DE3901185A1 - Verfahren sowie vorrichtung zur beruehrungslosen messung der deformation und des verschleisses von schienen - Google Patents
Verfahren sowie vorrichtung zur beruehrungslosen messung der deformation und des verschleisses von schienenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vor
richtung zur berührungslosen Messung der Deformation und
des Verschleißes von Schienen. Die Erfindung betrifft
ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung
der Spurweite an Schienen.
Die verschleißbeanspruchte Zone an Schienen liegt im
Kopfbereich der Schiene, insbesondere an der Oberseite
sowie an der Innenseite, d.h., an der dem Schienen
fahrzeug zugewandten Seite des Schienenkopfs (Fahr
kante). Der Zustand einer Schiene kann mit der Profil
form der Oberkante und der Fahrkante sowie mit der
Schienenkopfhöhe gekennzeichnet werden.
Bisher werden zur Durchführung von Messungen des Ver
schleißes sowie der Deformation von Schienen
mechanische Abtastsysteme verwendet, welche einerseits
eine relativ schlechte Reproduktion des Zustandes der
Schienen erlauben sowie andererseits üblicherweise nur
in einem ruhenden Zustand funktionsfähig sind. Zur Aus
wertung einer Strecke wird hierdurch eine Vielzahl von
repräsentativen Meßstellen erforderlich, was einen hohen
Zeit- und Kostenaufwand bedingt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver
fahren sowie eine Vorrichtung zur berührungslosen
Messung der Deformation und des Verschleißes von
Schienen zu schaffen, wodurch eine besonders schnelle
Messung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Dieses Ziel wird durch folgende Schritte gelöst:
Belichtung des Schienenkopfs unter Erzeugung eines Lichtflecks,
Bewegung des Lichtflecks entlang einer vorge gebenen Meßstrecke,
videotechnische Abtastung des Lichtstreifens entlang der Meßstrecke,
Vergleich der abgetasteten Signale mit einer vorgegebenen Charakteristik.
Belichtung des Schienenkopfs unter Erzeugung eines Lichtflecks,
Bewegung des Lichtflecks entlang einer vorge gebenen Meßstrecke,
videotechnische Abtastung des Lichtstreifens entlang der Meßstrecke,
Vergleich der abgetasteten Signale mit einer vorgegebenen Charakteristik.
Diese technische Lehre ermöglicht es, eine Messung des
Zustands von Schienen von einem sich bewegenden
Schienenfahrzeug aus zu tätigen, was eine erhebliche
Zeit- und Kosteneinsparung mit sich bringt. Darüber
hinaus wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gewähr
leistet, daß die vollständige Oberfläche des zu
prüfenden Schienenabschnitts abgetastet wird, wodurch
nunmehr auch Mängel feststellbar sind, die beim
konventionellen Verfahren eventuell übersehen worden
wären. Insofern erhöht das erfindungemäße Verfahren auch
die Sicherheit einer Schienenstrecke.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Verfahrens ist da
durch gekennzeichnet, daß der Schienenkopf an der Ober
seite der Schiene sowie an der einem Schienenfahrzeug
zugewandten Innenkante des Schienenkopfs in Form eines
weitgehend quer in Fahrtrichtung verlaufenden Licht
streifens belichtet wird. Dies hat den Vorteil, daß ein
derartig angeordneter Lichtstreifen in besonders wirk
samer und gut abtastbarer Weise das Oberflächenprofil
der zu prüfenden Schiene wiedergibt.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Lage des Licht
streifens einer festgelegten Schnittebene an der Schiene
oder der Normalebene der Schiene entsprechen.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens dahingehend, daß die videotechnische Abtastung
des Lichtstreifens mittels einer ortsfest an einem
Schienenfahrzeug befestigten Kamera erfolgt, die Vor
richtung zur Erzeugung des Lichtstreifens ebenfalls
ortsfest an dem Schienenfahrzeug befestigt ist und die
Bewegung des Lichtstreifens entlang der Meßstrecke durch
Bewegung des Schienenfahrzeugs erfolgt, beinhaltet den
Vorteil, daß das erfindungsgemäße Meßverfahren mittels
unspezifischer, üblicher Schienenfahrzeuge ausführbar
ist.
Anspruch 5 zeigt eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Um Fehler in der video
technischen Abtastung des Lichtstreifens aufgrund der
Anordnung der Videokamera zu vermeiden, wird gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens
das tatsächliche Profil einer über die Videokamera er
faßten transformierten, d.h. verzerrt dargestellten
Profilform der Oberseite bzw. der Innenseite der Schiene
rechnerisch ermittelt werden. Hierdurch können aufgrund
der Anordnung der Videokamera bedingte Verzerrungen der
durch den Lichtstreifen gekennzeichneten Profilform
vermieden werden.
Dadurch, daß gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausge
staltung des vorliegenden Verfahrens, die tatsächliche
Profilform unter Berücksichtigung der durch die Be
wegungen des Schienenfahrzeugs bedingten Änderungen der
Höhen- und Seitenpositionen der Videokamera erfaßt und
rechnerisch ermittelt wird, ergibt sich der Vorteil, daß
bei Federungsbewegungen oder vertikalen Veränderungen
der Lage des Schienenfahrzeugs die dadurch bedingten
Meßabweichungen ausgeglichen werden können.
Die Änderung der Höhenposition der Videokamera kann
zweckmäßigerweise mittels einer Einrichtung festgestellt
werden, welche den Abstand eines ortsfest mit der Video
kamera in Verbindung stehenden Fixpunktes zur Schiene,
vorzugsweise zur Oberseite der Schiene abtastet. Diese
zusätzliche Größe kann dann bei der rechnerischen Er
mittlung der tatsächlichen Profilform berücksichtigt
werden.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 besitzt den Vorteil,
daß die Änderungen der Höhenposition durch die Video
kamera selbst erfolgen kann.
Die Unteransprüche 10 und 11 zeigen weitere, zweckmäßige
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei
im Falle des Verfahrens nach Anspruch 11 die Bestimmung
der Änderung der horizontalen Lage der Videokamera in
bezug auf die Schiene ebenfalls im Blickfeld durch die
Videokamera selbst erfolgt.
Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich in besonders
wirksamer Weise auch zur Messung der Spurweite zweier
ein Gleis bildender Schienen anwenden. Dadurch, daß
mittels zweier symmetrisch angeordneter Videokameras
zwei identische Blickfelder der beiden Schienenober
flächen erzeugt werden und Änderungen des Abstandes S 1,
S 2 des Lichtstreifens von der jeweiligen Innenkante des
Schienenkopfs zum parallelen Bildfeldrand des zuge
hörigen Blickfeldes festgestellt werden, läßt sich die
Spur eines Gleisstrangs einfach und schnell prüfen. Der
Gegenstand des Verfahrens nach Anspruch 12 wird auch
isoliert beansprucht.
Die Messung der Spurweite läßt sich besonders einfach
durchführen, wenn - gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens - der Abstand der
inneren Ränder der Blickfelder der beiden Videokameras
konstant gehalten wird.
Eine zweckmäßige Vorrichtung, insbesondere zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet
sich darin, daß mindestens eine ortsfest mit einem
Schienenfahrzeug verbundene Belichtungseinheit zur Be
lichtung des Schienenkopfs mindestens einer Schiene
eines Gleises in Form eines Lichtstreifens, eine fest
mit dem Schienenfahrzeug in Verbindung stehende Video
kamera zur visuellen wegabhängigen Abtastung des Licht
streifens sowie Mittel zur Auswertung der von der Video
kamera ermittelten visuellen Signale vorgehen sind.
Diese Vorrichtung besitzt den Vorteil, daß sie eine
kontinuierliche Messung des Zustandes einer Schienen
oberfläche ermöglicht, wobei die Vorrichtung lediglich
mit einem Schienenfahrzeug gekoppelt zu werden braucht.
Die Mittel zur Auswertung der von der Videokamera er
mittelten visuellen Signale umfassen zweckmäßigerweise
einen digitalen Weggeber zur wegabhängigen Zuordnung der
visuellen Signale, einen Speicher zur Speicherung der
aufgenommenen wegabhängigen, visuellen Signale, einen
Rechner sowie eine Auswertungseinheit zur Verarbeitung
der schienenspezifischen Informationen.
Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit bzw. zur Vermeidung von
Störeinflüssen ist eine zweckmäßige Ausgestaltung der
erfindungsmäßigen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Feststellung der Änderung der
horizontalen Lage der Videokamera in Bezug auf die
Schienenoberseite vorgesehen sind, deren Meßwerte der
Auswertung der aufgenommenen visuellen Signale zugrunde
gelegt werden. Hierdurch können störende Einflüsse auf
grund von Federungsbewegungen des Schienenfahrzeugs
vermieden werden. Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 17
besitzt den Vorteil, daß die Änderungen der horizontalen
Lage durch die Videokamera selbst feststellbar sind.
Anstelle der Feststellung der Änderung der Höhenlage
durch die Videokamera selbst, können ebensogut
elektrische oder optische Entfernungssensoren Anwendung
finden.
Weiterhin betreffen die Unteransprüche 20-22 zweck
mäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor
richtung, bei denen anstelle von oder zusätzlich zur
Messung der Höhenlage auch eine Ermittlung der seit
lichen Bewegung der Videokamera, welche ebenfalls durch
die Bewegung des Schienenfahrzeugs bedingt sein kann,
erfolgt.
Der Unteranspruch 23 betrifft eine Vorrichtung zur
Messung der Spurweite an Schienen. Diese Vorrichtung hat
den Vorteil, daß die Spurbestimmung über die beiden
Blickfelder der zugehörigen Videokameras berührungslos
durchgeführt werden kann.
Eine besonders einfache Auswertung der beiden Blick
felder ist - gemäß einer besonderen Ausgestaltung der
Vorrichtung nach Unteranspruch 24 - dann gewährleistet,
wenn der Abstand der inneren Ränder der Blickfelder der
beiden Videokameras konstant ist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend näher
erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in stark
vereinfachter, schematischer Darstellungs
weise,
Fig. 2 ein Videokamera-Blickfeld unter Kennzeichnung
der optischen Hilfssignale, und
Fig. 3 schematische Darstellung der Anordnung zweier
Videokamera-Blickfelder zur Ermittlung von
Spurabweichungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden an
hand eines in Fig. 1 dargestellten Schienenfahrzeugs 1
näher erläutert. Die Vorrichtung umfaßt eine
Belichtungseinheit 4, welche mit dem Schienenfahrzeug 1
ortsfest verbunden ist. Die Belichtungseinheit 4 erzeugt
einen weitgehend senkrecht zur Oberfläche der Schiene 2
gerichteten Lichtstrahl in Form eines kontraststarken
Lichtstreifens 5. Dieser Lichtstreifen 5 belichtet so
wohl die Oberseite des Schienenkopfs als auch die Innen
kante des Schienenkopfs, die auch als "Fahrkante" be
zeichnet wird. Der Lichtstreifen verläuft weitgehend
quer zur Fahrtrichtung d. h. zum Verlauf der Schiene.
Ferner weist das Schienenfahrzeug 1 eine fest mit diesem
verbundene Videokamera 6 auf, deren Blickfeld oder
optische Achse auf den Oberflächenbereich der Schiene,
in dem der Lichtstreifen 5 sich befindet, gerichtet ist.
Bezugszeichen 7 bezeichnet einen digitalen Weggeber,
welcher die zurückgelegte Meßstrecke aufnimmt und dessen
Werte den Abtastwerten der Videokamera zur Bildung von
Bild-Wegsignalen nebengeordnet werden.
Nach der Durchführung der Messung werden die ge
speicherten Informationen einer von einem Rechner 9
unterstützten Auswertungseinheit zugeführt und darin
verarbeitet. Aufgrund der verschiedenen Anordnungs
möglichkeiten der Videokamera 6 kann die von der Video
kamera 6 abgetastete Form des Lichtstreifens, d. h. des
Schienenprofils eine im Vergleich zum tatsächlichen
Profil transformierte d.h. verzerrt dargestellte Form
aufweisen. Die tatsächliche Form des Schienenprofils
kann dann mittels des Rechners 9 ermittelt werden. Die
Feststellung von erhöhtem Verschleiß bzw. Deformationen
der Lauffläche erfolgt in der Auswertungseinheit 10
durch Vergleich der ermittelten Bild-Wegsignale mit
einer vorgegebenen Profilformcharakteristik.
Die Position der Videokamera 6 wird durch die Federungs
bewegungen des Schienenfahrzeugs 1 unter gleichzeitiger
Veränderung der Lage der optischen Achse und der Blick
feldposition verändert. Zur Erfassung dieser Änderungen
wird ein optischen Hilfssignal 11 in Form eines sicht
baren Laserstrahls verwendet. Der Laserstrahl wird von
einer ortsfest mit dem Schienenfahrzeug 1 verbundenen
Strahlquelle 12 auf die Oberseite des Schienenkopfs
gerichtet, wodurch eine Bezugshöhe H festgelegt werden
kann.
Anhand der Änderung der Bezugs- bzw. Pfeilhöhe H, d. h.
der Änderung der Länge des von der Strahlquelle 12 auf
die Oberseite der Schiene 3 gerichteten Laserstrahls 11
kann folglich eine Änderung der Höhenposition der Video
kamera 6 in bezug auf die Oberseite der Schiene 3 fest
gestellt werden. Diese Feststellung der Änderung der
Größe H erfolgt gemäß Fig. 2 im Blickfeld der Video
kamera 6 durch die Videokamera 6 selbst. Die derart
ermittelte Pfeilhöhe H wird zur rechnerischen Bestimmung
des tatsächlichen Profils der Oberseite 3 der Schiene
verwendet.
Fig. 2 zeigt darüber hinaus auch die Möglichkeit der
Ermittlung seitlicher Abweichungen der Schienenfahrzeug
position in Bezug zur Schiene, da auch seitliche Be
wegungen des Schienenfahrzeugs 1 eine Verzerrung des von
der Videokamera 6 erfaßten Schienenprofils verursachen.
Zu diesem Zweck wird das Blickfeld 13 der Videokamera 6
als Bezugspunkt gewählt. Da die Entfernung zwischen der
Videokamera 6 und dem Lichtstreifen 5 konstant ist, kann
als Bezugsgröße die Entfernung des Lichtstreifens 5 an
der Fahr- bzw. Innenkante 15 der Schiene und dem
parallelen Blickfeldrand als Positionssignal verwendet
werden. Dieser Abstand ist in Fig. 2 als S bezeichnet.
Auf diese Weise können die seitlichen Positions
änderungen über das Bild der Videokamera 6 der Be
stimmung des tatsächlichen Profils der Lauffläche zu
grunde gelegt werden.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur Messung der Spurweite
eines aus zwei Schienen 3 bestehenden Gleises. Diese
Anordnung umfaßt zwei in bezug auf das jeweilige Gleis 3
symmetrisch angeordnete Videokameras 6 zur Erzeugung je
eines Blickfelds 13, 14 pro Schiene 3. Mittels je einer
Belichtungseinheit 4, welche der in Fig. 1 gezeigten
Belichtungseinheit entspricht, wird an der Oberseite 3
jeder Schiene im Bereich der beiden Blickfelder 13, 14
ein kontrastreicher Lichtstreifen 5′, 5′′ erzeugt. Da
die zur Schaffung der beiden Lichtstreifen 5′, 5′′ vor
gesehenen Belichtungseinheiten 4 sowie die beiden
Videokameras 6 fest mit dem Schienenfahrzeug 1 verbunden
sind, kann einerseits der Abstand der beiden inneren
Ränder der Blickfelder 13, 14 der beiden Videokameras 6
als Konstante K vorgegeben werden, andererseits können
die jeweiligen Abstände S 1, S 2 des Lichtstreifens 5′,
5′′ an der Innenkante 15 der jeweiligen Schiene 3 zum
jeweils dazugehörigen inneren Blickfeldrand zur Er
mittlung der Änderung der Spurweite herangezogen werden.
Die Spurweite W am Gleis kann folglich mittels folgender
Beziehung
W = S 1 + S 2 + K
ermittelt werden.
Bezugszeichenliste:
1 Schienenfahrzeug
2 Schiene
3 Oberseite der Schiene
4 Belichtungseinheit
5, 5′, 5′′ Lichtstreifen
6 Videokamera
7 digitaler Weggeber
8 Speicher
9 Rechner
10 Auswertungseinheit
11 optisches Hilfssignal
12 Strahlquelle
13 Blickfeld
14 Blickfeld
15 Innenkante bzw. Fahrkante
2 Schiene
3 Oberseite der Schiene
4 Belichtungseinheit
5, 5′, 5′′ Lichtstreifen
6 Videokamera
7 digitaler Weggeber
8 Speicher
9 Rechner
10 Auswertungseinheit
11 optisches Hilfssignal
12 Strahlquelle
13 Blickfeld
14 Blickfeld
15 Innenkante bzw. Fahrkante
Claims (24)
1. Verfahren zur berührungslosen Messung der De
formation und des Verschleißes mindestens
einer Schiene, vorzugsweise beider Schienen
eines Gleises, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
Belichtung des Schienenkopfs unter Erzeugung eines Lichtflecks,
Bewegung des Lichtflecks entlang einer vor gegebenen Meßstrecke,
videotechnische Abtastung des Lichtflecks entlang der Meßstrecke, und
Vergleich der abgetasteten Signale mit einer vorgegebenen Charakteristik.
Belichtung des Schienenkopfs unter Erzeugung eines Lichtflecks,
Bewegung des Lichtflecks entlang einer vor gegebenen Meßstrecke,
videotechnische Abtastung des Lichtflecks entlang der Meßstrecke, und
Vergleich der abgetasteten Signale mit einer vorgegebenen Charakteristik.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schienenkopf an der Oberseite (3) der
Schiene (2) sowie an der einem Schienenfahrzeug
zugewandten Kante (15) des Schienenkopfs in Form
eines weitgehend quer zur Fahrtrichtung ver
laufenden Lichtstreifens (5) belichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lage des Lichtstreifens einer fest
gelegten Schnittebene an der Schiene (2) oder
der Normalebene der Schiene (2) entspricht.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die videotechnische Abtastung des Licht
streifens (5) mittels einer ortsfest an einem
Schienenfahrzeug (1) befestigten Videokamera (6) er
folgt, die Vorrichtung zur Erzeugung des Licht
streifens (5) ortsfest an dem Schienenfahrzeug
(1) befestigt ist und die Bewegung des Licht
streifens (5) entlang der Meßstrecke durch Be
wegung des Schienenfahrzeugs (1) erfolgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Videokamera (6) abgetastete Bild
des Lichtstreifens beim Überfahren der Meß
strecke den Wegsignalen eines digitalen Weg
gebers (7) zugeordnet wird, diese Bild-Weg
signale in einem Speicher (8) abgespeichert
werden und die dem Speicher zugeführten Bild-
Wegsignale mit Hilfe einer durch einen Rechner
(9) unterstützten Auswertungseinheit (10) in
schienenspezifische, wegabhängige Informationen
verarbeitet werden.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das tatsächliche Profil einer über die
Videokamera (6) erfaßten transformierten Profil
form der Oberseite (3) bzw. der Innenseite der
Schiene ermittelt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die tatsächliche Profilform unter Berück
sichtigung der durch die Bewegungen des
Schienenfahrzeugs bedingten Änderungen der
Höhen- und Seitenpositionen der Videokamera (6)
erfaßt und rechnerisch ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungen der Höhenposition der Video
kamera (6) mittels einer Einrichtung, die den
Abstand eines ortsfest mit der Videokamera (6)
in Verbindung stehenden Fixpunktes zur Schiene,
vorzugsweise zur Oberseite (3) der Schiene ab
tastet, festgestellt und bei der rechnerischen
Ermittlung der tatsächlichen Profilform
berücksichtigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungen der Höhenposition der Video
kamera (6) von der Videokamera (6) selbst durch
im Blickfeld der Kamera erfolgende Bestimmung
der Änderung der Pfeilhöhe eines optischen
Hilfssignals (11), welches durch einen Licht
strahl, vorzugsweise Laserstrahl einer am
Schienenfahrzeug (1) ortsfest befestigten
Strahlquelle (12) erzeugt wird, festgestellt und
bei der rechnerischen Ermittlung des tat
sächlichen Schienenprofils berücksichtigt
werden.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungen der horizontalen Lage der
Videokamera (6) in Bezug zur zu prüfenden
Schiene (2) mittels einer Einrichtung, die den
Abstand eines ortsfest mit der Videokamera (6)
in Verbindung stehenden Fixpunktes zur Schiene,
vorzugsweise zur Seitenfläche der Schiene (2)
ermittelt, festgestellt und bei der
rechnerischen Ermittlung der tatsächlichen
Profilform berücksichtigt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungen der horizontalen Lage der
Videokamera (6) in Bezug zur zu prüfenden
Schiene von der Videokamera (6) selbst durch im
Blickfeld der Videokamera (6) erfolgende Be
stimmung der Änderung der Entfernung des Licht
streifens (5) an der Innenkante (15) des
Schienenkopfs zum parallelen Blickfeldrand fest
gestellt und bei der rechnerischen Ermittlung
des tatsächlichen Schienenprofils berücksichtigt
werden.
12. Verfahren insbesondere nach einem der Ansprüche
1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung der Spurweite zweier ein Gleis
bildender Schienen mittels zweier, symmetrisch
angeordneter Videokameras (6) zwei identische
Blickfelder (13, 14) der beiden Schienenober
flächen erzeugt werden und Änderungen des Ab
stands (S 1, S 2) des Lichstreifens (5) von der
jeweiligen Innenkante des Schienenkopfs (15) zum
parallelen Bildfeldrand des zugehörigen Blick
felds festgestellt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der inneren Ränder der Blick
felder (13, 14) der beiden Videokameras (6)
konstant ist.
14. Vorrichtung zur berührungslosen Messung der
Deformation und des Verschleißes von Schienen,
insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens
mindestens gemäß einem der Ansprüche 11-13,
gekennzeichnet durch
mindestens eine ortsfest mit einem Schienen fahrzeug (1) verbundene Belichtungseinheit (4) zur Belichtung des Schienenkopfs mindestens einer Schiene eines Gleises in Form eines Licht flecks vorzugsweise Lichtstreifens (5),
mindestens eine fest mit dem Schienenfahrzeug (1) in Verbindung stehende Videokamera (6) zur visuellen, wegabhängigen Abtastung des Licht streifens (5), und Mittel zur Auswertung der von der Videokamera (6) ermittelten visuellen Signale.
mindestens eine ortsfest mit einem Schienen fahrzeug (1) verbundene Belichtungseinheit (4) zur Belichtung des Schienenkopfs mindestens einer Schiene eines Gleises in Form eines Licht flecks vorzugsweise Lichtstreifens (5),
mindestens eine fest mit dem Schienenfahrzeug (1) in Verbindung stehende Videokamera (6) zur visuellen, wegabhängigen Abtastung des Licht streifens (5), und Mittel zur Auswertung der von der Videokamera (6) ermittelten visuellen Signale.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Auswertung der von der Video
kamera (6) ermittelten visuellen Signale einen
digitalen Weggeber (7) zur wegabhängigen Zu
ordnung der visuellen Signale, einen Speicher
(8) zur Speicherung der aufgenommenen wegab
hängigen, visuellen Signale, einen Rechner (6)
sowie eine Auswertungseinheit (10) zur Ver
arbeitung der schienenspezifischen In
formationen, umfassen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und/oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Feststellung der Änderung der
horizontalen Lage der Videokamera (6) in bezug
auf die Schienenoberseite vorgesehen sind, deren
Meßwerte der Auswertung der aufgenommenen
visuellen Signale zugrunde gelegt werden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Feststellung der Änderung der
horizontalen Lage der Videokamera (6) eine orts
fest mit dem Schienenfahrzeug (1) verbundene
Lichtstrahlquelle (12) umfassen, welche einen
optisch sichtbaren Lichtstrahl auf die Schienen
oberfläche richtet und Änderungen der Lage der
Videokamera (6) zur Oberseite der Schiene (1)
als Änderungen der Lage des Lichtstrahls im
Blickfeld der Videokamera feststellbar und ver
wertbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtstrahl ein optisch sichtbarer
Laserstrahl ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Feststellung der Änderung der
horizontalen Lage der Videokamera (6) einen
elektrisch oder optisch arbeitenden Entfernungs
sensor umfassen.
20. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 14-18,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Feststellung einer seitlichen
Bewegung der Videokamera (6) im Bezug zur
Schiene (2) vorgesehen sind, deren Meßwerte der
Auswertung der aufgenommenen visuellen Signale
zugrunde gelegt werden.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Videokamera (6) die Änderungen der
Entfernung des Lichtstreifens (5) an der Innen
kante (15) des Schienenkopfs hin zum parallelen
Blickfeldrand im Blickfeld der Videokamera (6)
ermittelbar und verwertbar sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektrisch oder optisch wirkender Ent
fernungssensor vorgesehen ist.
23. Vorrichtung zur Messung der Spurweite an
Schienen, insbesondere unter Verwendung der
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche
14-22,
gekennzeichnet durch
mindestens eine ortfest mit dem Schienenfahrzeug
(1) verbundene Belichtungseinheit (4) zur Er
zeugung je eines Lichtstreifens (5′, 5′′) an
jeder der beiden Schienen, zwei symmetrisch
angeordnete, mit dem Schienenfahrzeug (1) fest
in Verbindung stehender Videokameras (6) zur Er
zeugung zweier identischer, die beiden Licht
streifen (5′, 5′′) erfassender Blickfelder (13,
14), wobei eine Spuränderung durch Ermittlung
und Auswertung des Abstandes (S 1, S 2) des je
weiligen Lichtstreifens (5) von der jeweiligen
Schiene, vorzugsweise von der Innenkante (15)
der jeweiligen Schiene (2) zum zugehörigen
parallelen Blickfeldrand des jeweiligen Blick
felds (13, 14) feststellbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der inneren Ränder der Blick
felder (13, 14) der beiden Videokameras (6)
konstant ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893901185 DE3901185A1 (de) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Verfahren sowie vorrichtung zur beruehrungslosen messung der deformation und des verschleisses von schienen |
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DE19893901185 DE3901185A1 (de) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Verfahren sowie vorrichtung zur beruehrungslosen messung der deformation und des verschleisses von schienen |
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DE3901185C2 DE3901185C2 (de) | 1991-04-04 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893901185 Granted DE3901185A1 (de) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Verfahren sowie vorrichtung zur beruehrungslosen messung der deformation und des verschleisses von schienen |
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---|---|
EP (1) | EP0378781A1 (de) |
JP (1) | JPH02232402A (de) |
DE (1) | DE3901185A1 (de) |
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