DE958847C

DE958847C - Elektronische Messeinrichtung zur Messung und Registrierung mechanischer Schallfrequenzen von gelockerten Oberbauteilen am Gleis

Info

Publication number: DE958847C
Application number: DED21735A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Christian Betzhold; Hans Jilek
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1955-11-22
Filing date: 1955-11-22
Publication date: 1957-02-28

Description

Elektronische Meßeinrichtung zur Messung und Registrierung mechanischer Schallfrequenzen von gelockerten Oberbauteilen am Gleis Der ordnungsgemäße Zustand eines Gleises, insbesondere der Schienenbefestigung ist für den sicheren Fahrbetrieb von solcher Bedeutung, daß er in regelmäßigen Zeitabständen laufend überprüft werden muß. Die Prüfungen werden bei den bislang bekannten Verfahren mit einem Hammer oder einer Stahlstange ausgeführt, mit denen die Schienen bzw. das Kleineisen punktmäßig angeschlagen werden. Hierbei zeigen die auftretenden Klirrgeräusche gelockerter Bauteile dem Prüfer den schlechten Zustand der Verschraubungen jeweils an. Diese Stellen werden durch Farbe markiert und alle gelockerten Bauteile durch den nachfolgenden Entstörungstrupp wieder fest verschraubt.
Das beschriebene Verfahren ist zeitraubend und aufwendig und wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer elektronischen Meßeinrich.tung in einem Gleismeßwagen während der Meßfahrt in einfacher und neuartiger Weise selbsttätig abgewickelt.
Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, diaß die mechanische Einwirkung des Meßfahrzeuges auf das Gleis für die mechanische Schwingungserzeugung gelockerter Oberbauteile ausgenutzt wird und die mechanischen Schwingungen indirekt auf elektronischem Wege gemessen werden. Der beim Anschlag gleichzeitig erzeugte Luftschall wird durch vier Mikrophone beidseitig der Räder aufgenommen und durch Mikrophonverstärker verstärkt. Für die Festlegung des Bezugspegels des Luftschalles ist ein Regelverstärker vorgesehen. Die interessierenden Klirrfrequenzen werden durch ein Filter, vorzugsweise im Bereich von a, bis 8 kHz ausgesiebt. Mit Hilfe weiterer Vers.tärkerennrichrtungen werden die elektrischen Signale einem Kathodenstrahlosz.il.lographen, einem Meßwertschreiber bzw. einem Bewertungsschreiber zugeleitet und während der Meßfahrt laufend beobachtet bzw. -auf einem Registrierstreifen laufend aufgezeichnet. Der Bewertungsschreiber ist so eingerichtet, daß er immer nur dann anspricht, wenn ein bestimmter Fehlerwert (Unterhaltungszustand) erreicht oder überschritten worden ist. Er kann erfindungsgemäß auch zur ventilmäßigen Einschaltung der Luftleitung der Farbspritzpistolen mit Hilfe besonderer Relaissätze verwendet werden. Die Farbspritzpistolen sind etwa in der Höhe der nachlaufenden Achse angeordnet und genau auf die Fahrschienen ausgerichtet. Bei jedem ausgelösten Spritzvorgang kann also die Fahrschiene in gut sichtbarer Weise durch Farbspritzung gekennr zeichnet werden, so. daß diese Stehlen von dem Entstörungstrupp leicht aufgefunden werden. Der. Papiervorschub des Registrierstreifens kann in zweckmäßiger Weise sowohl zeitabhängig als auch wegabhängig eingerichtet werden.
Die Erfindung ist in den Abh. i und 2 dargestellt, wobei die Abb. i die Anordnung der Mikrophone an den Achslegern und die Abb. 2 den schematischen Aufbau des Meßgerätes zeigt; Abb. 3 a bis 3 c zeigen einen Meßstreifen der gefilterten Klirrfrequenzen.
Die Mikrophone i sind beidseitig der Räder an den Achslegern 2 so angebracht, daß alle auftretenden Luftschallanteile links und rechts der Fahrschienen während des Fahrbetriebes gleichzeitig aufgenommen werden. Diese beidseitig der Fahrschienen aufgenommenen Meßsignale werden über vier getrennte Leitungskanäle in das* Meßgerät 3 eingeführt. Das Meßgerät 3 besteht aus dem Mikrophonverstärker 4, dem Regelverstärker 5 für die Einregelung des Bezugspegels des Luftschalles., dem Filter 6 für die Filterung aller interessierenden Klirrfrequenzen, dem Schreibverstärker 7, dem Kathodenstrahloszillographen $, dem Meßwertschreiber g, dem Bewertungsschreiber io und den Relaissät7en i i, die z. B. die ventilmäßige Einschaltung der Luftleitung für die Spritzpistolen i2 einleiten.
Als Mikrophone werden hochwertige Richtmikrophone mit einseitiger Achtercharakteristik oder mit Nierencharakteristik verwendet, die den Lautstärkepegel dies Fahrgeräusches sowie alle Klirrgeräu:sche gelockerter Oberbauteile aufnehmen und diese Geräusche über vier Kanäle auf die Mikrophonverstärker 4 leiten. In diesen Verstärkern wird der Meßpegel zunächst verstärkt und anschließend einem Regelverstärker 5 zur genauen Einpegelung der nachfolgenden Geräte (Eichung) zugeführt. Der nachgeschaltete Bandpaß des Filters 6 ist auf die Eigenresonanz, beispielsweise gelockerter Schrauben abgestimmt und siebt alle interessierenden Frequenzen aus dem Gesamtgeräusch heraus. Dem' nachgeschalteten Schreibverstärker 7 werden also nur die ausgesiebten interessierenden Frequenzen, beispielsweise zwischen 4 und 8 kHz zugeleitet und dort verstärkt. Die verstärkten Frequenzen können nun dem nachgeschalteten Kathodenstrahloszillographen 8 zur Beobachtung zugeleitet werden und auch von einem. Meißwertschreiber g verarbeitet werden, wobei alle Meßwerte zeit- oder wegeabhängig registriert werden. Es kann auch ein Bewertungsschreiber in Tätigkeit gesetzt werden und über besondere, mit Verzögerung arbeitende Relaissätze i i z. B. die Magnetventile, für die Luftzufuhr der Spritzpistolen 12 gesteuert werden.
Der Meßstreifen der Abb. 3 a bis 3 c ist von einem der vier Mikrophone aufgenommen worden. Bei einer Meißfahrt werden jedoch vier verschiedene Klirrfrequenzen gleichzeitig aufgenommen und registriert. Der. Meßwertschreiber kann also als Vierfachschreiber aus-gebildet sein. Die aufgezeichneten. Klirranteilz sind bei fast verschraubten Oberbauteilen nach Abb. 3 a am niedrigsten und zeigen einen ruhigen, gleichmäßigen Verlauf. Bei halbfesten. Oberbauteilen zeigen die Schriebe nach Abbi. 3 b berleits ein sehr unruhiges Bild und bei vollständig gelockerten Oberhauteilen darüber hinaus eine wesentlich größere Pegelhöhe nach Abb. 3 c a ;n.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronische Meßeiinrichtung zur Messung und Registrierung mechanischer Schallfrequenzen von gelockerten Oberbauteilen am Gleis, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einwirkung des Meßfahrzeuges auf das Gleis für die Schwingungserzeugung gelockerter Oberbauteile ausgenutzt wird und die merhanisch angeregten Luftschallfrequenzen elektronisch in elektrische Schwingungen umgewandelt werden,
2. Elektronische Meßeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Schwingungen durch Mikrophone an der vorlaufenden Achse (in Fahrtrichtung) als Luftschall aufgenommen werden.
3. Elektronische Meßeinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Mikrophone (i) beidseitig der Räder an den Achslegern (2): angeordnet sind.
4. Elektronische Meßeinrichtung nach' den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrophone (i) Richtmikrophone mit einseitiger Achtercharakteristik oder mit Nierencharakteristik verwendet werden.
5. Elektronische 1VIeßeinrichtung nach. den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspegel des Luftschalles durch einen Regelverstärker (5) auf den gewünschten Vergleichswert (Dezibel) eingeregelt wirrt.
6. Elektronische Meßeinrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die interessierenden Klirrfrequenzen gelockerter Oberbauteile über ein Filter (6), vorzugsweise ein Filter im Bereich von q. bis 8 kHz, ausgesiebt werden.
7. Elektronische Meßeinrichtung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefilterten Schallfrequenzen auf einem Katho-denstrahloszillographen (8) zur Beobachtung sichtbar gemacht werden. B.
Elektronisch Meßeinrichtung nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefilterten Anteile über einen Verstärker einem Meßwertschreiber (9) zugeleitet und dort laufend registriert ward.
9. Elektronische Meßeinrichtung nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefilterten Meßsignale einem Bewertungsschreiber (io) zugeleitet werden, der immer dann anspricht, wenn ein bestimmter Fehlerwert erreicht oder überschritten worden ist. io. Elektronische Meßeinrichtung mach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bewertungsschreiber (io) Relaissätze (i i) mit Verzögerung nachgeschaltet sind, die die ventilmäßige Anschaltung der Luftleitung der Farbspritzpistolen (1a) bewirken. ii. Elektronische Meßeinrichtung na-oh den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß alle Messungen zeit- oder wegeabhängig durchgeführt werden.