ES2925664T3 - Método para medir el desgaste de un riel y sistema de evaluación - Google Patents

Abstract

Un método para medir el desgaste de un riel (20) comprende detectar un primer conjunto de señales de rueda (SW1) mediante un sensor de rueda (21) montado en el riel (20), determinando una primera señal de rueda promedio (AV1) del primer conjunto. de señales de rueda (SW1), detectando al menos un segundo conjunto de señales de rueda (SW2) por el sensor de rueda (21), donde el segundo conjunto de señales de rueda (SW2) se detecta después de detectar el primer conjunto de señales de rueda (SW1) , determinando una segunda señal de rueda promedio (AV2) del segundo conjunto de señales de rueda (SW2), y determinando una señal de diferencia (DIF) dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio (AV2) y la primera señal de rueda promedio (AV1).), en el que se detecta una señal de rueda cuando una rueda (22) de un vehículo sobre raíles pasa por el sensor de rueda (21). Además, se proporciona un sistema de evaluación (23) para medir el desgaste de un riel (20). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para medir el desgaste de un riel y sistema de evaluación

Medir el desgaste de un riel y sistema de evaluación. Se proporcionan un método para medir el desgaste de un riel y sistema de evaluación para medir el desgaste de un riel.

El paso de vehículos ferroviarios conduce al desgaste de rieles. Debido al contacto entre las ruedas de los vehículos ferroviarios y el riel, se elimina el material del riel. Además, pueden producirse rupturas por tracción o fisuras.

Típicamente, se montan en los rieles sensores de rueda para detectar vehículos ferroviarios de forma que no toquen las ruedas de los vehículos ferroviarios que pasan. Esto significa que los sensores de rueda operan sin contacto.

Con el paso del tiempo, la forma de los rieles puede cambiar debido al desgaste y uso de los rieles. El desgaste de los rieles depende de muchos factores como, por ejemplo, el número, la longitud, el peso, la velocidad, la aceleración y la desaceleración de los vehículos ferroviarios que pasan. El desgaste de un riel puede conducir a una distancia reducida entre el sensor de rueda y las ruedas de los vehículos ferroviarios que pasan. Con la finalidad de evitar daños al sensor de rueda, es necesario medir el desgaste del riel. Si la distancia entre las ruedas de un vehículo ferroviario que pasa y el sensor de rueda cae por debajo de un valor de umbral, es necesario bajar la posición del sensor de rueda para evitar daños al sensor de rueda. El documento US 5508698 A divulga métodos para ajustar el valor de referencia de los sensores de rueda para compensar los cambios de frecuencia del oscilador causados por el entorno.

El estado de los rieles puede determinarse por mediciones manuales o automáticas utilizando calibres o instrumentos de medición especiales. Estas mediciones tienen que llevarse a cabo en la ubicación del riel. Por lo tanto, las mediciones pueden exigir mucho tiempo y costes. No obstante, es necesario determinar el estado de los rieles en intervalos regulares.

Un objetivo es proporcionar un método para medir el desgaste de un riel con una eficiencia mejorada. Un objetivo adicional es proporcionar un sistema de evaluación para medir el desgaste de un riel con una eficiencia mejorada.

Estos objetivos se logran con las reivindicaciones independientes. Realizaciones adicionales son el objeto de las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con al menos una realización del método para medir el desgaste de un riel, el método comprende el paso de detectar un primer conjunto de señales de rueda mediante un sensor de rueda montado en el riel. El primer conjunto de señales de rueda comprende una pluralidad de señales de rueda. Las señales de rueda pueden ser señales de salida del sensor de rueda. El sensor de rueda se configura para detectar la presencia de una rueda de un vehículo ferroviario en las inmediaciones del sensor de rueda. El primer conjunto de señales de rueda puede ser un número fijo de señales de rueda. Las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda se detectan una tras otra. Las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda pueden detectarse directamente una tras otra. De preferencia, el primer conjunto de señales de rueda se detecta inmediatamente después de configurar y calibrar el sensor de rueda.

Se detecta una señal de rueda cuando una rueda de un vehículo ferroviario pasa por el sensor de rueda. Esto quiere decir que cada señal de rueda se relaciona con la presencia de una rueda de un vehículo ferroviario en las inmediaciones del sensor de rueda. El sensor de rueda es un sensor sin contacto que no se encuentra en contacto directo con las ruedas del vehículo ferroviario durante la medición. Por lo tanto, el sensor de rueda se configura para detectar si una rueda de un vehículo ferroviario se encuentra presente en las inmediaciones del sensor de rueda. El sensor de rueda además puede configurarse para detectar si una rueda de un vehículo ferroviario pasa por la posición del sensor de rueda.

Cuando una rueda de un vehículo ferroviario pasa por el sensor de rueda, se detecta una señal de rueda. Para la siguiente rueda del mismo vehículo ferroviario, se detecta otra señal de rueda. Esto significa que cada señal de rueda se refiere al paso de una rueda.

El sensor de rueda puede comprender un sensor inductivo. El sensor inductivo puede ser capaz de detectar un cambio de un campo magnético inducido por el metal que se mueve en el campo magnético. El metal que se mueve en el campo magnético puede ser la rueda de un vehículo ferroviario. Para cada cambio del campo magnético, el sensor de rueda detecta una señal de rueda. La amplitud de una señal de rueda se relaciona con el cambio del campo magnético. Por lo tanto, las amplitudes de las señales de rueda que se relacionan con diferentes ruedas pueden diferir entre sí.

El método además comprende el paso de determinar una primera señal de rueda promedio del primer conjunto de señales de rueda. La primera señal de rueda promedio del primer conjunto de señales de rueda se determina al promediar todas las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda. Esto significa que se determina el valor medio de las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda.

El método además comprende el paso de detectar al menos un segundo conjunto de señales de rueda mediante el sensor de rueda, donde el segundo conjunto de señales de rueda se detecta después de detectar el primer conjunto de señales de rueda. El segundo conjunto de señales de rueda comprende una pluralidad de señales de rueda. El segundo conjunto de señales de rueda puede ser un número fijo de señales de rueda.

Las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda se detectan una tras otra. Las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda pueden detectarse directamente una tras otra. Se detectan todas las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda después de la detección del primer conjunto de señales de rueda.

Si se detecta más de un segundo conjunto de señales de rueda, una señal de rueda puede estar comprendida por varios segundos conjuntos de señales de rueda. Esto significa que los segundos conjuntos de señales de rueda pueden superponerse.

Alternativamente, los segundos conjuntos de señales de rueda no se superponen y cada señal de rueda está comprendida por un solo conjunto de señales de rueda.

El método además comprende el paso de determinar una segunda señal de rueda promedio del segundo conjunto de señales de rueda. La segunda señal de rueda promedio del segundo conjunto de señales de rueda se determina al promediar todas las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda. Esto significa que se determina el valor medio de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda.

El método además comprende el paso de determinar una señal de diferencia dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio y la primera señal de rueda promedio. Si la primera señal de rueda promedio y la segunda señal de rueda promedio comprenden varios valores, respectivamente, se determina la diferencia para determinar la señal de diferencia para cada uno de estos valores.

El método para medir el desgaste de un riel permite determinar el estado de desgaste de un riel. El primer conjunto de señales de rueda puede determinarse después de configurar y calibrar el sensor de rueda. Esto significa que, durante la detección del primer conjunto de señales de rueda, el riel es relativamente nuevo y muestra signos de desgaste insignificantes. Por lo tanto, el primer conjunto de señales de rueda se emplea como valor de referencia. Es necesario registrar una pluralidad de señales de rueda como el primer conjunto de señales de rueda debido a que las ruedas de diferentes vehículos ferroviarios conducen a diferentes señales de rueda. Con la finalidad de compensar las diferencias entre las diferentes ruedas que pasan por el sensor de rueda, se determina la primera señal de rueda promedio. Esto significa que la primera señal de rueda promedio es una señal de rueda promedio para el estado del riel donde el desgaste es insignificante.

Puesto que el segundo conjunto de señales de rueda se detecta después de detectar el primer conjunto de señales de rueda, el segundo conjunto de señales de rueda se detecta en un tiempo donde se aumenta el desgaste en comparación con el tiempo durante el cual se detecta el primer conjunto de señales de rueda. Con el aumento del desgaste del riel, se reduce la distancia entre el sensor de rueda y la rueda de un vehículo ferroviario que pasa. Ya que la amplitud de una señal de rueda depende de la distancia entre el sensor de rueda y la rueda, el desgaste de un riel puede determinarse a partir de las señales de rueda. Con el aumento de desgaste del riel, aumenta el valor absoluto de la señal de rueda.

Al determinar la señal de diferencia se determina la diferencia entre la primera señal de rueda promedio, esto significa un estado de desgaste insignificante del riel, y la segunda señal de rueda promedio, esto significa el estado de mayor desgaste del riel. Por lo tanto, la señal de diferencia es una medida del desgaste del riel.

Ventajosamente, el método permite determinar el desgaste de un riel a partir de señales de rueda detectadas por sensores de rueda. Los sensores de rueda se disponen típicamente en el riel para monitorear el tráfico de vehículos ferroviarios. De este modo, para medir el desgaste de los rieles no se requiere ningún equipo adicional. Las señales de rueda que se detectan para monitorear el tráfico de vehículos ferroviarios también se emplean para determinar el desgaste del riel. Además, no se requiere inspección manual de los rieles. No es necesario viajar hasta la ubicación de un riel para determinar su estado de desgaste. Por consiguiente, el método permite una medición eficiente del desgaste de un riel. Además, el método permite un mantenimiento mejorado de los rieles ya que la condición de los rieles puede monitorearse de forma continua.

De acuerdo con al menos una realización del método, el primer conjunto de señales de rueda y al menos un segundo conjunto de señales de rueda comprenden el mismo número de señales de rueda. Esto significa que, para determinar la primera señal de rueda promedio y la segunda señal de rueda promedio, se promedia el mismo número de señales de rueda, respectivamente. Por lo tanto, las diferentes propiedades del primer conjunto de señales de rueda y el segundo conjunto de señales de rueda pueden compararse fácilmente, como, por ejemplo, la desviación cuadrática media.

De acuerdo con al menos una realización del método, el primer conjunto de señales de rueda y al menos un segundo conjunto de señales de rueda comprenden al menos diez señales de rueda, respectivamente. Además, es posible que el primer conjunto de señales de rueda y el segundo conjunto de señales de rueda comprendan al menos 1000 señales de rueda, respectivamente. Además, es posible que el primer conjunto de señales de rueda y el segundo conjunto de señales de rueda comprendan al menos 10000 señales de rueda, respectivamente. El número de señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda y del segundo conjunto de señales de rueda se determina de acuerdo con el tipo de riel y el número de vehículos ferroviarios diferentes que pasan por el riel. Si sólo un tipo de vehículos ferroviarios pasa por el riel, se requiere un número menor de señales de rueda para adquirir una señal de rueda promedio que en el caso en el que muchos tipos diferentes de vehículos ferroviarios pasan por el riel. El número de señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda y el segundo conjunto de señales de rueda se elige de tal manera que las diferencias entre los diferentes tipos de ruedas se compensan entre sí.

De acuerdo con al menos una realización del método, la primera señal de rueda promedio es una señal de referencia para un estado de desgaste o no desgaste conocido del riel. Esto significa que el primer conjunto de señales de rueda se detecta en un tiempo en donde el riel muestra un desgaste insignificante. Alternativamente, el primer conjunto de señales de rueda se detecta en un tiempo en donde el riel muestra un estado conocido de desgaste. Todas las señales de rueda detectadas después de la detección del primer conjunto de señales de rueda se detectan en un tiempo en donde se aumenta el desgaste del riel en comparación con el tiempo en donde se detecta el primer conjunto de señales de rueda. Por lo tanto, la primera señal de rueda promedio es una señal de referencia. Esto significa que, ventajosamente, el estado de desgaste de un riel puede determinarse a partir de señales de rueda de un sensor de rueda. No se requiere ningún equipo adicional en el riel.

De acuerdo con al menos una realización del método, la señal de diferencia se relaciona con el estado de desgaste del riel. La señal de diferencia brinda la diferencia entre la primera señal de rueda promedio, la cual es una señal de referencia para un estado de no desgaste o desgaste conocido del riel, y la segunda señal de rueda promedio, que se relaciona con las señales de rueda que se detectan después de la detección del primer conjunto de señales de rueda. Por lo tanto, la segunda señal de rueda promedio se relaciona con un estado de mayor desgaste del riel en comparación con la primera señal de rueda promedio. Cuanto mayor sea la señal de diferencia, mayor será el desgaste del riel. Esto significa que, ventajosamente, el estado de desgaste de un riel puede determinarse a partir de señales de rueda de un sensor de rueda. No se requiere ningún equipo adicional en el riel.

De acuerdo con al menos una realización del método, se determina una pluralidad de señales de diferencia para las diferencias entre una pluralidad de segundas señales de rueda promedio y primeras señales de rueda promedio. Para cada segundo conjunto de señales de rueda se determina una segunda señal de rueda promedio. Para cada segunda señal de rueda promedio, se determina una señal de diferencia dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio y la primera señal de rueda promedio. Esto significa que, para cada segundo conjunto de señales de rueda, puede determinarse el estado de desgaste del riel. De esta manera, el estado del riel puede monitorearse de forma continua.

De acuerdo con al menos una realización del método, se proporciona una señal de salida si la señal de diferencia es mayor que un valor de umbral predeterminado. El valor de umbral puede ser un indicador de que el desgaste del riel es tan grande que el sensor de rueda debe bajarse para evitar daños al sensor de rueda al pasar las ruedas. Esto significa que, si la señal de diferencia es mayor que el valor de umbral, la distancia entre las ruedas de los vehículos ferroviarios que pasan y el sensor de rueda se reduce en comparación con un montaje inicial del sensor de rueda. El valor de umbral puede predeterminarse de tal manera que la señal de salida indique que el sensor de rueda debe bajarse para evitar daños. Por lo tanto, la señal de salida es ventajosamente un indicador de que un estado de desgaste del riel es crítico para el sensor de rueda.

El valor de umbral puede determinarse por extrapolación entre dos puntos de medición en el riel. Para este propósito, se determina la distancia entre el sensor de rueda y una rueda sobre el riel en dos puntos diferentes en el tiempo. Además, para estos dos puntos diferentes en el tiempo se determina la diferencia entre las segundas señales de rueda promedio. Esto significa que el valor de la señal de diferencia puede correlacionarse con un cambio en la distancia entre el sensor de rueda y la rueda. La disminución de la distancia entre el sensor de rueda y la rueda se extrapola entonces hacia el futuro.

Otra posibilidad de determinar el valor de umbral es estimar el desgaste del riel con el paso del tiempo basándose en mediciones previas sobre rieles y basándose en intervalos de tiempo previos en los que los rieles deben ser reemplazados.

De acuerdo con al menos una realización del método, la primera señal de rueda promedio comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda. Cada señal de rueda comprende un valor de amplitud máxima. El valor de amplitud máxima depende de la distancia entre el sensor de rueda y la rueda que pasa. Por lo tanto, el valor de amplitud máxima depende del desgaste del riel. Al determinar la primera señal de rueda promedio, se determina el promedio de los valores de amplitud máxima de las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda. De este modo, la primera señal de rueda promedio puede relacionarse con un estado de desgaste insignificante del riel y con la distancia entre el sensor de rueda y una rueda en este estado.

De acuerdo con al menos una realización del método, la segunda señal de rueda promedio comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda. Cada señal de rueda comprende un valor de amplitud máxima. El valor de amplitud máxima depende de la distancia entre el sensor de rueda y la rueda que pasa. Por lo tanto, el valor de amplitud máxima depende del desgaste del riel. Al determinar la segunda señal de rueda promedio, se determina el promedio de los valores de amplitud máxima de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda. De este modo, la segunda señal de rueda promedio puede relacionarse con un estado de mayor desgaste en comparación con el tiempo cuando se detecta el primer conjunto de señales. La segunda señal de rueda promedio puede relacionarse además con una distancia reducida entre el sensor de rueda y una rueda en comparación con el estado de no desgaste del riel.

De acuerdo con al menos una realización del método, las segundas señales de rueda promedio intermedias de subconjuntos del segundo conjunto de señales de rueda se determinan mediante el sensor de rueda y la segunda señal de rueda promedio se determina a partir de las segundas señales de rueda promedio intermedias mediante una unidad de evaluación. El segundo conjunto de señales de rueda comprende al menos dos subconjuntos de señales de rueda. Los subconjuntos comprenden cada uno al menos dos señales de rueda. Por ejemplo, cada subconjunto comprende ocho señales de rueda. El segundo conjunto de señales de rueda puede comprender ocho subconjuntos de señales de rueda. Para cada subconjunto de señales de rueda, se determina una segunda señal de rueda promedio intermedia mediante el sensor de rueda. Se determina una segunda señal de rueda promedio intermedia al promediar todas las señales de rueda de un subconjunto de señales de rueda. Esto significa que se determina el valor medio de las señales de rueda de un subconjunto de señales de rueda. Puede determinarse una segunda señal de rueda promedio intermedia al sumar las señales de rueda de un subconjunto de señales de rueda y al dividir este valor por el número de señales de rueda del subconjunto de señales de rueda. Se determina la segunda señal de rueda promedio al promediar todas las segundas señales de rueda promedio intermedias. Esto significa que se determina el valor medio de las segundas señales de rueda promedio intermedias para determinar la segunda señal de rueda promedio.

Ya que las segundas señales de rueda promedio intermedias son determinadas por el sensor de rueda, sólo se requiere enviar las segundas señales de rueda promedio intermedias a la unidad de evaluación para una evaluación adicional, pero no todas las señales de rueda de los subconjuntos de señales de rueda. Por lo tanto, se reduce la cantidad de datos que ha de transferirse.

De acuerdo con al menos una realización del método, el segundo conjunto de señales de rueda se proporciona a una unidad de evaluación, donde se determina la segunda señal de rueda promedio. Esto significa que todas las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda se proporcionan a la unidad de evaluación. No se lleva a cabo ninguna promediación en el sensor de rueda. Por lo tanto, no se requiere la unidad para determinar las señales de rueda promedio en el sensor de rueda.

Además, se proporciona un sistema de evaluación para medir el desgaste de un riel. El sistema de evaluación de preferencia puede emplearse en los métodos descritos en la presente. Esto significa que todas las características divulgadas para el método para medir el desgaste de un riel también se divulgan para el sistema de evaluación y viceversa.

En al menos una realización del sistema de evaluación para medir el desgaste de un riel, el sistema de evaluación comprende una entrada para recibir señales de al menos un sensor de rueda montado en el riel. La entrada puede configurarse para recibir las señales de rueda detectadas por el sensor de rueda. Además, es posible que la entrada se configure para recibir segundas señales de rueda promedio intermedias y/o segundas señales de rueda promedio. La entrada además puede configurarse para recibir la primera señal de rueda promedio. El sistema de evaluación puede conectarse al menos a un sensor de rueda.

El sistema de evaluación además comprende una unidad de memoria, donde se guarda una primera señal de rueda promedio de un primer conjunto de señales de rueda. Después de determinar la primera señal de rueda promedio, ésta se guarda en la unidad de memoria.

El sistema de evaluación además comprende una unidad de promediación que se configura para determinar una segunda señal de rueda promedio de un segundo conjunto de señales de rueda. La unidad de promediación se conecta a la entrada. La segunda señal de rueda promedio del segundo conjunto de señales de rueda se determina al promediar todas las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda. Esto significa que se determina el valor medio de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda. Las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda se proporcionan a la unidad de promediación a través de la entrada. La unidad de promediación puede comprender una unidad central de procesamiento. La unidad central de procesamiento puede configurarse para determinar la segunda señal de rueda promedio.

El sistema de evaluación además comprende una unidad comparadora que se configura para determinar una señal de diferencia dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio y la primera señal de rueda promedio. La unidad comparadora se conecta a la unidad de memoria y a la unidad de promediación. La unidad comparadora se configura para recibir la primera señal de rueda promedio de la unidad de memoria. La unidad comparadora además se configura para recibir la segunda señal de rueda promedio de la unidad de promediación. La unidad comparadora puede comprender una unidad central de procesamiento para determinar la señal de diferencia.

Cada señal de rueda se relaciona con una rueda de un vehículo ferroviario que pasa por el sensor de rueda. Esto significa que cada vez que una rueda de un vehículo ferroviario pasa por el sensor de rueda, se detecta una señal de rueda.

Al emplear el sistema de evaluación, puede determinarse el estado de desgaste de un riel. El estado de desgaste de un riel se determina a partir de las señales de rueda detectadas por al menos un sensor de rueda. Por lo tanto, ventajosamente no se requieren otros equipos o instrumentos para determinar el desgaste del riel. Esto significa que el sistema de evaluación puede medir el desgaste de un riel con una eficiencia mejorada.

En al menos una realización del sistema de evaluación, el sistema de evaluación además comprende una salida para proporcionar una señal de salida si la señal de diferencia es mayor que un valor de umbral predeterminado. Para este propósito, el sistema de evaluación comprende una unidad comparadora adicional. La unidad comparadora adicional se configura para comparar la señal de diferencia con el valor de umbral predeterminado. El valor de umbral predeterminado se guarda en la unidad de memoria. Además, la unidad comparadora se conecta a la unidad comparadora y a la unidad de memoria. El valor de umbral puede ser un indicador de que el desgaste del riel es tan grande que el sensor de rueda debe bajarse para evitar daños al sensor de rueda al pasar las ruedas. El valor de umbral puede predeterminarse de tal manera que la señal de salida indique que el sensor de rueda debe bajarse para evitar daños. Por lo tanto, la señal de salida es ventajosamente un indicador de que un estado de desgaste del riel es crítico para el sensor de rueda.

En al menos una realización del sistema de evaluación, la unidad de promediación comprende una unidad de evaluación que se configura para determinar la segunda señal de rueda promedio. La unidad de evaluación puede ser una unidad central que no se encuentra ubicada en las inmediaciones de los sensores de rueda. La unidad de evaluación puede configurarse para recibir el segundo conjunto de señales de rueda para determinar la segunda señal de rueda promedio. En este caso, el sensor de rueda no necesita llevar a cabo una evaluación de las señales de rueda. Por lo tanto, la configuración del sensor de rueda puede ser simple y sólida.

En al menos una realización del sistema de evaluación, la unidad de promediación comprende el sensor de rueda y una unidad de evaluación, en donde el sensor de rueda comprende una unidad de promediación adicional que se configura para determinar segundas señales de rueda promedio intermedias de subconjuntos del segundo conjunto de señales de rueda, y en donde el sensor de rueda se conecta a la unidad de evaluación. La unidad de promediación puede comprender una pluralidad de sensores de rueda montados en diferentes posiciones a lo largo del riel. La unidad de promediación adicional puede comprender un microprocesador que se configura para determinar las segundas señales de rueda promedio intermedias. El sensor de rueda puede comprender una salida que se configura para proporcionar las segundas señales de rueda promedio intermedias. La unidad de evaluación puede comprender una entrada donde pueden recibirse las segundas señales de rueda promedio intermedias. La unidad de evaluación puede ser una unidad central que no se encuentra dispuesta en las inmediaciones de los sensores de rueda. Ya que las segundas señales de rueda promedio intermedias son determinadas por el sensor de rueda, sólo se requiere enviar las segundas señales de rueda promedio intermedias a la unidad de evaluación para una evaluación adicional, pero no todas las señales de rueda de los subconjuntos de señales de rueda. Por lo tanto, se reduce la cantidad de datos que ha de transferirse.

La siguiente descripción de las figuras además puede ilustrar y explicar realizaciones ejemplares. Los componentes que son funcionalmente idénticos o tienen un efecto idéntico se indican con referencias idénticas. Los componentes idénticos o efectivamente idénticos pueden describirse sólo con respecto a las figuras donde aparecen por primera vez. Su descripción no se repite necesariamente en figuras sucesivas.

Las figuras 1 y 2 muestran vistas laterales de una realización ejemplar de un sensor de rueda montado en un riel.

En la figura 3 se esquematizan señales de rueda ejemplares.

Las figuras 4, 5 y 6 muestran esquemáticamente realizaciones ejemplares del método para medir el desgaste de un riel.

Las figuras 7, 8, 9 y 10 muestran realizaciones ejemplares del sistema de evaluación para medir el desgaste de un riel.

En la figura 1 se muestra una vista lateral de una realización ejemplar de un sensor de rueda 21. El sensor de rueda 21 se monta en un riel 20. El sensor de rueda 21 se monta en el riel 20 a través de un sistema de montaje 31. El sistema de montaje 31 comprende un portador 32 en el que se monta el sensor de rueda 21. El portador 32 se conecta a un sujetador 33 que se extiende por debajo del riel 20. El sujetador 33 se fija al riel 20 en un lado inferior 34 del riel 20, donde el lado inferior 34 se aleja del lado donde pueden colocarse las ruedas 22 de los vehículos ferroviarios que pasan. El sensor de rueda 21 se suministra con energía a través de un cable 35 conectado al sensor de rueda 21.

En la figura 1 se muestra una sección transversal a través del riel 20. Sobre una superficie superior 36 del riel 20 se coloca una rueda 22 de un vehículo ferroviario. La figura 1 sólo muestra una parte de la rueda 22. La superficie superior 36 del riel 20 se orienta de forma contraria al lado inferior 34. La superficie superior 36 del riel 20 se dispone en una parte superior 38 del riel 20.

En la situación de la figura 1, el riel 20 es relativamente nuevo. Por lo tanto, el desgaste del riel 20 puede ser insignificante. En esta etapa inicial, la superficie superior 36 se separa de un lado superior 37 del sensor de rueda 21 por una distancia d. El lado superior 37 del sensor de rueda 21 se separa de la pestaña de rueda 22 por una distancia f. El sensor de rueda 21 se monta en el riel 20 de tal manera que las ruedas 22 de los vehículos ferroviarios que pasan no tocan el sensor de rueda 21.

La figura 2 muestra otra vista lateral de la realización ejemplar del sensor de rueda 21. En comparación con la situación mostrada en la figura 1, en este caso el riel 20 se ha utilizado durante un tiempo para que el riel 20 muestre desgaste.

Esto significa que se reduce la altura de la parte superior 38 del riel 20. Cuando una gran cantidad de vehículos ferroviarios pasan por el riel 20, se retira una parte de la parte superior 38 de modo que se reduce el espesor de la parte superior 38. Esto significa que el desgaste del riel 20 tiene lugar en la dirección vertical z. Por lo tanto, también la distancia d entre la superficie superior 36 del riel 20 y el lado superior 37 del sensor de rueda 21 se reduce en comparación con la situación mostrada en la figura 1. La distancia f entre la pestaña de rueda y el lado superior 37 del sensor de rueda 21 también se reduce. Para evitar daños al sensor de rueda 21 por parte de las ruedas 22 de los vehículos ferroviarios que pasan, es necesario bajar la posición del sensor de rueda 21 con respecto a la superficie superior 36 del riel 20.

En la figura 3 se esquematizan ejemplos de señales de rueda. En el eje x se esquematiza la distancia en mm. En el eje y, la corriente se esquematiza en mA. El sensor de rueda 21 comprende dos sensores, de los cuales cada uno es un sensor inductivo. El cambio en la corriente esquematizada en el eje y indica el movimiento del material eléctricamente conductivo en las inmediaciones del sensor de rueda 21. De esta forma, puede detectarse la presencia de una rueda 22 de un vehículo ferroviario. Cada uno de los sensores detecta una señal de rueda por rueda 22. Cada señal de rueda comprende una pluralidad de valores de amplitud que se esquematizan en el eje y en la figura 3. Por otra parte, cada señal de rueda tiene un valor de amplitud máxima. El valor de amplitud máxima es el valor que más difiere del valor para la situación en la que no hay presente ninguna rueda 22 cerca del sensor de rueda 21. En otras palabras, el valor de amplitud máxima es el valor de la señal de rueda que más difiere de un valor inicial. Para el primero de los dos sensores, la señal de rueda cae alrededor de 250 mm. La caída de la señal de rueda se relaciona con una rueda 22 que pasa por el sensor de rueda 21. El valor de amplitud máxima en este caso es el valor más bajo en el eje y de cada señal de rueda, respectivamente. Para el segundo de los dos sensores, la señal de rueda cae alrededor de 350 mm. Ya que el primer sensor se monta separado del segundo sensor, las señales de rueda de los dos sensores diferentes caen a diferentes distancias.

En la figura 3, para cada uno de los dos sensores, las señales de rueda se esquematizan para diferentes puntos en el tiempo. Las líneas discontinuas se relacionan un estado donde el riel 20 es relativamente nuevo y el desgaste del riel 20 es insignificante. Las otras tres señales de rueda se detectan después de esta primera señal de rueda. Las líneas discontinuas y punteadas se relacionan con un estado de mayor desgaste del riel 20 en comparación con el estado de la línea discontinua. Las líneas punteadas se relacionan con un estado de desgaste máximo del riel 20. La amplitud máxima de las señales de rueda es diferente para los diferentes estados de desgaste del riel 20. Esto significa que la amplitud máxima de las señales de rueda puede estar relacionada con el estado de desgaste del riel 20. En la figura 3, como ejemplo se muestra la amplitud máxima m para la línea punteada, esto significa para el estado de desgaste máximo del riel 20.

La figura 4 muestra esquemáticamente una realización ejemplar del método para medir el desgaste de un riel 20. Un primer paso S1 del método comprende detectar un primer conjunto de señales de rueda SW1 mediante un sensor de rueda 21 montado en el riel 20. En cada caso, se detecta una señal de rueda cuando una rueda 22 de un vehículo ferroviario pasa por el sensor de rueda 21. En un segundo paso S2 del método, se determina una primera señal de rueda promedio AV1 de un primer conjunto de señales de rueda SW1. La primera señal de rueda promedio AV1 comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda SW1. La primera señal de rueda promedio AV1 es una señal de referencia para un estado de desgaste o no desgaste conocido del riel 20. Un tercer paso S3 del método comprende detectar al menos un segundo conjunto de señales de rueda SW2 mediante el sensor de rueda 21, donde el segundo conjunto de señales de rueda SW2 se detecta después de detectar el primer conjunto de señales de rueda SW1. El primer conjunto de señales de rueda SW1 y el segundo conjunto de señales de rueda SW2 pueden comprender el mismo número de señales de rueda. Por ejemplo, el primer conjunto de señales de rueda SW1 y el segundo conjunto de señales de rueda SW2 comprenden al menos 10 señales de rueda, respectivamente. En un cuarto paso S4 del método, se determina una segunda señal de rueda promedio AV2 del segundo conjunto de señales de rueda SW2. La segunda señal de rueda promedio AV2 comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda SW2. La segunda señal de rueda promedio AV2 puede determinarse mediante una unidad de evaluación 29 a la que se proporciona el segundo conjunto de señales de rueda SW2. Un quinto paso S5 del método comprende determinar una señal de diferencia DIF dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio AV2 y la primera señal de rueda promedio AV1. La señal de diferencia DIF se relaciona con el estado de desgaste del riel 20. Además, es posible que se determine una pluralidad de señales de diferencia DIF para las diferencias entre una pluralidad de segundas señales de rueda promedio AV2 y la primera señal de rueda promedio AV1. En el quinto paso S5, se proporciona una señal de salida si la señal de diferencia DIF es mayor que un valor de umbral predeterminado.

En lugar de proporcionar el segundo conjunto de señales de rueda SW2 a la unidad de evaluación 29 y determinar la segunda señal de rueda promedio AV2 mediante la unidad de evaluación, pueden detectarse subconjuntos SUB del segundo conjunto de señales de rueda SW2. Esto significa que el sensor de rueda 21 puede configurarse para detectar subconjuntos SUB del segundo conjunto de señales de rueda SW2. Cada subconjunto SUB comprende al menos dos señales de rueda. El segundo conjunto de señales de rueda SW2 puede comprender varios subconjuntos SUB de señales de rueda. El sensor de rueda 21 puede configurarse para determinar segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2 de los subconjuntos SUB del segundo conjunto de señales de rueda SW2. Esto significa que el sensor de rueda 21 se configura para determinar una segunda señal de rueda promedio intermedia IAV2 para cada subconjunto SUB. Posteriormente, la segunda señal de rueda promedio AV2 se determina a partir de las segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2 mediante la unidad de evaluación 29.

La figura 5 muestra esquemáticamente una realización ejemplar del método para medir el desgaste de un riel 20. El primer conjunto de señales de rueda SW1 es detectado por el sensor de rueda 21 y se determina la primera señal de rueda promedio AV1 del primer conjunto de señales de rueda SW1. Posteriormente, al menos un segundo conjunto de señales de rueda SW2 es detectado por el sensor de rueda 21 y se determina la segunda señal de rueda promedio AV2 del segundo conjunto de señales de rueda SW2. En un siguiente paso, se determina la señal de diferencia DIF dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio AV2 y la primera señal de rueda promedio AV1.

La figura 6 muestra esquemáticamente otra realización ejemplar del método para medir el desgaste de un riel 20. En comparación con la realización mostrada en la figura 5, la segunda señal de rueda promedio AV2 se determina de manera diferente. El sensor de rueda 21 detecta los subconjuntos SUB del segundo conjunto de señales de rueda SW2. Para cada subconjunto SUB, se determina una segunda señal de rueda promedio intermedia IAV2 mediante el sensor de rueda 21. Posteriormente, la segunda señal de rueda promedio AV2 se determina a partir de las segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2 mediante la unidad de evaluación 29. En un siguiente paso, se determina la señal de diferencia DIF dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio AV2 y la primera señal de rueda promedio AV1.

La figura 7 muestra una realización ejemplar de un sistema de evaluación 23 para medir el desgaste de un riel 20. El sistema de evaluación 23 comprende una entrada 24 para recibir señales de al menos un sensor de rueda 21 montado en el riel 20, Las señales pueden ser señales de rueda. Cada señal de rueda se relaciona con una rueda 22 de un vehículo ferroviario que pasa por el sensor de rueda 21. El sistema de evaluación 23 además comprende una unidad de memoria 25, donde se guarda una primera señal de rueda promedio AV1 de un primer conjunto de señales de rueda SW1. El sistema de evaluación 23 además comprende una unidad de promediación 26 que se configura para determinar una segunda señal de rueda promedio AV2 de un segundo conjunto de señales de rueda SW2. La unidad de promediación 26 se conecta a la entrada 24. El sistema de evaluación 23 además comprende una unidad comparadora 27 que se configura para determinar una señal de diferencia DIF dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio AV2 y la primera señal de rueda promedio AV1. La unidad comparadora 27 se conecta a la unidad de memoria 25 y a la unidad de promediación 26.

La figura 8 muestra otra realización ejemplar del sistema de evaluación 23. En comparación con la realización mostrada en la figura 7, la unidad de promediación 26 comprende una unidad de evaluación 29 que se configura para determinar la segunda señal de rueda promedio AV2. La unidad de evaluación 29 se conecta a la entrada 24 y a la unidad de memoria 25 y a la unidad comparadora 27. Además, el sistema de evaluación 23 comprende una salida 28 para proporcionar una señal de salida si la señal de diferencia DIF es mayor que un valor de umbral predeterminado.

La figura 9 muestra otra realización ejemplar del sistema de evaluación 23. En comparación con la realización mostrada en la figura 7, la unidad de promediación 26 comprende el sensor de rueda 21 y una unidad de evaluación 29. El sensor de rueda 21 puede disponerse separado de los otros componentes del sistema de evaluación 23. El sensor de rueda 21 se dispone en las inmediaciones del riel 20. El sensor de rueda 21 puede montarse en el riel 20. La unidad de evaluación 29 comprende la entrada 24 del sistema de evaluación 23 y se conecta con el sensor de rueda 21 a través de la entrada 24. La unidad de evaluación 29 además se conecta a la unidad de memoria 25 y a la unidad comparadora 27. Además, el sistema de evaluación 23 comprende una salida 28 para proporcionar una señal de salida si la señal de diferencia DIF es mayor que un valor de umbral predeterminado.

El sensor de rueda 21 comprende una unidad de promediación adicional 30 que se configura para determinar segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2 de subconjuntos SUB del segundo conjunto de señales de rueda SW2. Las segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2 se proporcionan a la unidad de evaluación 29. La unidad de evaluación 29 se configura para determinar la segunda señal de rueda promedio AV2 a partir de las segundas señales de rueda promedio intermedias IAV2.

La figura 10 muestra otra realización ejemplar del sistema de evaluación 23. En comparación con la realización mostrada en la figura 9, la unidad de promediación 26 comprende una pluralidad de sensores de rueda 21 que se indica mediante la línea punteada entre los sensores de rueda 21. Cada sensor de rueda 21 se conecta con la unidad de evaluación 29 a través de una entrada 24, respectivamente. Alternativamente, lo que no se muestra, todos los sensores de rueda 21 se conectan con la unidad de evaluación 29 a través de una y la misma entrada 24.

Números de referencia

20: riel

21: sensor de rueda

22: rueda

23: sistema de evaluación

24: entrada

25: unidad de memoria

26: unidad de promediación

27: unidad comparadora

28: salida

29 : unidad de evaluación

30 : unidad de promediación adicional

31 : sistema de montaje

32 : portador

33 : sujetador

34 : lado inferior

35 : cable

36 : superficie superior

37 : lado superior

38 : parte superior

AV1: primera señal de rueda promedio

AV2: segunda señal de rueda promedio

DIF: señal de diferencia

d: distancia

f: distancia

IAV2: segunda señal de rueda promedio intermedia

m: amplitud máxima

S1-S5: pasos

SUB: subconjunto

SW1: primer conjunto de señales de rueda

SW2: segundo conjunto de señales de rueda

z: dirección vertical

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Método para medir el desgaste de un riel (20), el método comprende:

- detectar un primer conjunto de señales de rueda (SW1) mediante un sensor de rueda (21) montado en el riel (20), - determinar una primera señal de rueda promedio (AV1) del primer conjunto de señales de rueda (SW1),

- detectar al menos un segundo conjunto de señales de rueda (SW2) mediante el sensor de rueda (21), donde el segundo conjunto de señales de rueda (SW2) se detecta después de detectar el primer conjunto de señales de rueda (SW1), - determinar una segunda señal de rueda promedio (AV2) del segundo conjunto de señales de rueda (SW2), y

- determinar una señal de diferencia (DIF) dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio (AV2) y la primera señal de rueda promedio (AV1), en donde

- se detecta una señal de rueda cuando una rueda (22) de un vehículo ferroviario pasa por el sensor de rueda (21).

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer conjunto de señales de rueda (SW1) y al menos un segundo conjunto de señales de rueda (SW2) comprenden el mismo número de señales de rueda.

3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde el primer conjunto de señales de rueda (SW1) y al menos un segundo conjunto de señales de rueda (SW2) comprenden al menos diez señales de rueda, respectivamente.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera señal de rueda promedio (AV1) es una señal de referencia para un estado de desgaste o no desgaste conocido del riel (20).

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la señal de diferencia (DIF) se relaciona con el estado de desgaste del riel (20).

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde se determina una pluralidad de señales de diferencia (DIF) para las diferencias entre una pluralidad de segundas señales de rueda promedio (AV2) y primeras señales de rueda promedio (AV1).

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde se proporciona una señal de salida si la señal de diferencia (DIF) es mayor que un valor de umbral predeterminado.

8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera señal de rueda promedio (AV1) comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del primer conjunto de señales de rueda (SW1).

9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda señal de rueda promedio (AV2) comprende el valor promedio de la amplitud máxima de las señales de rueda del segundo conjunto de señales de rueda (SW2).

10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde las segundas señales de rueda promedio intermedias (IAV2) de subconjuntos (SUB) del segundo conjunto de señales de rueda (SW2) se determinan mediante el sensor de rueda (21) y la segunda señal de rueda promedio (AV2) se determina a partir de las segundas señales de rueda promedio intermedias (IAV2) mediante una unidad de evaluación (29).

11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el segundo conjunto de señales de rueda (SW2) se proporciona a una unidad de evaluación (29), donde se determina la segunda señal de rueda promedio (AV2).

12. Sistema de evaluación (23) para medir el desgaste de un riel (20), el sistema de evaluación (23) comprende:

- una entrada (24) para recibir señales de al menos un sensor de rueda (21) montado en el riel (20),

- una unidad de memoria (25), donde se guarda una primera señal de rueda promedio (AV1) de un primer conjunto de señales de rueda (SW1),

- una unidad de promediación (26) que se configura para determinar una segunda señal de rueda promedio (AV2) de un segundo conjunto de señales de rueda (SW2), y

- una unidad comparadora (27) que se configura para determinar una señal de diferencia (DIF) dada por la diferencia entre la segunda señal de rueda promedio (AV2) y la primera señal de rueda promedio (AV1), en donde

- cada señal de rueda se relaciona con una rueda (22) de un vehículo ferroviario que pasa por el sensor de rueda (21), - la unidad de promediación (26) se conecta a la entrada (24), y

- la unidad comparadora (27) se conecta a la unidad de memoria (25) y a la unidad de promediación (26).

13. Sistema de evaluación (23) de acuerdo con la reivindicación 12, el sistema de evaluación (23) además comprende una salida (28) para proporcionar una señal de salida si la señal de diferencia (DIF) es mayor que un valor de umbral predeterminado.

14. Sistema de evaluación (23) de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 o 13, en donde la unidad de promediación (26) comprende una unidad de evaluación (29) que se configura para determinar la segunda señal de rueda promedio (AV2).

15. Sistema de evaluación (23) de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, en donde la unidad de promediación (26) comprende el sensor de rueda (21) y una unidad de evaluación (29), en donde el sensor de rueda (21) comprende una unidad de promediación adicional (30) que se configura para determinar segundas señales de rueda promedio intermedias (IAV2) de subconjuntos (SUB) del segundo conjunto de señales de rueda (SW2), y en donde el sensor de rueda (21) se conecta a la unidad de evaluación (29).