DE4240478A1 - Achszählvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achszählvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Achszählvorrichtung ist aus einem Aufsatz von G. Hoffmann und H. Uebel in "Signal+Draht" 77 (1985) Heft 4, S. 72-77 bekannt. Sie ist dort ab S. 74, Punkt 5 beschrieben. Ihr Aufbau ist dem dort auf S. 75 wiedergegebenen Blockschaltbild (Bild 3) und das Prinzip der Signalauswertung dem Bild 1 auf S. 73, - das mit Bild 4 verwechselt wurde und auf das die Beschreibung zu Bild 4 (S. 75; linke Spalte) zutrifft -, zu entnehmen. Die bekannte Achszählvorrichtung besteht demnach aus zwei eigenständigen Sensoren, deren Sender auf unterschiedlichen, in der Nähe von 30 kHz liegenden Frequenzen arbeiten und deren Empfänger als phasenrichtige Gleichrichter mit dem Sendesignal als Bezugssignal exakt auf die jeweilige Senderfrequenz abgestimmt sind.

Die Verwendung unterschiedlicher Frequenzen für beide Sensoren ermöglicht deren Anbringung nebeneinander, an einer Schiene, was, wie aus Tabelle 1 auf S. 74 des o.g. Aufsatzes hervorgeht, gegenüber mit einheitlicher Frequenz betriebenen Sensoren älteren Typs, die wegen möglicher gegenseitiger Beeinflussung nur an verschiedenen Schienen angebracht werden konnten, Vorteile hinsichtlich der Montage, der Kabelverlegung und der Empfindlichkeit gegenüber Schienenwanderung hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung hinsichtlich ihres Schaltungsaufwandes zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Verwendung von um 90° gegeneinander phasenverschobenen Sender-Ausgangssignalen für beide Sensoren erlaubt nämlich, für beide Sensoren dieselbe Sendefrequenz zu benutzen, ohne daß - auch bei Anbringung dicht nebeneinander, an derselben Schiene -, die Gefahr gegenseitiger Beeinflussung besteht, denn die phasenrichtige Gleichrichtung der Empfänger verhindert die Auswertung von Signalanteilen, die gegenüber dem Referenzsignal um 90° phasenverschoben sind.

Die Verwendung derselben Sendefrequenz für zwei räumlich nahe beieinander befindliche Sensoren wiederum, erlaubt, zur Frequenzerzeugung für beide Sender denselben Generator zu verwenden und damit einen der beiden bisher benötigten Generatoren samt der für diesen Generator bisher benötigten Regel- und Überwachungsschaltung einzusparen.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einer Figur eingehend beschrieben.

Die Figur zeigt eine Schiene S eines Gleises mit zwei nahe beieinander angeordneten, an der Schiene befestigten Sensoren AZ1, AZ2, die jeweils aus einem Sendekopf SK1, SK2 und einem Empfangskopf EK1, EK2 bestehen.

Der Sendekopf jedes Sensors erzeugt im Bereich des Schienenkopfes ein Wechselmagnetfeld, welches im zugehörigen Empfangskopf eine Spannung induziert. Ein durchgehendes Rad verändert, vor allem mit seinem Spurkranz, Form und Intensität des den Empfangskopf beeinflussenden Magnetfeldes. Die im Empfangskopf induzierte Spannung wird damit ebenfalls verändert und der Raddurchgang kann durch Auswertung der Empfangsspannung erkannt und als durchgehende Achse interpretiert werden.

Der Erzeugung einer dem Sendekopf SK1 des Sensors AZ1 zugeführten Sendewechselspannung dienen ein Generator G, der die Sendefrequenz liefert, und ein Endverstärker EV1, der die benötigte Sendeleistung zur Verfügung stellt. Über eine Senderanpaßschaltung SA1, die neben einem Übertrager die Sendekreiskapazität enthält, wird die dem Ausgang des Endverstärkers entnommene Sendeleistung in den Resonanzkreis des Sendekopfes eingekoppelt.

Die im Empfangskopf EK1 des Sensors AZ1 induzierte Spannung wird über eine Empfangssignal-Auskoppelschaltung EA1 einer Gleichrichterstufe GL1 zugeführt, die als phasenrichtiger Gleichrichter arbeitet und nur solche Signalanteile auswertet, die in ihrer Phasenlage der Phasenlage der Senderspannung des Sendekopfes SK1 entsprechen. Signale in anderer Phasenlage werden unterdrückt. Als Referenzsignal wird der Gleichrichterstufe GL1 über einen Referenzspannungseingang R1 das Eingangssignal des Endverstärkers EV1 zugeführt, das in Frequenz und Phasenlage der Sendespannung des Sendekopfes SK1 entspricht. Das Ausgangssignal der Gleichrichterstufe GL1 wird einer Schwellwertschaltung JF1 zugeführt. Diese setzt auftretende Änderungen des Gleichrichter- Ausgangssignals durch Amplituden - und/oder Phasenvergleich mit einem Referenzsignal in Achszählimpulse RA1 um, die dann z. B. vorort oder auch im Stellwerk gezählt werden können.

Um die Frequenz des Generators G der Frequenz des Resonanzkreises des Sendekopfes SK1 nachzuführen und auf diese Weise an temperaturbedingte und schienenabnutzungsbedingte Resonanzfrequenzänderungen des Sendekopfkreises anzupassen, wird das Sendesignal aus der Senderanpaßschaltung SA1 ausgekoppelt und über eine Frequenznachführleitung FN als Regelsignal auf den Generator G zurückgeführt.

Der zweite Sensor AZ2, dessen Vorhandensein zur Erfassung der Achsdurchgangsrichtung erforderlich ist, wird hier mit derselben Frequenz betrieben wie der Sensor AZ1. Er benötigt deshalb keinen eigenen Generator zur Frequenzerzeugung, sondern bekommt die Sendefrequenz vom Generator G des Sensors AZ1 zugeführt. Ansonsten entspricht er dem Sensor AZ1. Zur Frequenzübernahme vom Sensor AZ1 ist der Eingang seines Leistungsverstärkers EV2 mit einem 90°-Ausgang eines im Sensor AZ1 befindlichen Phasengliedes PH verbunden, welches das Ausgangssignal des Generators G um genau 90° gegenüber dem im Endverstärker EV1 des Sensors AZ1 verstärkten Signal in seiner Phase verschiebt. Dieses phasenverschobene Signal wird auch dem phasenrichtigen Gleichrichter in der Gleichrichterstufe GL2 des Sensors AZ2 zugeführt. Der Leistungsverstärker EV2 versorgt den Resonanzkreis des Sendekopfes SK2 über eine Senderanpaßschaltung SA2. Das im Empfangskopf EK2 induzierte Empfangssignal wird über eine Empfangssignal-Auskoppelschaltung dem Eingang der Gleichrichterstufe GL2 zugeführt. In einer Schwellwertschaltung JF2 werden, wie beim Sensor AZ1, aus Änderungen des Ausgangssignals der Gleichrichterstufe Achszählimpulse RA2 gebildet. Eine Nachführung der Frequenz des Generators G in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz des Sensors AZ2 findet nicht statt, da davon ausgegangen werden kann, daß Temperaturveränderungen und Schienenabnutzung bei nur geringem Abstand beider Sensoren voneinander, diese gleich stark beeinflussen und somit die vom Sensor AZ1 gesteuerte Frequenznachführung auch Frequenzabweichungen des Sensors AZ2 ausgleicht.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Anzahl und der Durchgangsrichtung von Achsen an einem vorgegebenen Ort eines Schienenweges mit mindestens zwei in Fahrtrichtung gegeneinander versetzt an einer Schiene oder beiden Schienen eines Gleises befestigten Sensoren, die mindestens je einen Sender und mindestens je einen auf dessen Sendefrequenz abgestimmten und ein von diesem im Bereich des Schienenkopfes erzeugtes Magnetfeld aufnehmenden Empfänger enthalten, der von Rädern und/oder Spurkränzen der durchgehenden Achsen verursachte Änderungen des Magnetfeldes erkennt und in Zählimpulse umsetzt, wobei durch phasenrichtige Gleichrichtung des Empfangssignals unter Verwendung eines in Frequenz und Phasenlage dem sensoreigenen Sendesignal entsprechenden Bezugssignals sichergestellt ist, daß nur vom sensoreigenen Sender stammende Signalanteile ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender jeweils beider an dem vorgegebenen Ort gegeneinander versetzt angebrachter Sensoren (AZ1, AZ2) auf derselben Frequenz arbeiten und in ihrer Phase um 90° gegeneinander verschobene Ausgangssignale abgeben.