DE2657188B1 - DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL WEIGHING OF ROLLING WAGONS IN THE RAILWAY OPERATION - Google Patents
DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL WEIGHING OF ROLLING WAGONS IN THE RAILWAY OPERATIONInfo
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Description
4545
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum elektronischen Wägen von rollenden Waggons im Eisenbahnbetrieb mitThe invention relates to a device for the electronic weighing of rolling stock Wagons in railway operation with
Kraftaufnehmer aufweisender Wägebrücke zur Signalaufnahme,
Signalverstärker,Weighing bridge with force transducer for signal recording,
Signal amplifier,
Störeinflußeliminationsfilter, der im Bereich von einigen zehn Hertz, z. B. im Bereich von etwa 70 Hz, liegende Kleinamplitudenstörungen ausfiltertund Interference elimination filter, which is in the range of a few tens of Hertz, z. B. in the range of about 70 Hz, filters out small amplitude disturbances and
Signalverarbeitungseinrichtung für das von Kleinamplitudenstörungen befreite Signal sowie Anzeigevorrichtung, Signal processing device for small amplitude interference released signal as well as display device,
wobei die Signalverarbeitungseinrichtung im Bereich von zehn Hertz und darunterliegende Meßamplitudenstörungen verarbeitet und das Signal innerhalb eines vorgegebenen Meßzeitraumes mittelt. — Die Kleinamplitudenstörungen beruhen zumeist auf der Tatsache, daß die Waggons in mathematischer Strenge runde Räder nicht aufweisen und auf ähnlichen Einflüssen. Sie sind von der Geschwindigkeit der rollenden Waggons bei der Messung abhängig. Im allgemeinen weisen die Waggons bei der Messung eine Geschwindigkeit von etwa 10 bis 15 km pro Stunde auf: Die Meßamplitudenstörungen resultieren aus der Tatsache, daß ein Waggon seinerseits ein schwingungsfähiges System darstellt und entsprechen einer Eigenfrequenz dieses Systems. Sie heißen Meßamplitudenstörungen, weil ihre Amplitude bis auf 10% oder mehr an das ungestörte Signal heranreicht.wherein the signal processing device is in the range of ten Hertz and measurement amplitude disturbances below processed and the signal averages within a specified measurement period. - The small amplitude perturbations are mostly based on the fact that the wagons round in mathematical rigor Wheels do not exhibit and on similar influences. You are at the speed of the rolling wagons depends on the measurement. In general, the wagons have a speed of about 10 to 15 km per hour on: The measurement amplitude disturbances result from the fact that a wagon itself is a vibratory system and correspond to a natural frequency of this system. They are called measurement amplitude disturbances because of their amplitude up to 10% or more of the undisturbed signal.
Bei den bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen (Revue General des Chemins de Fer, 1975, S. 588 bis 597, insbesondere Abbildung 1 mit Beschreibung) geht man bei der Messung von der Zeitspanne aus, die aus der Geschwindigkeit des rollenden Waggons und damit gleichsam aus der Aufenthaltszeit des Wagens in der Meßvorrichtung für die Messung resultiert. — Der Meßzeitraum entsteht aus dieser Zeitspanne durch Abzug der sogenannten Anstiegszeit des Störeinflußeliminationsfilters einerseits, der Zeit für die Registrierung des Meßergebnisses andererseits. Die Meßwerte werden auf der Zeitachse äquidistant ausgewählt, und ihr Mittelwert ist das gesuchte Ergebnis der Wägung. Im allgemeinen wird dabei mit Analog/Digital-Umsetzung gearbeitet. Das ist nicht frei von Nachteilen: Da die Frequenz der Meßamplitudenstörungen zumeist bei 5 bis 10 Hz liegt und der Beginn sowie das Ende des Meßzeitraumes willkürlich sind, können erhebliche Meßfehler auftreten. Die bekannten Vorrichtungen sind daher nicht eichgenau.In the known generic devices (Revue General des Chemins de Fer, 1975, pp. 588 to 597, in particular Figure 1 with description), the measurement is based on the time span resulting from the Speed of the rolling wagon and thus, as it were, from the time the wagon stayed in the Measuring device for the measurement results. - The measurement period arises from this period of time through Deduction of the so-called rise time of the interference elimination filter on the one hand, the time for the registration the measurement result on the other hand. The measured values are selected equidistantly on the time axis, and you The mean value is the result of the weighing that you are looking for. In general, this is done with analog / digital conversion worked. This is not without its disadvantages: Since the frequency of the measurement amplitude disturbances is mostly 5 up to 10 Hz and the beginning and the end of the measurement period are arbitrary, can be considerable Measurement errors occur. The known devices are therefore not calibrated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß vom Beginn und Ende des Meßzeitraumes abhängige Meßfehler nicht mehr auftreten. Die Lösung besteht darin, daß zwischen Störeinflußeliminationsfilter und Signalverarbeitungseinrichtung ein Digitalfilter angeordnet ist, der die Meßwerte von zumindest einem Maximum p„(max) und einem darauffolgenden Minimum pn (min) auswählt (und/oder umgekehrt) und einen gemittelten MeßwertThe invention is based on the object of developing a device of the generic type in such a way that measurement errors which are dependent on the beginning and end of the measurement period no longer occur. The solution is that a digital filter is arranged between the interference elimination filter and the signal processing device, which selects the measured values from at least one maximum p n (max) and a subsequent minimum p n (min) (and / or vice versa) and an averaged measured value
Pn = pn (min) + (p„[max] - p„[min])/2 Pn = pn (min) + (p "[max] - p" [min]) / 2
bildet, und daß die Signalverarbeitungseinrichtung im übrigen diese gemittelten Meßwerte pn zum Ergebnis Snp-,Ιη summiert und damit arithmetisch mittelt. Sn steht dabei für Summenbildung über alle n. Die Formulierung »und/oder umgekehrt« sagt aus, daß man bei der Mittelwertbildung auch von p„ (min) ausgehen und bis zum nächsten pn (max) mitteln kann und daß man beide Maßnahmen der Mittelwertbildung auch kombinieren und aufeinanderfolgen lassen kann. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht der Digitalfilter aus einem eingangsseitigen Analog-Digital-Umsetzer und einem Minimum-Maximum-Processor für die Bildung von pn sowie gegebenenfalls einem Oszillator und einem ausgangsseitigen Umetzer, wobei der eingangsseitige Analog-Digital-Umsetzer an den Störeinflußeliminierfilter, der ausgangsseitige Umsetzer an die Signalverarbeitungseinrichtung angeschlossen ist. — Das alles wird im folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung, einschließlich der erreichten Vorteile, erläutert. Es zeigtforms, and that the signal processing device also sums these averaged measured values p n to the result Snp-, Ιη and thus arithmetically averages. S n stands for summation over all n. The formulation “and / or vice versa” states that when calculating the mean value you can also start from p “ (min) and average up to the next p n (max) and that both measures can be used the averaging can also combine and follow one another. According to a preferred embodiment of the invention, the digital filter consists of an input-side analog-digital converter and a minimum-maximum processor for the formation of p n as well as optionally an oscillator and an output-side converter, wherein the input-side analog-digital converter is connected to the interference elimination filter, the converter on the output side is connected to the signal processing device. - All of this is explained in the following with the aid of a drawing showing only one exemplary embodiment, including the advantages achieved. It shows
F i g. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 1 shows a diagram of the device according to the invention,
Fig.2 als Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 den Digitalfilter,2 shows the digital filter as a detail from the object according to FIG. 1,
F i g. 3 ein Schema zur Bildung von p* F i g. 3 a scheme for the formation of p *
Die in den Figuren erläuterte Vorrichtung dient zum elektromechanischen Wägen von rollenden Waggons im Eisenbahnbetrieb. Zur Vorrichtung gehört eineThe device explained in the figures is used for electromechanical weighing of rolling wagons in railway operations. The device includes a
ORiQINAL INSPECTEDORiQINAL INSPECTED
Kraftaufnehmer 1 aufweisende Wägebrücke 2 zur Signalaufnahme. Dabei ist gleichgültig, wie die Kraftaufnehmer im einzelnen ausgebildet sind. Zum Beispiel kann es sich um Dehnungsmeßstreifen handeln. Zur Vorrichtung gehört fernerhin ein Störeinflußeliminationsfilter 3 der im Bereich von einigen Zehn Hertz, z. B. im Bereich von etwa 70 Hz, liegende Kleinamplitudenstörungen 4 ausfiltert, sowie eine Signalverarbeitungsvorrichtung 5 und eine Anzeigevorrichtung 6. Die Erfindung geht insoweit von der Erkenntnis aus, daß sich die bei rollenden Waggons auftretenden periodischen Störungen einerseits in Kleinamplitudenstörungen 4 und andererseits in Meßamplitudenstörungen 7 differenzieren lassen, wie es eingangs erläutert worden ist. Im Rahmen der Erfindung werden die Kleinamplitudenstörungen 4 eliminiert, die im Bereich von 10 Hz und darunterliegenden Meßamplitudenstörungen jedoch verarbeitet. Dazu wird das Signal innerhalb eines vorgegebenen Meßzeitraumes in auf der Zeitachse distanzierte Meßwerte zerlegt und diese werden summiert sowie gemittelt Der elektrische und elektronische Aufbau solcher Vorrichtungen ist an sich bekannt (vgl. Wägen + Dosieren, Februar 1976, S. 17 bis 28) und bedarf daher hier nicht der besonderen Beschreibung. Erfindungsgemäß ist zwischen Störeinflußeliminationsfilter 3 und Signalverarbeitungseinrichtung 5 ein Digitalfilter 8 angeordnet. Dieser Digitalfilter 8 wählt die Meßwerte von zumindest einem Maximum p„ (max) und einem darauffolgenden Minimum p„ (min) aus und bildet den gemittelten MeßwertWeighing bridge 2 with force transducer 1 for signal recording. It does not matter how the force transducers are designed in detail. For example, it can be a strain gauge. The device also includes an interference elimination filter 3 in the range of a few tens of Hertz, z. B. in the range of about 70 Hz, filters out small amplitude disturbances 4, as well as a signal processing device 5 and a display device 6 differentiate, as explained at the beginning. In the context of the invention, the small amplitude disturbances 4 are eliminated, but the measurement amplitude disturbances in the range of 10 Hz and below are processed. For this purpose, the signal is broken down into measured values spaced on the time axis within a given measurement period, and these are summed and averaged hence not the special description here. According to the invention, a digital filter 8 is arranged between the interference elimination filter 3 and the signal processing device 5. This digital filter 8 selects the measured values from at least one maximum p " (max) and a subsequent minimum p" (min) and forms the averaged measured value
Pn = Pn (min) + (p„[max] — p„[min])/2. Pn = Pn (min) + (p "[max] - p" [min]) / 2.
Man kann aber auch von p„(min) ausgehen oder kombinieren. Jedenfalls werden diese gemittelten Meßwerte pn der Signalverarbeitungseinrichtung 5 zugeführt und zum Ergebnis S„pjn ebenso summiert und gemittelt, wie nach dem Stand der Technik die Meßwerte summiert (5a) und gemittelt (5b) werden. Aus der Fig.2 entnimmt man, daß der Digitalfilter 8 in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem eingangsseitigen Analog-Digital-Umsetzer 9, einem Minimaxprocessor 10 für die Bildung von p„ aufgebaut ist Im Ausführungsbeispiel ist ein Oszillator 11 und ein Digital-Analog-Umsetzer 12 zugeordnet. Der eingangsseitige Analog-Digital-Umsetzer 9 ist an den Störeinflußeliminationsfilter 3 angeschlossen. Nachgeschaltet ist die Signalverarbeitungseinrichtung 5. Dabei ist auch der Digitalfilter 8 insoweit in an sich bekannter Weise aufgebaut Der Processor 10 heißt Minimaxprocessor, weil er in der beschriebenen Weise die Auswahl der Werte /7„(max) und pn(min) durchführt und den Mittelwert p„ bildet.But one can also start from or combine p "(min). In any case, these averaged measured values p n are fed to the signal processing device 5 and summed up and averaged to the result S n pjn in the same way as the measured values are summed (5a) and averaged (5b) according to the prior art. From FIG. 2 it can be seen that the basic structure of the digital filter 8 consists of an input-side analog-digital converter 9, a minimax processor 10 for the formation of p ″. In the exemplary embodiment there is an oscillator 11 and a digital-analog converter 12 assigned. The analog-to-digital converter 9 on the input side is connected to the interference elimination filter 3. Downstream of the signal processing means 5. In this case also, the digital filter 8 is so far constructed in manner known per se The Processor 10 is Minimaxprocessor, because in the described manner, the selection of the values / 7 "(max) and p n (min) is carried out and Mean value p " forms.
In Fig.3 ist als Abszissenachse stets die Zeit t aufgetragen, als Ordinatenachse das Signal p. In der Kurve I erkennt man, daß diesem Signal Kleinamplitudenstörungen 4 überlagert sind. Die Kurbe I mag vor dem Störeinflußeliminationsfilter 3 gemessen sein. Da der Störeinflußeliminationsfilter 3 die Kleinamplitudenstörungen 4 ausfiltriert, entsteht die Kurve II, die vor dem Digitalfilter 8 gemessen sein mag. In diese Kurve II sind nun verschiedene Maxima pn (max) und verschiedene Minima pn(min) eingetragen worden. Eingetragen wurden aber auch die gemittelten Meßwerte pn- Diese sind im Ausführungsbeispiel definiert durchIn FIG. 3, the time t is always plotted as the abscissa axis and the signal p as the ordinate axis. In curve I it can be seen that small amplitude disturbances 4 are superimposed on this signal. The curve I may have been measured in front of the interference elimination filter 3. Since the interference elimination filter 3 filters out the small amplitude interference 4, curve II, which may have been measured before the digital filter 8, is produced. Different maxima p n (max) and different minima p n (min) have now been entered in this curve II. However, the averaged measured values pn were also entered. In the exemplary embodiment, these are defined by
PnPn
+ p„[max]-pn[min])/2.+ p "[max] -p n [min]) / 2.
Die Mittelung ist so durchgeführt worden, daß die schraffierten Flächen zwischen einem p„ (max) und dem folgenen pn (min) gleich sind. Man kann offenbar einen Mittelwert p„ ebenso auch dadurch bilden, daß man von einem p„(min) ausgeht und bis zum nächsten p„(max) mittelt Man kann aber auch beide Maßnahmen kombinieren. Man erkennt unmittelbar, daß das Wägeergebnis S„pjn, welches als Mittelwert der gemittelten Meßwerte pn dargestellt ist, sehr genau ist, solange die Kurve II mehr oder weniger periodisch, z. B. sinusförmig verläuft Tatsächlich ist das Meßergebnis ohne Schwierigkeiten eichgenau. Die Zahl der gemittelten Meßwerte p~a, die dem Ergebnis zugeführt werden, richtet sich im allgemeinen nach der Meßdauer. Sie soll so groß wie möglich sein.The averaging has been carried out in such a way that the hatched areas between a p "(max) and the following p n (min) are the same. One can evidently also form a mean value p "by starting from a p" (min) and averaging up to the next p "(max). However, both measures can also be combined. It can be seen immediately that the weighing result S "pjn, which is shown as the mean value of the averaged measured values p n , is very precise as long as curve II is more or less periodic, e.g. B. sinusoidal In fact, the measurement result is calibrated without difficulty. The number of averaged measured values p ~ a , which are fed to the result, generally depends on the duration of the measurement. It should be as big as possible.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (2)
Signalverstärker,1. Device for the electromechanical weighing of rolling wagons in railway operations with a weighing platform having a load cell for signal recording,
Signal amplifier,
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762657188 DE2657188B1 (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL WEIGHING OF ROLLING WAGONS IN THE RAILWAY OPERATION |
| GB5218677A GB1575460A (en) | 1976-12-17 | 1977-12-15 | Means for the weighing of rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762657188 DE2657188B1 (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL WEIGHING OF ROLLING WAGONS IN THE RAILWAY OPERATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2657188B1 true DE2657188B1 (en) | 1977-09-01 |
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ID=5995768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762657188 Ceased DE2657188B1 (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL WEIGHING OF ROLLING WAGONS IN THE RAILWAY OPERATION |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2657188B1 (en) |
| GB (1) | GB1575460A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0270743A2 (en) * | 1986-11-13 | 1988-06-15 | Asea Industrie Und Automation Gmbh | Process for the determination of the wheel load of fast moving railway vehicles, and device for carrying out the process |
-
1976
- 1976-12-17 DE DE19762657188 patent/DE2657188B1/en not_active Ceased
-
1977
- 1977-12-15 GB GB5218677A patent/GB1575460A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0270743A2 (en) * | 1986-11-13 | 1988-06-15 | Asea Industrie Und Automation Gmbh | Process for the determination of the wheel load of fast moving railway vehicles, and device for carrying out the process |
| EP0270743A3 (en) * | 1986-11-13 | 1989-02-22 | Asea Industrie Und Automation Gmbh | Process for the determination of the wheel load of fast moving railway vehicles, and device for carrying out the process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1575460A (en) | 1980-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |