein dreiachsiges Laufwerk gebildet wird, wenn die Achsenzahl gleich drei ist, und
- 3. der Hilfsabstandswert (Ah) bei Vorliegen eines Steuersi gnals (S2) für ein zweiachsiges Laufwerk nur mit bekannten Achsenabständen bei zweiachsigen Laufwerken und bei Vor liegen eines Steuersignals (S3) für ein dreiachsiges Lauf werk nur mit bekannten Achsenabständen bei dreiachsigen Laufwerken verglichen wird.
- 1. all other axles ( 5 ') of the carriage ( 4 ) passing the speed measuring system ( 7 ) past one axis ( 5 ) past the speed measuring system ( 7 ) are counted to determine a number of axles,
- 2. A control signal (S2) is generated for a two-axis drive when the number of axles is two, and a control signal (S3) is formed for a three-axis drive when the number of axles is three, and
- 3. the auxiliary distance value (Ah) in the presence of a control signal (S2) for a two-axis drive is only compared with known axis distances for two-axis drives and before a control signal (S3) for a three-axis drive is only compared with known axis distances for three-axis drives.
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|---|---|---|---|
| DE1997136711 DE19736711C1 (en) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Measurement method for axle speed vehicle axle |
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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