ES2931777T3 - Evaluación no destructiva de alta velocidad en movimiento para ejes de vagón - Google Patents

Evaluación no destructiva de alta velocidad en movimiento para ejes de vagón Download PDF

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Abstract

Un sistema de ejemplo (100) para inspeccionar ejes de vagones incluye una fuente de flash (106), una cámara infrarroja (108) y un sensor de activación (110). La fuente de destellos (106) está configurada para aplicar un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón (102) de un juego de ruedas de vagón (104), mientras que el juego de ruedas de vagón (104) está en una pista (122). La cámara infrarroja (108) está configurada para capturar datos infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje del vagón (102) al pulso térmico. El sensor de activación (110) está configurado para activar la fuente de destellos (106) para aplicar el pulso térmico en función de una posición del juego de ruedas del vagón (104) en la vía (122). El sistema de ejemplo también puede incluir un procesador (112) configurado para determinar si los datos infrarrojos capturados son indicativos de una grieta en la superficie del eje del vagón (102), (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Evaluación no destructiva de alta velocidad en movimiento para ejes de vagón
Campo
La presente divulgación se refiere generalmente a inspección termográfica, y más particularmente, a inspección de ejes de vagón utilizando termografía infrarroja (IRT) con flash.
Antecedentes
La IRT con flash es una técnica de transitorios térmicos que utiliza una fuente de flash, una cámara infrarroja y un procesador de imágenes para analizar una estructura. En un procedimiento, se aplican uno o más pulsos cortos de alta energía térmica a una superficie termoconductora de una estructura utilizando una fuente de flash. Luego se utiliza una cámara infrarroja para monitorear y registrar los transitorios térmicos de la superficie a medida que el calor se dispersa en la estructura y la superficie vuelve a su temperatura normal. Por ejemplo, puede utilizarse una cámara infrarroja para capturar imágenes de la superficie antes y después de que se aplican los pulsos.
Además, las imágenes luego pueden ser analizadas utilizando diversas técnicas de procesamiento de imágenes para diferenciar entre diferentes características y materiales. En la práctica, imperfecciones de materiales, tales como huecos, delaminaciones o grietas, pueden afectar al enfriamiento de la superficie al hacer que un área de la superficie se enfríe más rápido o más lento con respecto a otras áreas de la superficie. Los algoritmos de procesamiento de imágenes pueden analizar una secuencia de imágenes y mejorar el contraste de los puntos relativamente calientes (o fríos) sobre la superficie, los cuales pueden ser indicativos de imperfecciones de material. Además, los algoritmos de procesamiento de imágenes también pueden utilizarse para ayudar a evaluar y/o caracterización de cualquier comportamiento anómalo de enfriamiento.
Los ejes de vagón de los juegos de ruedas de vagones son componentes importantes de los vagones modernos y están diseñados para soportar grandes cantidades de esfuerzos. Sin embargo, con el paso del tiempo, los ejes de vagón algunas veces pueden experimentar fallas derivadas de la fatiga de los ejes. En algunos casos, puede formarse una grieta sobre la superficie de un eje de vagón, debilitando la resistencia del eje de vagón. Si la grieta no se detecta, la grieta puede provocar una falla, tal como una fractura de eje. Por consiguiente, es necesario identificar las grietas de superficie en los ejes de vagón, con la finalidad de repararlas o sustituirlas antes de que se produzcan fallas.
Existen varios procedimientos para detectar grietas de superficie en los ejes de vagón. Como ejemplo, puede utilizarse inspección por ultrasonido para inspeccionar una superficie de un eje de vagón. Como otro ejemplo, un inspector puede aplicar un tinte líquido a una superficie de un eje de vagón y observar la penetración del tinte líquido en la superficie.
El documento US 2010/0100275 A1, de acuerdo con su resumen, afirma: El análisis de un vehículo se realiza utilizando los datos de imágenes infrarrojas multidimensionales adquiridas para el vehículo. Un componente del vehículo puede ser identificado dentro de los datos de imágenes infrarrojas, y los datos de imágenes infrarrojas para el componente pueden ser analizados para determinar si se presentan condiciones en el vehículo. Una o más acciones pueden ser iniciadas en respuesta a una determinación de que se presenta una condición particular. Adicionalmente, pueden utilizarse datos de imágenes visibles para complementar los datos de imágenes infrarrojas. Aún más, los datos de imágenes infrarrojas para componentes similares capturados al mismo tiempo que el componente pueden utilizarse para identificar si se presentan condiciones en el vehículo. A diferencia de los procedimientos de la técnica anterior en la industria ferroviaria, el análisis puede realizarse en vehículos ferroviarios dentro de una playa de clasificación.
El documento US 9,752,993 B1, de acuerdo con su resumen, afirma: Un sistema para evaluación no destructiva de rieles de ferrocarril, incluye un carro que incluye una pluralidad de ruedas que soportan de forma móvil el carro sobre los rieles, una fuente de vibración montada en el carro y conectada para transmitir vibraciones de una frecuencia preseleccionada a las regiones de prueba sobre los rieles a través de las ruedas para causar un aumento de temperatura de los rieles en las ubicaciones de fisuras transversales en las regiones de prueba, un detector infrarrojo para registrar imágenes térmicas de las regiones de prueba para detectar el aumento de temperatura de la ubicación de fisuras transversales, un controlador conectado para activar el detector infrarrojo para registrar las imágenes térmicas de las vibraciones que afectan a las regiones de prueba, y almacenar las imágenes térmicas registradas por el detector infrarrojo.
Compendio
En un ejemplo, se describe y define un sistema para inspeccionar los ejes de vagón en la reivindicación 1. El sistema incluye una fuente de flash, una cámara infrarroja y un sensor de disparo. La fuente de flash se configura para aplicar un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, mientras el juego de ruedas de vagón está sobre una vía. La cámara infrarroja se configura para capturar datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón al pulso térmico. El sensor de disparo se configura para activar la fuente de flash para aplicar el pulso térmico basándose en una posición del juego de ruedas de vagón sobre la vía.
En otro ejemplo, se describe y define un método de inspección de ejes de vagón en la reivindicación 13. El método incluye aplicar, utilizando una fuente de flash, un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, mientras el juego de ruedas de vagón está sobre una vía. El método también incluye capturar, utilizando una cámara infrarroja, los datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón al pulso térmico. Además, el método incluye determinar, mediante un procesador, si los datos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón.
Las características, funciones y ventajas que se han discutido pueden conseguirse independientemente en varias realizaciones o pueden combinarse en aún otras realizaciones, cuyos detalles adicionales pueden verse con referencia a la siguiente descripción y figuras.
Breve descripción de las figuras
Los rasgos novedosos que se creen característicos de las realizaciones ilustrativas se expresan en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones ilustrativas, sin embargo, así como un modo de uso preferido, objetivos y descripciones adicionales de las mismas, se entenderán mejor por referencia a la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa de la presente divulgación cuando se lea junto con las figuras acompañantes, en donde:
La figura 1 ilustra de manera conceptual un sistema ejemplar, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 2 ilustra una imagen de termografía infrarroja con flash ejemplar de una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 3 ilustra una disposición ejemplar de una pluralidad de unidades de termografía infrarroja con flash, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 4 ilustra otra disposición ejemplar de una pluralidad de unidades de termografía infrarroja con flash, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 5 ilustra un sistema que tiene múltiples cámaras de protección, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 6 ilustra una vista detallada de una de las cámaras de protección de la figura 5.
Las figuras 7A-7D ilustran imágenes ejemplares que pueden visualizarse en una pantalla de visualización, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 8 muestra un diagrama de flujo de un método ejemplar para inspeccionar ejes de vagón, de acuerdo con una realización ejemplar.
La figura 9 muestra una operación adicional para su uso con el método mostrado en la figura 8, de acuerdo con una realización ejemplar.
Descripción detallada
Las realizaciones divulgadas ahora se describirán más detalladamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran algunas pero no todas las realizaciones divulgadas. De hecho, pueden proporcionarse varias realizaciones diferentes y no deben interpretarse como limitadas a las realizaciones expresadas en la presente. De hecho, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita plenamente el alcance de la divulgación a aquellos de experiencia en la técnica.
Dentro de los ejemplos, se describen sistemas y métodos para inspeccionar ejes de vagón. En algunos ejemplos, los sistemas y métodos pueden facilitar la inspección de ejes de vagón en busca de grietas in situ, en otras palabras, mientras un juego de ruedas de vagón que incluye el eje de vagón está sobre una vía. Además, los sistemas y métodos pueden utilizarse para inspeccionar el eje de vagón en busca de grietas, mientras el juego de ruedas está rodando sobre la vía.
Un sistema ejemplar incluye una fuente de flash, una cámara infrarroja y un sensor de disparo. La fuente de flash puede configurarse para aplicar un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, mientras el juego de ruedas de vagón está sobre una vía. Además, la cámara infrarroja puede configurarse para capturar datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón al pulso térmico. La fuente de flash y la cámara infrarroja pueden colocarse por debajo de una altura en la que el eje de vagón gira sobre la vía. Con esta disposición, la fuente de flash puede aplicar el pulso térmico, y la cámara infrarroja puede registrar la respuesta térmica, desde abajo del eje de vagón. El sensor de disparo puede activar la fuente de flash para aplicar el pulso térmico basándose en una posición del juego de ruedas de vagón sobre la vía. Por ejemplo, el sensor de disparo puede incluir un sensor de proximidad que puede activarse basándose en la proximidad de una rueda de un juego de ruedas de vagón al sensor de proximidad.
Los sistemas descritos en la presente también pueden incluir uno o más procesadores configurados para procesar los datos de infrarrojos capturados por la cámara infrarroja y determinar si los datos de infrarrojos son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón. Si la superficie del eje de vagón incluye una grieta, los datos de infrarrojos capturados pueden incluir datos indicativos de la presencia de la grieta. Por ejemplo, puesto que una grieta es un área en la que falta material en la superficie, la grieta puede aparecer en los datos capturados como un área que es más fría con respecto a las áreas circundantes de la superficie. Un procesador o un grupo de procesadores pueden configurarse para identificar estas áreas más frías como posibles grietas. Las grietas sobre la superficie también pueden ser detectables de esta manera cuando se presenta suciedad u otras sustancias en la superficie del eje de vagón.
Si se identifica una potencial grieta, el eje de vagón, o el juego de ruedas de vagón que incluye el eje de vagón, puede ser marcada para una inspección posterior. En un procedimiento, un identificador, tal como un identificador de radiofrecuencia que corresponde al juego de ruedas de vagón, puede almacenarse en una memoria junto con los datos capturados o una representación de los datos capturados. Adicional o alternativamente, una herramienta de marcado puede aplicar una marca visible al juego de ruedas de vagón al determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón.
En algunos ejemplos, pueden colocarse múltiples unidades de IRT con flash a lo largo de una vía, y cada unidad de IRT con flash incluye una fuente de flash y una cámara infrarroja. Las unidades de IRT con flash pueden colocarse en posiciones respectivas y configurarse para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un sector respectivo de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón. Por ejemplo, cuatro unidades de IRT podrían configurarse para capturar datos indicativos de cuatro sectores de noventa grados, respectivamente, mientras el juego de ruedas de vagón rueda sobre la vía. En cada revolución, el eje de vagón recorre una distancia igual a la circunferencia de las ruedas del juego de ruedas de vagón. Por ejemplo, una rueda que tiene un diámetro de un metro se mueve aproximadamente 3,14 metros por revolución. Por consiguiente, podrían disponerse cuatro unidades de IRT a una distancia de 3,14 metros con la finalidad de capturar datos de infrarrojos indicativos de toda la superficie de un eje de vagón que tiene ruedas de un metro de diámetro.
Los sistemas y métodos descritos en la presente también cuentan con ventajas con respecto a otros sistemas y métodos de inspección. Debido a la capacidad de medición rápida, así como a la capacidad de funcionar sin contacto físico con el eje de vagón, los sistemas descritos en la presente son muy adecuados para la detección de grietas en movimiento para los ejes de vagón in situ. Además, los sistemas descritos en la presente pueden ser más rentables de fabricar e implementar. Utilizar inspección por ultrasonido sería más complicado, más lento y menos rentable, debido a la necesidad de colocar una disposición ultrasónica contra la superficie de un eje de vagón y luego retraer la disposición ultrasónica alejada del eje de vagón antes de que el juego de ruedas avance por la vía. Del mismo modo, utilizar los procedimientos que incluyen penetrantes de tinte líquido también sería más complicado y lento, debido al tiempo necesario para aplicar el tinte líquido a la superficie y la complejidad de hacerlo.
Además, los sistemas descritos en la presente, y los métodos asociados, son diferentes a la realización de otras técnicas de formación de imágenes térmicas debido a los desafíos presentados al inspeccionar un eje de vagón mientras el juego de ruedas de vagón está sobre una vía. por ejemplo, a 16,1 km/h (diez millas por hora), un eje de vagón de un metro recorre una distancia de aproximadamente cinco metros por segundo. El desafío consiste en sincronizar la operación de una fuente de flash y una cámara infrarroja con este movimiento del eje de vagón. La activación de la fuente de flash y/o de la cámara infrarroja basándose en una posición del juego de ruedas de vagón sobre la vía puede ayudar a resolver este problema. Además, la fuente de flash y la cámara infrarroja pueden montarse por debajo de una altura a la que el eje de vagón gira sobre la vía, de modo que el sistema puede funcionar mientras el juego de ruedas de vagón está sobre la vía y el eje de vagón rueda sobre el sistema. Esto permite que el sistema funcione sin tener que retirar un juego de ruedas de vagón de una vía. Además, pueden colocarse múltiples unidades de termografía infrarroja (IRT) con flash a lo largo de una vía, con la finalidad de capturar datos de infrarrojos indicativos de la superficie de múltiples sectores de un juego de ruedas de vagón.
Otras diversas características de los sistemas ejemplares discutidos anteriormente, así como los métodos para inspeccionar una superficie de un eje de vagón utilizando estos sistemas, también se describen a continuación con referencia a las figuras acompañantes.
Con referencia ahora a las figuras, la figura 1 es una ilustración conceptual de un sistema ejemplar 100. De acuerdo con la discusión anterior, el sistema 100 puede utilizarse para inspeccionar una superficie, tal como una superficie de un eje de vagón 102 de un juego de ruedas de vagón 104. Como se muestra en la figura 1, el sistema 100 incluye una fuente de flash 106, una cámara infrarroja 108, un sensor de disparo 110, un procesador 112, un sensor de velocidad 114, un lector de RFID 116, una herramienta de marcado 118 y una cámara de visión 120.
La fuente de flash 106 puede configurarse para aplicar un pulso térmico hacia una superficie del eje de vagón 102 mientras el juego de ruedas de vagón 104 está sobre una vía 122. La fuente de flash 106 puede incluir un alojamiento, un elemento de iluminación y uno o más reflectores. En un ejemplo, la fuente de flash 106 puede incluir o adoptar la forma de una lámpara de flash. La fuente de flash 106 puede ser una fuente de flash lineal que se dispone en paralelo a un eje longitudinal del eje de vagón 102, y perpendicular a la vía 122. La fuente de flash 106 puede estar configurada para convertir la energía almacenada en un condensador (no mostrado), o en un banco de condensadores, en el pulso térmico.
Como se muestra en la figura 1, la fuente de flash 106 puede estar colocada debajo de una altura a la que el eje de vagón 102 gira por encima de la vía 122. Con esta disposición, la fuente de flash 106 puede iluminar parte de una superficie del eje de vagón 102 desde abajo del eje de vagón 102 mientras el eje de vagón 102 está sobre la vía 122. En algunos ejemplos, la fuente de flash 106 puede aplicar el pulso térmico a la superficie de uno de una pluralidad de sectores del eje de vagón 102. El diagrama 124 ilustra seis sectores ejemplares del eje de vagón 102. El número de sectores podría variar dependiendo de la implementación deseada. Por ejemplo, el número de sectores de hecho podría ser tres, cuatro o cinco.
Además, la fuente de flash 106 puede configurarse para aplicar el pulso térmico mientras el juego de ruedas de vagón 104 está rodando sobre la vía. Por ejemplo, la fuente de flash 106 puede configurarse para aplicar el pulso térmico mientras el juego de ruedas de vagón está rodando sobre la vía a una velocidad que es mayor que 8,05 km/h (cinco millas por hora (mph)) o a una velocidad que es mayor que 16,1 km/h (diez mph). Esto puede incluir, por ejemplo, una velocidad entre 16,1 km/h (diez mph) y 32,2 km/h (20 mph).
La cámara infrarroja 108 puede estar configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón 102 al pulso térmico. Por ejemplo, la cámara infrarroja 108 puede configurarse para capturar una o más imágenes antes de aplicar el pulso térmico y una o más imágenes después de que se aplica el pulso térmico. Las imágenes capturadas por la cámara infrarroja 108 podrían ser indicativas de la respuesta térmica durante una breve ventana de tiempo, tal como unos pocos microsegundos o decenas de microsegundos. De acuerdo con la discusión anterior, si la superficie del eje de vagón 102 incluye una grieta, la grieta puede causar que una porción de la superficie sea más fría que las áreas circundantes sobre la superficie. La cámara infrarroja 108 puede capturar datos de infrarrojos que reflejan esta anomalía de temperatura.
Al igual que la fuente de flash 106, la cámara infrarroja 108 puede colocarse por debajo de una altura a la que el eje de vagón 102 gira sobre la vía 122. Con esta disposición, la fuente de flash 106 puede tomar imágenes de una parte de una superficie del eje de vagón 102 desde abajo del eje de vagón 102 mientras el eje de vagón 102 está sobre la vía 122. En algunos ejemplos, la cámara infrarroja 108 puede tomar imágenes de uno de una pluralidad de sectores del eje de vagón 102.
Además, la cámara infrarroja 108 puede estar configurada para tomar imágenes de la superficie del eje de vagón 102, mientras el juego de ruedas de vagón 104 está rodando sobre la vía. Por ejemplo, el infrarrojo puede configurarse para obtener una imagen de la superficie del eje de vagón 102, mientras el juego de ruedas de vagón está rodando sobre la vía a una velocidad que es mayor que 8,05 km/h (cinco mph) o a una velocidad que es mayor que 16,1 km/h (diez mph). Esto puede incluir, por ejemplo, una velocidad entre 16,1 km/h (10 mph) y 32,2 km/h (20 mph).
El sensor de disparo 110 puede estar configurado para activar la fuente de flash 106 para aplicar el pulso térmico basándose en una posición del juego de ruedas de vagón 104 sobre la vía 122. Por ejemplo, el sensor de disparo 110 puede estar configurado para activar la fuente de flash 106 para aplicar el pulso térmico tras la detección del eje de ruedas de vagón 104, o tras la detección del eje de ruedas de vagón 104 y la terminación de un tiempo de retraso. En un ejemplo, el sensor de disparo 110 puede adoptar la forma de o incluir un sensor de proximidad. El sensor de proximidad podría estar configurado para emitir un campo electromagnético y buscar cambios en el campo electromagnético o en la señal de retorno. El sensor de proximidad podría incluir alternativamente un emisor y un receptor colocados en lados opuestos de una vía. Cuando el juego de ruedas de vagón 104 pasa entre el emisor y el receptor, el sensor de proximidad podría detectar la presencia del juego de ruedas de vagón 104.
En algunos ejemplos, el sensor de disparo 110 puede activar la fuente de flash 106 para aplicar el pulso térmico al proporcionar una señal de disparo directamente a la fuente de flash 106. Alternativamente, el sensor de disparo 110 puede activar la fuente de flash 106 para aplicar el pulso térmico al proporcionar una señal de disparo o instrucción al procesador 112, que hace que el procesador 112 haga que la fuente de flash 106 aplique el pulso térmico.
En un ejemplo, el sensor de disparo 110 también puede configurarse para activar la cámara infrarroja 108 para capturar los datos de infrarrojos basándose en una posición del juego de ruedas de vagón 104 sobre la vía 122. Por ejemplo, el sensor de disparo 110 puede configurarse para activar la cámara infrarroja 108 para capturar los datos de infrarrojos tras la detección del eje de ruedas de vagón 104, o tras la detección del eje de ruedas de vagón 104 y la terminación de un tiempo de retraso. El sensor de disparo 110 puede activar la cámara infrarroja 108 para capturar los datos de infrarrojos al proporcionar una señal de disparo directamente a la cámara infrarroja 108. Alternativamente, el sensor de disparo 110 puede activar la cámara infrarroja 108 para capturar los datos de infrarrojos al proporcionar una señal de disparo al procesador 112, que hace que el procesador 112 haga que la cámara infrarroja 108 capture los datos de infrarrojos.
El sensor de velocidad 114 puede estar configurado para determinar una velocidad del juego de ruedas de vagón 104. El sensor de velocidad 114 podría incluir un telémetro láser, por ejemplo.
El lector de RFID 116 puede estar configurado para determinar un identificador asociado con el juego de ruedas de vagón 104. Por ejemplo, una etiqueta de RFID 126 podría estar unida al eje de ruedas de vagón 104 o a un vagón que incluya el eje de ruedas de vagón 104, y el lector de RFID 116 podría estar configurado para identificar un código de identificación almacenado por la etiqueta de RFID 126.
La herramienta de marcado 118 puede estar configurada para aplicar una marca visible al juego de ruedas de vagón 104. Por ejemplo, la herramienta de marcado puede estar configurada para rociar una marca visible sobre una porción del juego de ruedas de vagón 104.
La cámara de visión 120 puede estar configurada para capturar imágenes visuales de la superficie del eje de vagón 102. Las imágenes visuales de la superficie del eje de vagón 102 pueden almacenarse en una memoria para su posterior revisión por un inspector si el procesador 112 determina que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102.
En algunos ejemplos, las imágenes visuales de la superficie del eje de vagón 102 pueden superponerse o mostrarse adyacentes a las imágenes infrarrojas capturadas por la cámara infrarroja 108 para ayudar a un operador con la determinación de los daños. A modo de ejemplo, una primera imagen infrarroja de la superficie de un primer sector del eje de vagón 102 puede visualizarse junto con (por ejemplo, al mismo tiempo que) una primera imagen visual de la superficie del primer sector del eje de vagón 102, y una segunda imagen visual de la superficie de un segundo sector del eje de vagón 102 puede visualizarse junto con una segunda imagen visual de la superficie del segundo sector del eje de vagón 102. Esto puede permitir que un operador observe una grieta que se extiende entre la superficie del primer sector y la superficie del sector. Las imágenes visuales y las imágenes infrarrojas correspondientes de la superficie de los sectores individuales pueden visualizarse individualmente. Como alternativa, pueden mostrarse al mismo tiempo imágenes visuales e imágenes infrarrojas correspondientes de la superficie de múltiples sectores. La visualización de imágenes visuales de la superficie del eje de vagón 102 superpuestas o adyacentes a las imágenes infrarrojas de la superficie del eje de vagón 102 puede mejorar la capacidad de un operador para distinguir entre grietas y no grietas en la superficie del eje de vagón 102. Por ejemplo, la visualización conjunta de imágenes visuales e imágenes infrarrojas puede reducir el número de falsos positivos y/o falsos negativos.
La cámara de visión 120 puede incluir uno o más diodos emisores de luz (LEDs) configurados para iluminar la superficie del eje de vagón 102. En un ejemplo, la cámara de visión 120 puede incluir un LED azul configurado para iluminar la superficie del eje de vagón 102. Iluminar la superficie del eje de vagón 102 con un LED azul es ventajoso debido a que algunos contaminantes, como el aceite y la grasa, son fluorescentes cuando se iluminan cerca de las longitudes de onda ultravioleta. Por lo tanto, al iluminar la superficie con luz azul (por ejemplo, luz con una longitud de onda entre unos 380 nanómetros y 500 nanómetros), los contaminantes de la superficie pueden reflejarse en los datos capturados por la cámara de visión 120, lo que permite a un operador distinguir más fácilmente entre las grietas y la contaminación de la superficie.
El procesador 112 puede ser cualquier tipo de procesador, tal como un microprocesador, un procesador de señales digitales, un procesador de multinúcleo, etc. El procesador 112 puede estar configurado para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102. Para hacer esta determinación, el procesador 112 podría recibir una o más imágenes de la cámara infrarroja 108, y analizar las imágenes para buscar áreas en la superficie que son más frías con respecto a las áreas circundantes de la superficie. Por ejemplo, el procesador 112 podría estar configurado para buscar áreas que son, por ejemplo, una décima de grado más frías, la mitad de un grado más frías, o un grado más frías o un grado más frías que las áreas circundantes en la superficie. Otra técnica para identificar las áreas más frías consiste en calcular los gradientes térmicos y buscar las áreas que tienen gradientes térmicos distintos de cero. La identificación de áreas más frías podría implicar el pre-procesamiento de las imágenes para mejorar el contraste de los diferenciales de temperatura en la superficie.
En algunos ejemplos, el procesador 112 podría utilizar técnicas de aprendizaje automático para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102. Por ejemplo, podría desarrollarse un modelo de aprendizaje automático utilizando un conjunto de entrenamiento que incluya imágenes de respuestas térmicas de superficies de ejes de vagón que incluyan grietas. El procesador 112 podría utilizar el modelo de aprendizaje automático para analizar los datos de infrarrojos capturados y evaluar si los datos de infrarrojos capturados son o no indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102.
Como se ha señalado anteriormente, además o en lugar de las funciones de detección de grietas, el procesador 112 podría estar configurado para realizar funciones de sincronización. Por ejemplo, el procesador 112 podría estar configurado para recibir una señal de disparo del sensor de disparo 110, y basándose en la recepción de la señal de disparo, hacer que la fuente de flash 106 aplique el pulso térmico y/o haga que la cámara infrarroja 108 capture los datos de infrarrojos. En un ejemplo, el procesador 112 podría recibir datos del sensor de velocidad 114 que indican una velocidad del juego de ruedas de vagón 104, y determinar cuándo activar la fuente de flash 106 y/o la cámara infrarroja 108 utilizando la velocidad del juego de ruedas de vagón 104.
En algunos ejemplos, tras determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102, el procesador 112 puede almacenar un identificador asociado con el juego de ruedas de vagón 104 en una memoria. Por ejemplo, el procesador 112 puede determinar un identificador utilizando el lector de RFID 116, y almacenar el identificador en la memoria. Adicional o alternativamente, tras determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón 102, el procesador 112 puede hacer que la herramienta de marcado 118 aplique una marca visible al juego de ruedas de vagón 104. Para facilitar el marcado, el procesador 112 podría recibir datos del sensor de velocidad 114 que indican una velocidad del juego de ruedas de vagón 104, y determinar cuándo hacer que la herramienta de marcado 118 aplique el marcado visible utilizando la velocidad del juego de ruedas de vagón 104.
El procesador 112 podría estar configurado para llevar a cabo cualquiera de las funciones del procesador descritas en la presente al ejecutar las instrucciones de programa almacenadas en un medio no transitorio legible por ordenador. Además, el procesador 112 podría ser parte de un dispositivo informático que está conectado a una red mediante una conexión alámbrica o inalámbrica. De esta manera, el dispositivo informático puede retransmitir los datos de infrarrojos capturados, el identificador del juego de ruedas de vagón 104, y/o las imágenes visuales a otro dispositivo informático.
La fuente de flash 106, la cámara infrarroja 108, el sensor de disparo 110, el sensor de velocidad 114, el lector de RFID 116, la herramienta de marcado 118 y la cámara de visión 120 pueden estar acoplados de manera comunicativa al procesador 112 mediante uno o más enlaces alámbricos o inalámbricos 128.
La figura 2 ilustra una imagen ejemplar de IRT con flash 200 de una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón. La imagen de IRT con flash 200 muestra una grieta sobre una superficie del eje de vagón. La imagen IRT con flash 200 fue capturada por una cámara infrarroja a una distancia de 50,8 cm (20 pulgadas) desde la superficie del eje de vagón. Las áreas más brillantes en la imagen de IRT con flash 200 son indicativas de los puntos más calientes en la superficie de los ejes de vagón. Debido al comportamiento anómalo de enfriamiento descrito anteriormente, a lo largo de la longitud de la grieta, la temperatura no es tan caliente como los puntos más calientes en la superficie del eje de vagón.
Junto con lo expuesto anteriormente, en algunos ejemplos, pueden colocarse múltiples unidades de IRT con flash a lo largo de una vía, y cada unidad de IRT con flash incluye una fuente de flash y una cámara infrarroja. Las unidades de IRT con flash pueden colocarse en posiciones respectivas y configurarse para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un sector respectivo de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón.
A modo de ejemplo, la figura 3 ilustra una disposición ejemplar 300 de una pluralidad de unidades de IRT con flash 302ad. Cada unidad de IRT con flash de la pluralidad de unidades de IRT con flash 302a-d puede incluir una fuente de flash, tal como la fuente de flash 106 de la figura 1, y una cámara infrarroja, tal como la cámara infrarroja 108 de la figura 1. Cada unidad de IRT con flash de la pluralidad de unidades de IRT con flash 302a-d está configurada para inspeccionar un cuarto respectivo (en otras palabras, un sector de noventa grados) de una superficie de un eje de vagón 304 de un juego de ruedas de vagón de manera secuencial mientras el juego de ruedas de vagón rueda sobre una vía 306. Por ejemplo, una primera unidad de IRT con flash 302a puede estar configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un primer sector del eje de vagón 304, y una segunda unidad de IRT con flash 302b puede estar configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un segundo sector del eje de vagón 304 después de que la primera unidad de IRT con flash 302a capture los datos de infrarrojos indicativos de la superficie del primer sector del eje de vagón 304 y el eje de vagón 304 gire.
Además, cada unidad de IRT con flash 302a-d puede estar configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un sector respectivo del eje de vagón 304, mientras el juego de ruedas de vagón está rodando sobre la vía. De acuerdo con un procedimiento, cada unidad de IRT con flash 302a-d puede incluir un sensor de disparo respectivo, tal como el sensor de disparo 110 de la figura 1, que activa la unidad de IRT con flash para inspeccionar el eje de vagón 304 basándose en una posición del juego de ruedas de vagón sobre la vía 306.
Además, los datos de infrarrojos capturados por la pluralidad de unidades de IRT con flash 302a-d pueden ser procesados individualmente y/o en combinación. Por ejemplo, un procesador, tal como el procesador 112 de la figura 1, puede estar configurado para procesar los datos de infrarrojos capturados por la primera unidad de IRT con flash 302a para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del primer sector del eje de vagón 304, y luego procesar los datos de infrarrojos capturados por la segunda unidad de IRT con flash 302b para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del segundo sector del eje de vagón 304, y así sucesivamente. Adicional o alternativamente, el procesador podría crear una imagen compuesta de las superficies de dos o más sectores del eje de vagón 304, y luego procesar la imagen compuesta para determinar si la imagen compuesta es indicativa de una grieta sobre las superficies de los dos o más sectores del eje de vagón 304.
La figura 4 ilustra otra disposición ejemplar 400 de una pluralidad de unidades de IRT con flash 402a-d. Al igual que la disposición 300 de la figura 3, cada unidad de IRT con flash de la pluralidad de unidades de IRT con flash 402a-d puede incluir una fuente de flash y una cámara infrarroja, y estar configurada para inspeccionar un cuarto respectivo (en otras palabras, un sector de noventa grados) de una superficie de un eje de vagón 404 de un juego de ruedas de vagón, mientras el juego de ruedas de vagón está rodando sobre una vía 406. Sin embargo, a diferencia de la disposición 300 de la figura 3, en la disposición 400 puede inspeccionarse una mitad de la superficie del eje de vagón 404 cada vez. Por ejemplo, una primera unidad de IRT con flash 402a está configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un primer sector del eje de vagón 404, y una segunda unidad de IRT con flash 402b está configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un segundo sector del eje de vagón 404, mientras que la primera unidad de IRT con flash 402a captura los datos de infrarrojos indicativos de la superficie del primer sector o eje de vagón 404.
Una ventaja de la disposición 300 sobre la disposición 400 es que las cámaras infrarrojas de la pluralidad de unidades de IRT con flash 302a-d pueden colocarse más cerca de la superficie del eje de vagón 304, lo que conduce a una mejor resolución espacial. Por otra parte, una ventaja de la disposición 400 sobre la disposición 300 es que un par de unidades de IRT con flash, tal como la primera unidad de IRT con flash 402a y la segunda unidad de IRT con flash 402b, pueden compartir un mismo banco de condensadores de fuente de flash para cargar y descargar. Otra ventaja de la disposición 400 sobre la disposición 300 es que un par de unidades de IRT con flash también pueden compartir un sensor de disparo.
La suciedad, lodo, grasa y otros desechos podrían afectar la calidad de los datos de infrarrojos capturados por una unidad de IRT con flash, tal como cualquiera de la pluralidad de unidades de IRT con flash 302a-d de la figura 3 o la pluralidad de unidades de IRT con flash 402a-d de la figura 4. Para resolver este problema, en algunas realizaciones, una fuente de flash y una cámara infrarroja de una unidad de IRT con flash pueden ser proporcionadas dentro de una cámara de protección. La figura 5 ilustra un sistema ejemplar que tiene múltiples cámaras de protección 500a-c. Como se muestra en la figura 5, cada cámara de protección de las múltiples cámaras de protección 500a-c se dispone debajo de una vía 502 sobre la que rueda un juego de ruedas de vagón 504, y cada cámara de protección encapsula al menos una fuente de flash 506 y al menos una cámara infrarroja 508.
La figura 6 ilustra una vista detallada de la cámara de protección 500b de la figura 5. Como se muestra en la figura 6, la cámara de protección 500b incluye una ventana transparente de infrarrojo 602 a través de la cual las fuentes de flash 506 se configuran para aplicar un pulso térmico y la cámara infrarroja 508 se configura para capturar datos de infrarrojos. Además, la cámara de protección 500b incluye una película de protección 604 configurada para cubrir una superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo 602, y un par de rodillos ajustables 606 configurados para ajustar qué segmento de la película de protección 604 cubre la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo 602.
En un ejemplo, la película de protección 604 podría ser una película de celofán. Además, el par de rodillos ajustables 606 podrían estar configurados para ajustar periódicamente qué segmento de la película de protección 604 cubre la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo 602. Por ejemplo, un procesador puede hacer que dos motores eléctricos hagan girar el par de rodillos ajustables 606 en el sentido de las agujas del reloj por una cantidad predeterminada, de tal manera que un segmento viejo que tiene residuos se desplace fuera de la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo 602 y un nuevo segmento de película de protección 604 que está libre de residuos cubra la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo 602.
En algunos ejemplos, la cámara de protección 500b también puede encapsular otros componentes, tales como una cámara de visión 620 y un módulo de comunicación (no mostrado). El módulo de comunicación podría estar configurado para recibir instrucciones para controlar cualesquier componentes dentro de la cámara de protección y/o el par de rodillos ajustables 606. Además, el módulo de comunicación podría estar configurado para enviar los datos de infrarrojos capturados o las imágenes visuales a un dispositivo informático. En algunos ejemplos, la temperatura y humedad dentro de la cámara de protección 500b pueden ser reguladas por un sistema de calefacción y aire acondicionado 622.
Las figuras 7A-7D ilustran imágenes infrarrojas ejemplares 700a-d e imágenes visuales 702a-d de un eje de vagón 704 que pueden visualizarse en una pantalla de visualización 706. La pantalla 706 podría ser una pantalla de cualquier tipo de dispositivo informático, tal como un dispositivo móvil, un ordenador tipo laptop, un ordenador de escritorio o un ordenador que se puede usar. Alternativamente, la pantalla de visualización 706 podría ser un televisor. Las imágenes infrarrojas 700a-d pueden ser capturadas utilizando cámaras infrarrojas 708a-d y fuentes de flash 712a-d, y las imágenes visuales pueden ser capturadas utilizando cámaras de visión 710a-d. Las cámaras infrarrojas 708a-d pueden ser similares a la cámara infrarroja 108 de la figura 1. Las fuentes de flash 712a-d pueden ser similares a la fuente de flash 106 de la figura 1. Las cámaras de visión 710a-d pueden ser similares a la cámara de visión 120 de la figura 1.
Como se muestra en la figura 7A, en un primer período de tiempo, una primera imagen infrarroja 700a y una primera imagen visual 702a de una superficie de un primer sector del eje de vagón 704 pueden visualizarse en la pantalla de visualización 706. La pantalla de visualización 706 también puede visualizar un identificador de un vagón y un identificador del eje de vagón 704. La primera imagen infrarroja 700a y la primera imagen visual 702a no incluyen ninguna indicación de defectos, tales como una grieta, sobre la superficie del primer sector.
Como se muestra en la figura 7B, en un segundo periodo de tiempo, una segunda imagen infrarroja 700b y una segunda imagen visual 702b de la superficie de un segundo sector del eje de vagón 704 pueden visualizarse en la pantalla de visualización 706, además de la primera imagen infrarroja 700a y la primera imagen visual 702a. La segunda imagen infrarroja 700b y la segunda imagen visual 702b tampoco incluyen ninguna indicación de defectos, tales como una grieta, sobre la superficie del segundo sector.
Como se muestra en la figura 7C, en un tercer periodo de tiempo, una tercera imagen infrarroja 700c y una tercera imagen visual 702c de la superficie de un tercer sector del eje de vagón 704 pueden visualizarse en la pantalla de visualización 706, además de la primera imagen infrarroja 700a, la segunda imagen infrarroja 700b, la primera imagen visual 702a y la segunda imagen visual 702b. La tercera imagen infrarroja 700c y la tercera imagen visual 702c incluyen ambas indicaciones de una posible grieta sobre la superficie del tercer sector del eje de vagón 704. La visualización de la tercera imagen infrarroja 700c y la tercera imagen visual 702c puede permitir a un operador confirmar, al comparar la tercera imagen visual 702c con la tercera imagen infrarroja 700c, de que una indicación en la tercera imagen infrarroja 700c podría ser una grieta.
Como se muestra en la figura 7D, en un cuarto periodo de tiempo, una cuarta imagen infrarroja 700d y una cuarta imagen visual 702d de la superficie de un cuarto sector del eje de vagón 704 pueden visualizarse en la pantalla de visualización 706, además de la primera imagen infrarroja 700a, la segunda imagen infrarroja 700b, la tercera imagen infrarroja 700c, la primera imagen visual 702a, la segunda imagen visual 702b y la tercera imagen visual 702c. La cuarta imagen infrarroja 700d y la cuarta imagen visual 702d incluyen ambas indicaciones de una posible grieta sobre la superficie del cuarto sector del eje de vagón 704. Al visualizar la tercera imagen infrarroja 700c y la cuarta imagen infrarroja 700d adyacentes entre sí, un operador puede observar y determinar que una posible grieta abarca las superficies del tercer sector y del cuarto sector del eje de vagón 704, reforzando así la posibilidad de que la indicación en la tercera imagen infrarroja 700c sea una grieta y reforzando también la posibilidad de que la indicación en la cuarta imagen infrarroja 700d también sea una grieta.
La figura 8 es un diagrama de flujo de un método ejemplar 800 para inspeccionar ejes de vagones. El método 800 mostrado en la figura 8 presenta una realización de un método que, por ejemplo, podría utilizarse con el sistema mostrado en la figura 1, por ejemplo, o con cualquiera de los sistemas divulgados en la presente. Pueden utilizarse o configurarse dispositivos o sistemas ejemplares para realizar las funciones lógicas presentadas en la figura 8. El método 800 puede incluir una o más operaciones, funciones o acciones como se ilustra en uno o más de los bloques 802-810. Aunque estos bloques se ilustran en un orden secuencial, estos bloques también pueden realizarse en paralelo, y/o en un orden diferente al descrito en la presente. Además, los distintos bloques pueden combinarse en unos pocos bloques, dividirse en bloques adicionales y/o eliminarse basándose en la implementación deseada.
Inicialmente, en el bloque 802, el método incluye aplicar, utilizando una fuente de flash, un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, mientras el juego de ruedas de vagón está sobre una vía. A modo de ejemplo, una fuente de flash, tal como la fuente de flash 106 de la figura 1, puede convertir la energía almacenada en un condensador o banco de condensadores en el pulso térmico. La fuente de flash puede colocarse por debajo de una altura a la que el eje de vagón gira sobre la grieta. La fuente de flash puede aplicar el pulso térmico, mientras el juego de ruedas de vagón está rodando sobre la vía.
En el bloque 804, el método 800 incluye capturar, utilizando una cámara infrarroja, los datos de infrarrojos siendo indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón al pulso térmico. La respuesta térmica podría incluir cambios en temperatura sobre la superficie del eje de vagón con el paso del tiempo. En un ejemplo, una cámara infrarroja, como la cámara infrarroja 108 de la figura 1, podría capturar una o más imágenes antes de que se aplique el pulso térmico y una o más imágenes después de que se aplique el pulso térmico. Las imágenes capturadas podrían ser indicativas de la respuesta térmica durante una breve ventana de tiempo, tal como unos pocos microsegundos o decenas de microsegundos.
En el bloque 806, el método 800 incluye determinar, mediante un procesador, si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón. En un ejemplo, un procesador, tal como el procesador 112 de la figura 1, podría analizar las imágenes infrarrojas capturadas por la cámara infrarroja para buscar áreas en la superficie que sean más frías con respecto a las áreas circundantes de la superficie. Por ejemplo, el procesador podría buscar áreas que son, por ejemplo, una décima de grado más frías, la mitad de un grado más frías, o un grado más frías que las áreas circundantes en la superficie. La identificación de estas áreas podría implicar el pre-procesamiento de las imágenes para mejorar el contraste de los diferenciales de temperatura en la superficie. En otro ejemplo, el procesador podría utilizar técnicas de aprendizaje automático para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón. Por ejemplo, podría desarrollarse un modelo de aprendizaje automático utilizando un conjunto de entrenamiento que incluya imágenes de respuestas térmicas de superficies de ejes de vagón que incluyan grietas. El procesador podría utilizar el modelo de aprendizaje automático para analizar los datos de infrarrojos capturados y evaluar si los datos de infrarrojos capturados son o no indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón.
Opcionalmente, en el bloque 808, el método 800 incluye la determinación, utilizando un lector de RFID, de un identificador asociado con el juego de ruedas de vagón. Por ejemplo, una etiqueta de RFID podría fijarse al juego de ruedas de vagón o a un vagón que incluye el juego de ruedas de vagón, y un lector de RFID, tal como el lector de RFID 116 de la figura 1, podría estar configurado para identificar un código de identificación almacenado por la etiqueta de RFID.
Opcionalmente, en el bloque 810, el método 800 incluye, tras determinar que los datos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón, almacenar el identificador y una representación de los datos de infrarrojos capturados en una memoria. La representación de los datos de infrarrojos capturados podría incluir los propios datos de infrarrojos capturados, tales como una o más imágenes infrarrojas. Adicional o alternativamente, la representación de los datos de infrarrojos capturados podría incluir una versión procesada de los datos de infrarrojos capturados, tales como las derivadas de temperatura calculadas a partir de una secuencia de imágenes infrarrojas. El almacenamiento de la representación de los datos de infrarrojos capturados en la memoria permite a un operador revisar posteriormente los datos y, por ejemplo, decidir si un inspector debe realizar una nueva inspección del eje de vagón en busca de grietas.
El identificador y/o la representación de los datos de infrarrojos capturados también podrían presentarse a un operador, y entonces el operador podría decidir si pide partes de repuesto tras revisar el identificador y/o la representación de los datos de infrarrojos capturados. Adicional o alternativamente, tras recibir el identificador, el operador podría programar una operación de mantenimiento del eje de vagón. La operación de mantenimiento podría incluir una inspección o una remoción del eje de vagón (y opcionalmente del juego de ruedas de vagón) del servicio.
La figura 9 muestra una operación adicional para su uso con el método 800 mostrado en la figura 8. El bloque 902 de la figura 9 podría realizarse como parte de la determinación de si los datos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón en el bloque 802 de la figura 8. En el bloque 902, la figura 9 incluye determinar si los datos capturados son indicativos de una región en la superficie del eje de vagón que tiene una temperatura que es más fría con respecto a las temperaturas en regiones adyacentes en la superficie del eje de vagón. En un ejemplo, un procesador, tal como el procesador 112 de la figura 1, podría buscar una región en la superficie del eje de vagón que, en múltiples imágenes infrarrojas, tiene una temperatura que es más fría con respecto a las temperaturas en las regiones adyacentes del eje de vagón.
La descripción de las diferentes disposiciones ventajosas se ha presentado para propósitos de ilustración y descripción, y no pretende ser exhaustiva ni limitarse a las realizaciones en la forma divulgada. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para aquellos con conocimientos ordinarios en la técnica. Además, diferentes realizaciones ventajosas pueden proporcionar diferentes ventajas en comparación con otras realizaciones ventajosas. La realización o las realizaciones seleccionadas se eligen y describen para explicar mejor los principios de las realizaciones, la aplicación práctica y para permitir que otras personas con conocimientos ordinarios en la técnica entiendan la divulgación para varias realizaciones con diversas modificaciones que se adaptan al uso particular contemplado.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (100) para inspeccionar ejes de vagón, que comprende:
una fuente de flash (106) configurada para aplicar un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón (102) de un juego de ruedas de vagón (104) mientras el juego de ruedas de vagón (104) está sobre una vía (122);
una cámara infrarroja (108) configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón (102) al pulso térmico;
un sensor de disparo (110) configurado para activar la fuente de flash (106) para aplicar el pulso térmico basándose en una posición del juego de ruedas de vagón (104) sobre la vía (122);
un procesador (112) configurado para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón; y caracterizado porque una cámara de protección (500b) encapsula la fuente de flash (106) y la cámara infrarroja (108), la cámara de protección (500b) comprende
una ventana transparente de infrarrojo (602) a través de la cual la fuente de flash (106) se configura para aplicar el pulso térmico y la cámara infrarroja (108) se configura para capturar los datos de infrarrojos;
una película de protección (604) configurada para cubrir una superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo (602); y
un par de rodillos ajustables (606) configurados para ajustar qué segmento de la película de protección (604) cubre la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo (602).
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el sensor de disparo (110) además está configurado para activar la cámara infrarroja (108) para capturar los datos de infrarrojos basándose en la posición del juego de ruedas de vagón (104) sobre la vía (122).
3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, además comprende un procesador (112) configurado para determinar si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102).
4. El sistema de la reivindicación 3 además comprende una herramienta de marcado (118), en donde el procesador (112) se configura para hacer que la herramienta de marcado (118) aplique una marca visible al juego de ruedas de vagón (104) al determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102).
5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 3-4, además comprende un lector de identificación por radiofrecuencia (116) configurado para determinar un identificador asociado con el juego de ruedas de vagón (104), en donde el procesador (112) se configura para almacenar el identificador en una memoria tras determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102).
6. El sistema de las reivindicaciones 1-5, en donde la fuente de flash (106) y la cámara infrarroja (108) se colocan por debajo de una altura a la que el eje de vagón (102) gira sobre la vía (122).
7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la fuente de flash (106) se configura para aplicar el pulso térmico mientras el juego de ruedas de vagón (104) está rodando sobre la vía (122), y en donde la cámara infrarroja (108) se configura para capturar los datos de infrarrojos mientras el juego de ruedas de vagón (104) está rodando sobre la vía (122).
8. El sistema de la reivindicación 7, en donde la fuente de flash (106) se configura para aplicar el pulso térmico mientras el juego de ruedas de vagón (104) está rodando sobre la vía (122), y en donde la cámara infrarroja (108) se configura para capturar los datos de infrarrojos mientras el juego de ruedas de vagón (104) está rodando sobre la vía (122) a una velocidad de más de 8,05 km/h (5 millas por hora).
9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el sensor de disparo (110) comprende un sensor de proximidad.
10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, además comprende una cámara de visión (120) configurada para capturar una imagen de la superficie del eje de vagón (102) y almacenar la imagen de la superficie del eje de vagón (102) en una memoria.
11. El sistema de la reivindicación 1, comprende una pluralidad de unidades de termografía infrarroja (IRT) con flash colocadas a lo largo de una vía, cada unidad de IRT con flash comprende una fuente de flash y una cámara infrarroja, en donde cada unidad de IRT con flash de la pluralidad de unidades de IRT con flash se coloca en una posición respectiva y se configura para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un sector respectivo de un eje de vagón de un juego de ruedas de vagón, en donde el procesador se configura para determinar si alguno de los datos de infrarrojos capturados es indicativo de una grieta sobre la superficie de cualesquier sectores del eje de vagón.
12. El sistema de la reivindicación 11, en donde la pluralidad de unidades de IRT con flash comprende:
una primera unidad de IRT con flash configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un primer sector del eje de vagón; y
una segunda unidad de IRT con flash configurada para capturar datos de infrarrojos indicativos de una superficie de un segundo sector del eje de vagón después de que la primera unidad de IRT con flash capture los datos de infrarrojos indicativos de la superficie del primer sector del eje de vagón y el eje de vagón gire.
13. Un método (800) para inspeccionar ejes de vagón, que comprende:
aplicar (802), utilizando una fuente de flash (106), un pulso térmico hacia una superficie de un eje de vagón (102) de un juego de ruedas de vagón (104) mientras el juego de ruedas de vagón (104) está sobre una vía (122), en donde la aplicación del pulso térmico es activada, por un sensor de disparo (110), basándose en una posición del juego de ruedas de vagón (104) sobre la vía (122);
capturar (804), utilizando una cámara infrarroja (108), datos de infrarrojos indicativos de una respuesta térmica de la superficie del eje de vagón (102) al pulso térmico, en donde a través de una ventana transparente de infrarrojo (602) la fuente de flash (106) aplica el pulso térmico y la cámara infrarroja (108) captura los datos de infrarrojos; determinar (806), mediante un procesador (112), si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102), el método caracterizado porque
cubre, mediante una película de protección (604), una superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo (602); y ajusta, mediante un par de rodillos ajustables (606), qué segmento de la película de protección (604) cubre la superficie exterior de la ventana transparente de infrarrojo (602).
14. El método de la reivindicación 13, además comprende:
determinar (808), utilizando un lector de identificación por radiofrecuencia (116), un identificador asociado al juego de ruedas de vagón (104); y
tras determinar que los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102), almacenar (810) el identificador y una representación de los datos de infrarrojos capturados en una memoria.
15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 13-14, en donde la respuesta térmica comprende cambios de temperatura en la superficie del eje de vagón (102) con el paso del tiempo, y en donde la determinación de si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de una grieta sobre la superficie del eje de vagón (102) comprende determinar (902) si los datos de infrarrojos capturados son indicativos de que una región de la superficie del eje de vagón (102) tiene una temperatura que es más fría con respecto a las temperaturas en las regiones adyacentes sobre la superficie del eje de vagón (102).
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