JP3397911B2 - Rail play measuring device - Google Patents

Rail play measuring device

Info

Publication number
JP3397911B2
JP3397911B2 JP28775894A JP28775894A JP3397911B2 JP 3397911 B2 JP3397911 B2 JP 3397911B2 JP 28775894 A JP28775894 A JP 28775894A JP 28775894 A JP28775894 A JP 28775894A JP 3397911 B2 JP3397911 B2 JP 3397911B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rail
circuit
sensor
clearance
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP28775894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08145632A (en
Inventor
沼倉明夫
金子慶尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneko Co Ltd
East Japan Railway Co
Original Assignee
Kaneko Co Ltd
East Japan Railway Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneko Co Ltd, East Japan Railway Co filed Critical Kaneko Co Ltd
Priority to JP28775894A priority Critical patent/JP3397911B2/en
Publication of JPH08145632A publication Critical patent/JPH08145632A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3397911B2 publication Critical patent/JP3397911B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレールの継目の間隔、即
ちレール遊間を測定するレール遊間測定装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rail clearance measuring device for measuring the spacing between rail joints, that is, the rail clearance.

【0002】[0002]

【従来の技術】レール遊間の測定は、従来、簡単な測定
器具(テーパーゲージ等)を使用した手検測による方
法、或いは走行する車両に簡単な測定装置を取り付けて
測定する方法等で行われている。走行車両に測定装置を
取り付ける形式のものでは、レール頭部両側に投受光型
の光電スイッチを配置し、投光器により照射された光線
がレール遊間部を通過し、受光器が検知した状態をレー
ル遊間部とする検知方式のもの、或いは特開平2ー85
704号公報のように、レール面に向けて光を照射し、
その反射光を検出してレール間隙を検出するものも提案
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the measurement of a rail play is performed by a method such as a manual inspection using a simple measuring instrument (taper gauge, etc.) or a method in which a simple measuring device is attached to a traveling vehicle. ing. In the type in which the measuring device is attached to the traveling vehicle, light emitting and receiving photoelectric switches are arranged on both sides of the rail head, and the light beam emitted by the light emitter passes through the rail clearance part and the state detected by the light receiver is detected by the rail clearance. Partial detection method, or JP-A-2-85
As in Japanese Patent No. 704, irradiating light toward the rail surface,
There is also proposed a method of detecting the reflected light to detect the rail gap.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手検測
による方法は多大な人力と時間を必要とし、また、走行
車両に簡単な測定装置を取り付ける方法においては、準
本線等の短い区間の測定には適さない。また、レール遊
間部を通る光を検知する方式のものでは、光電スイッチ
の位置をレール頭面下にしなければならないため建築限
界を支障し、測定走行の際に踏切、ガードレール、分岐
器等の区間でレール又は構造物と接触してしまうので、
目視、或いは支障物検知装置を設けて支障物の箇所では
接触防止のためレール遊間検知器をレール上部へ跳ね上
げる方法をとっており、このような箇所では遊間測定が
できず、また、必要とされる走行速度を確保するのが困
難であり、また、支障物検知装置が誤動作した場合はレ
ール遊間検知器を破損させる可能性がある。また、特開
平2ー85704号公報のものでは、一方向から単一光
源によりレール面に向けて光を照射し、その反射光量を
検出しているため、レール間隔が変化して車両が進行方
向に対して横方向にぶれた場合、レール遊間部における
継目板等からの反射光を検出してレール間隙を検出でき
なかったり、或いはレール端部の面取り部がある場合に
反射光量が減ってレール間隙として誤検出する可能性が
あり、また、レール面の状態により反射光量の変動が大
きいため、同様にレール間隙を誤検出する可能性があ
る。そのため、保守用車等を利用した小型で操作性がよ
く、さらに誤検出することなく正確にレール遊間を測定
できるレール遊間測定装置が望まれていた。
However, the manual inspection method requires a great deal of manpower and time, and in the method of attaching a simple measuring device to a traveling vehicle, it is necessary to measure a short section such as a quasi-main line. Is not suitable. Also, in the system that detects the light passing through the rail gap, the position of the photoelectric switch must be below the rail head surface, which hinders the construction limit and crosses sections such as railroad crossings, guardrails, and turnouts during measurement travel. Will come into contact with the rail or structure, so
Visually, or by providing an obstacle detection device, the method of flipping up the rail clearance detector to the top of the rail is used to prevent contact at obstacles. It is difficult to ensure the required traveling speed, and if the obstacle detection device malfunctions, the rail clearance detector may be damaged. Further, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-85704, a single light source irradiates a rail surface with light from one direction, and the amount of reflected light is detected. Therefore, the rail interval changes and the vehicle travels in the traveling direction. In contrast, if the rail is shaken in the lateral direction, the reflected light from the joint plate in the rail gap cannot be detected to detect the rail gap, or if there is a chamfered part at the end of the rail, the amount of reflected light decreases and There is a possibility that the rail gap may be erroneously detected, and since the amount of reflected light varies greatly depending on the rail surface state, the rail gap may also be erroneously detected. Therefore, there is a demand for a rail travel distance measuring device that uses a maintenance vehicle or the like and is small in size, has good operability, and can accurately measure the rail travel distance without erroneous detection.

【0004】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、支障物を避けるための可動部をなくすとともに支障
物との衝突を防止し、保守用車等で牽引でき、手作業に
よらず、かつ正確にレール遊間を測定できるレール遊間
測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances. It eliminates a movable part for avoiding obstacles, prevents collision with obstacles, and can be towed by a maintenance vehicle, etc. An object of the present invention is to provide a rail clearance measuring device that can accurately measure rail clearance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そのために本発明のレー
ル遊間測定装置は、レール上を走行可能な台車に取り付
けられ、発光素子からレールに向けて照射された光の反
射光を検出する複数の受光素子をレール幅方向に並べて
構成されたレール遊間センサと、各受光素子からの検出
信号を、第1のしきい値レベルEH、第2のしきい値レ
ベルEL(EH>EL)と比較してそれぞれ2値化する
各レール遊間センサに対応した複数の第1、第2の比較
器と、各第1の比較器出力、各第2の比較器出力が入力
される第1、第2の論理回路と、第1、第2の論理回路
出力の論理条件に応じてレール遊間か否かを判別する第
3の論理回路とを備えたことを特徴とする。また、本発
明は、レール遊間センサが、レール幅方向に複数個設け
られたスリットの両側に、片側複数列にして発光ダイオ
ードを配列し、各列の発光ダイオードのレール面への照
射角度を異ならせ、各スリットを通った反射光をレンズ
を介して複数の受光素子で受光するようにしたことを特
徴とする。また、本発明は、レール幅方向に並べられる
受光素子は5個であり、第1の論理回路は5個の第1の
比較器出力が入力される第1のAND回路、第2の論理
回路は5個の第2の比較器出力が入力される4/5回
路、第3の論理回路は第1のAND回路出力と4/5回
路出力が入力されるAND回路から構成されことを特徴
とする。
To this end, the rail clearance measuring device of the present invention is mounted on a carriage that can travel on the rail, and detects a plurality of reflected lights of light emitted from the light emitting element toward the rail. A rail clearance sensor configured by arranging light receiving elements in the rail width direction and a detection signal from each light receiving element are compared with a first threshold level EH and a second threshold level EL (EH> EL). A plurality of first and second comparators corresponding to the respective rail clearance sensors, and the first and second comparator outputs and the second comparator outputs are input. It is characterized in that it is provided with a logic circuit and a third logic circuit for judging whether or not there is a rail clearance according to the logic conditions of the outputs of the first and second logic circuits. Further, according to the present invention, in the rail clearance sensor, the light emitting diodes are arranged in a plurality of rows on one side on both sides of the slit provided in the rail width direction, and the irradiation angles of the light emitting diodes in each row to the rail surface are different. The reflected light that has passed through each slit is received by a plurality of light receiving elements via a lens. Further, according to the present invention, the number of light receiving elements arranged in the rail width direction is five, and the first logic circuit is a first AND circuit to which five first comparator outputs are input, and a second logic circuit. Is a 4/5 circuit to which five second comparator outputs are input, and a third logic circuit is composed of an AND circuit to which a first AND circuit output and a 4/5 circuit output are input. To do.

【0006】[0006]

【作用】本発明は、反射光を検出するタイプのセンサを
レール幅方向に複数個並べ、レール面取り部、継ぎ目
板、錆びた面からの反射光の検出レベルより大きいしき
い値レベルと、小さいしきい値レベルとを用いて複数の
検出信号を2値化し、各2値化信号が所定の論理条件を
満たしたときにレール遊間と判断するようにしたので、
レール面取り部をレール面と誤検知したり、レール継ぎ
目板によりレール遊間部をレール面と誤検知したり、レ
ール摩耗によりレール面をレール遊間と誤検知すること
がなく、正確にレール遊間を測定することが可能とな
る。また、レール幅方向に複数個設けらたスリットの両
側に、片側複数列にして発光ダイオードを配列し、各列
の発光ダイオードのレール面への照射角度を異ならせた
ことにより、受光量の大きな変動や陰影部の発生を防止
して測定精度を向上させることが可能である。
According to the present invention, a plurality of sensors of the type that detect reflected light are arranged in the rail width direction, and the threshold level is smaller than the detection level of the reflected light from the rail chamfered portion, the joint plate, and the rusted surface, Since a plurality of detection signals are binarized by using the threshold level, and when each binarized signal satisfies a predetermined logical condition, it is judged that there is a rail clearance.
Accurately measure the rail clearance without misdetecting the rail chamfer as the rail surface, the rail joint plate as the rail clearance area, or the rail wear as the rail clearance as the rail clearance. It becomes possible to do. In addition, by arranging the light-emitting diodes in multiple rows on one side on both sides of the slits provided in the rail width direction and by varying the irradiation angle of the light-emitting diodes on each row to the rail surface, the amount of received light is large. It is possible to improve the measurement accuracy by preventing fluctuations and the generation of shaded areas.

【0007】[0007]

【実施例】以下、実施例を図面を参照して説明する。図
1は本発明のレール遊間測定装置が取り付けられる台車
を示す図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は側
面図である。台車10は牽引棒11により図示しない保
守用車等で牽引され、走行車輪12でレール13上を走
行できるようになっており、走行車輪にはブレーキ14
が設けられている。台車10には搭載する各種機器の電
源用の発電機を取り付ける発電機取付台15も設けら
れ、また、レール遊間センサの他にもレール温度を測定
するための放射温度計16が取り付けられている。
Embodiments Embodiments will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B are views showing a truck to which the rail clearance measuring device of the present invention is attached. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view. The trolley 10 is towed by a maintenance vehicle or the like (not shown) by a tow bar 11 and can travel on rails 13 by traveling wheels 12, and a braking wheel 14 is provided on the traveling wheels.
Is provided. The trolley 10 is also provided with a generator mount 15 for mounting a generator for the power supply of various devices to be mounted, and a radiation thermometer 16 for measuring the rail temperature in addition to the rail play sensor. .

【0008】前後の走行車輪12,12間にはレール1
3の頭面上を走行するセンサ案内車輪17が設けられ、
その車軸の両端部に防振ゴム18を介してセンサ取り付
け台19に遊間センサ20,20が取り付けられてい
る。遊間センサ20はレール面に光を照射してその反射
光を検出する形式で、レール頭面より上部位置に案内車
輪で支持されるため、レール上に何らかの支障物があっ
ても案内車輪が乗り上げることにより遊間センサ20が
レール上の支障物に接触することはない。なお、遊間セ
ンサ20は、センサ固定用レバー21で作動位置と非作
動位置にセットできるようになっている。
A rail 1 is provided between the front and rear traveling wheels 12, 12.
3 is provided with sensor guide wheels 17 traveling on the head surface,
Gaps 20, 20 are attached to sensor mounts 19 via anti-vibration rubbers 18 at both ends of the axle. The free space sensor 20 irradiates the rail surface with light and detects the reflected light. Since the guide wheel is supported above the rail head surface by the guide wheel, the guide wheel runs even if there is any obstacle on the rail. Therefore, the play distance sensor 20 does not come into contact with the obstacle on the rail. The play sensor 20 can be set to an operating position and a non-operating position by a sensor fixing lever 21.

【0009】後方の走行車輪の車軸上には、ロータリー
エンコーダ等からなる遊間量測定センサ22、レール測
長センサ23が設けられていて、それぞれレール遊間
量、レール遊間から次のレール遊間までの距離を測定す
るために、例えば1パルス/0.2mm、1パルス/
0.1mのパルスを発生させている。そして、各センサ
の検出信号は制御ボックス24に搭載されたパソコン等
からなるデータ処理装置に取り込まれ、レール長、左右
レール遊間量が求められて検出値を表示したり、データ
送信され、温度計から送られてくるレール温度データと
ともに、データ収集される。
On the axles of the rear running wheels, there are provided a play amount measuring sensor 22 and a rail length measuring sensor 23, which are composed of a rotary encoder and the like, respectively, and a rail play amount and a distance from the rail play to the next rail play, respectively. For example, 1 pulse / 0.2 mm, 1 pulse /
A pulse of 0.1 m is generated. Then, the detection signals of the respective sensors are taken into a data processing device such as a personal computer mounted in the control box 24, and the rail length and the left and right rail clearance are obtained to display the detected values, and the data is transmitted, and the thermometer Data will be collected along with the rail temperature data sent from.

【0010】次に、本発明のレール遊間センサについて
説明する。図2はレール遊間センサを示す図で、図2
(a)は側断面図、図2(b)は一部裁断した断面図、
図2(c)は平断面図である。図2(c)に示すよう
に、レール幅方向に形成された5つのスリット34を挟
んで片側2列に多数の発光ダイオード32をベース31
に取り付けて並べ、スリットを通してレール面に向かっ
て光を照射する。このとき、1列目の発光ダイオード3
2aと2列目の発光ダイオード32bとはレールへの照
射角度を異ならせておく。レール面で散乱され、5つの
スリット34を通った光は、金具33に取り付けられた
レンズ35を通してフォトダイオード等からなるセンサ
36の面に結像されて電気信号に変換される。この遊間
センサ20では、レール幅方向に5つのスリットを設け
ているが、これは、レール間隔が変化することにより台
車位置が左右に位置ずれを生じても、幾つかのセンサは
レール面からの反射光を検出できるようにするためであ
り、必ずしも5個でなくても、必要に応じてこれより多
くしたり、少なくしてもよい。また、照射角度を異なら
せて片側2列、両側4列に発光ダイオードを並べるよう
にしたのは、複数の方向から万遍なく照射することによ
り陰影部が生じるのを無くすとともに、面取り部、レー
ル面の摩耗状態、錆の状態等により反射光量に大きな変
動が生じないようにするためであり、さらに片側2列以
上にしてそれぞれ照射角度を異ならせるようにしてもよ
い。
Next, the rail clearance sensor of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a rail clearance sensor.
2A is a side sectional view, FIG. 2B is a partially cut sectional view,
FIG. 2C is a plan sectional view. As shown in FIG. 2 (c), a large number of light emitting diodes 32 are arranged in two rows on one side of the base 31 with five slits 34 formed in the rail width direction interposed therebetween.
It is attached to and lined up, and light is emitted toward the rail surface through the slit. At this time, the light emitting diodes 3 in the first row
2a and the light emitting diode 32b in the second row have different irradiation angles to the rails. The light scattered by the rail surface and passing through the five slits 34 is imaged on the surface of the sensor 36 formed of a photodiode or the like through the lens 35 attached to the metal fitting 33 and converted into an electric signal. The free-space sensor 20 is provided with five slits in the rail width direction. However, even if the trolley position shifts to the left or right due to a change in the rail interval, some of the sensors are separated from the rail surface. This is because the reflected light can be detected, and the number of reflected lights need not always be 5, but may be increased or decreased as necessary. In addition, the light emitting diodes are arranged in two rows on one side and four rows on both sides by changing the irradiation angle so that the shading portion and the rail can be eliminated as well as the generation of shaded portions due to even irradiation from a plurality of directions. This is to prevent a large variation in the amount of reflected light due to a worn state of the surface, a rusted state, or the like. Further, two or more rows on one side may be provided so that the irradiation angles are different from each other.

【0011】次に、測定原理について説明する。レール
遊間センサは、前述したように、拡大図である図3に示
すように、発光ダイオード32で複数の方向からレール
面を万遍なく照射し、レール面からの反射光はレンズ3
5を通してセンサ36で検出されて電気信号に変換され
る。図4に示すように、レール(図4(a))に対し、
レール遊間センサで受光量が低下してレール遊間が検知
されると(図4(b))、この間、遊間量測定センサか
ら発生される1パルス/0.2mmのパルスがカウント
されて遊間量が求められ(図4(c))、また、レール
遊間からレール遊間までの距離はレール測長センサから
発生される1パルス/0.1mのパルスがカウントされ
てレール長が求められる(図4(d))。
Next, the measurement principle will be described. As described above, the rail clearance sensor irradiates the rail surface from the plural directions with the light emitting diode 32 as shown in FIG. 3 which is an enlarged view, and the reflected light from the rail surface is reflected by the lens 3
It is detected by the sensor 36 through 5 and converted into an electric signal. As shown in FIG. 4, with respect to the rail (FIG. 4 (a)),
When the amount of light received is reduced by the rail clearance sensor and the rail clearance is detected (FIG. 4 (b)), 1 pulse / 0.2 mm pulse generated from the clearance measurement sensor is counted during this time to measure the clearance. The distance from the rail gap to the rail gap is obtained (FIG. 4 (c)), and the pulse length of 1 pulse / 0.1 m generated from the rail length measuring sensor is counted to obtain the rail length (FIG. 4 ( d)).

【0012】図5は本発明におけるレール遊間部検出回
路、レール遊間部判定回路を説明するためのブロック図
である。遊間センサはLEDでレール面を照射し、その
反射光はレール幅方向に並べられた5つのフォトダイオ
ードPDー1〜PDー5で検出されて受光量に応じた電
流が取り出され、それぞれ電流ー電圧変換回路41ー1
〜41ー5で電圧信号に変換される。電圧信号は、信号
レベル検知回路42ー1〜42ー5で信号レベルに応じ
て2値信号に変換される。信号レベル検知回路は、例え
ば15mv(低レベル)を参照信号ELとする比較器C
OMPー1と、20mV(高レベル)を参照信号EHと
する比較器COMPー2からなり、各比較器は、信号レ
ベルが参照信号より低いときに「1」、高いときに
「0」を出力する。各信号レベル検知回路の比較器CO
MPー1の出力は4/5回路44へ入力され、COMP
ー2の出力はAND回路43へ入力され、AND回路4
3と4/5回路44の出力はAND回路45へ入力され
る。AND回路43は5個の入力すべてが「1」のとき
「1」を出力し(5/5出力と言う)、4/5回路は、
5個の入力のうち4個の入力が「1」のときに「1」を
出力する(4/5出力と言う)論理回路である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the rail gap detecting circuit and the rail gap determining circuit in the present invention. The idle sensor illuminates the rail surface with LEDs, and the reflected light is detected by the five photodiodes PD-1 to PD-5 arranged in the rail width direction, and currents corresponding to the amount of received light are taken out. Voltage conversion circuit 41-1
It is converted into a voltage signal at ˜41-5. The voltage signal is converted into a binary signal by the signal level detection circuits 42-1 to 42-5 according to the signal level. The signal level detection circuit is, for example, a comparator C that uses 15 mv (low level) as the reference signal EL.
It is composed of an OMP-1 and a comparator COMP-2 that uses 20 mV (high level) as a reference signal EH. Each comparator outputs "1" when the signal level is lower than the reference signal and "0" when the signal level is higher than the reference signal. To do. Comparator CO of each signal level detection circuit
The output of MP-1 is input to the 4/5 circuit 44 and COMP
-2 output is input to AND circuit 43, and AND circuit 4
The outputs of the 3 and 4/5 circuits 44 are input to the AND circuit 45. The AND circuit 43 outputs "1" when all five inputs are "1" (referred to as 5/5 output), and the 4/5 circuit is
It is a logic circuit that outputs "1" (referred to as 4/5 output) when 4 out of 5 inputs are "1".

【0013】本実施例のセンサは、図6(a)に示すよ
うに、1つのセンサがレール幅方向に9mmの検出幅を
有し、レール面として検出できる範囲は図6(b)に示
すように中心より左右17mmである。この検出範囲
は、例えばレール面が鏡面であれば80mV程度の信号
が、或いは錆びた面であっても20mV以上の信号が得
られ、その外側は15mVより小さい信号しか得られな
い範囲を示している。図6(c)に示すように、5つの
センサは12.5mm間隔で並べられるので、検出範囲
を捉えられるのは2〜3個のセンサということになる。
In the sensor of this embodiment, as shown in FIG. 6A, one sensor has a detection width of 9 mm in the rail width direction, and the range detectable as a rail surface is shown in FIG. 6B. 17 mm to the left and right from the center. This detection range indicates, for example, a range in which a signal of about 80 mV can be obtained if the rail surface is a mirror surface, or a signal of 20 mV or more can be obtained even on a rusty surface, and a signal smaller than 15 mV can be obtained outside the signal. There is. As shown in FIG. 6C, the five sensors are arranged at intervals of 12.5 mm, so that the detection range can be captured by only two or three sensors.

【0014】図7は台車とレールとの位置関係を、レー
ル間隔が内法で1067mm、台車の車輪間隔が内法で
994mmの場合を示しており、台車中心とレール間中
心とが一致した場合にレール内面と車輪との間には左右
11mmの間隙がある。 図8(a)は、図7の関係に
ある台車の左車輪がレール面に接触するまで寄った場合
を示し、左側の遊間センサは2個、右側の遊間センサで
は3個がレール面を検出できる位置(検出範囲)にあ
る。図8(b)はレール間隔が10mm増えてしまった
場合に、同様に台車の左車輪がレール面に接触するまで
寄った場合を示しており、左右の遊間センサとも2個の
センサがレール面を検出できる位置にあることが分か
る。
FIG. 7 shows the positional relationship between the bogie and the rails when the rail interval is 1067 mm in the inner method and the wheel interval of the bogie is 994 mm in the inner method. When the center of the bogie and the center between the rails coincide with each other. There is a gap of 11 mm on the left and right between the inner surface of the rail and the wheel. FIG. 8A shows a case where the left wheel of the bogie in the relationship of FIG. 7 approaches the rail surface until it comes into contact with the rail surface. Two left clearance sensors and three right clearance sensors detect the rail surface. It is in a possible position (detection range). FIG. 8B shows a case where the rail spacing has increased by 10 mm, and similarly, the left wheel of the trolley approaches the rail surface until it comes into contact with the rail surface. It can be seen that it is in a position where can detect.

【0015】次に、図5の回路の動作について説明す
る。図8(a)の左側遊間センサ、或いは図8(b)の
左右遊間センサのように、2個のセンサが検出範囲にあ
る場合を考えると、レール面においては、2個のセンサ
が検出範囲にあって信号レベル検知回路への入力信号は
EHレベルを超えるため、該当する2つの比較器COM
Pー1、COMPー2の出力は「0」となり、AND回
路43の5/5出力、4/5回路44の4/5出力とも
「0」となり、AND回路45の出力は「0」となって
レール面と判断する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 5 will be described. Considering the case where two sensors are in the detection range such as the left clearance sensor in FIG. 8A or the left and right clearance sensor in FIG. 8B, two sensors are detected in the detection range on the rail surface. Therefore, since the input signal to the signal level detection circuit exceeds the EH level, the corresponding two comparators COM
The outputs of P-1 and COMP-2 are "0", both the 5/5 output of the AND circuit 43 and the 4/5 output of the 4/5 circuit 44 are "0", and the output of the AND circuit 45 is "0". And it is judged as the rail surface.

【0016】一方、レール遊間においては、もともと検
出範囲から外れた3個のセンサからはELより小さい出
力しか得られず、検出範囲にある2個のセンサ出力もE
Lより小さくなるため、比較器COMPー1、COMP
ー2の出力はともに「1」、AND回路43の5/5出
力、4/5回路44の4/5出力とも「1」となり、A
ND回路45の出力は「1」となってレール遊間と判別
される。
On the other hand, in the space between the rails, the outputs of the three sensors which are originally out of the detection range are smaller than EL, and the outputs of the two sensors in the detection range are also E.
Since it is smaller than L, the comparators COMP-1, COMP
-2 both output "1", AND circuit 43 outputs 5/5 output, and 4/5 circuit 44 outputs 4/5 output also outputs "1".
The output of the ND circuit 45 becomes "1" and it is determined that there is a rail clearance.

【0017】次に、レール遊間部の継ぎ目板の存在、レ
ール頭部表面及びレール形状、レール面の摩耗等も考慮
してレール遊間を検出する場合について説明する。図9
はレール頭部表面及びレール端部形状により遊間センサ
により受光量が変化し、検出信号レベルが変化する様子
を示している。図9(a)の斜線部はレール表面状態の
違いによる受光量(検出信号レベル)の範囲を示してお
り、光沢面(鏡面)レールでは反射光が多く、80mV
程度の検出信号レベルとなり、錆レールでは受光量は小
さくなり、検出信号レベルは20mV程度となる。ま
た、図9(b)に示すように、レール端部に面取り部が
ある場合には、錆レールによる受光量に比してさらに小
さくなり、検出信号レベルは15〜20mVとなる。
Next, a description will be given of a case where the rail clearance is detected in consideration of the presence of the joint plate in the rail clearance, the rail head surface and the rail shape, and the wear of the rail surface. Figure 9
Shows how the amount of light received by the play sensor changes depending on the rail head surface and the rail end shape, and the detection signal level changes. The shaded area in Fig. 9 (a) shows the range of the amount of received light (detection signal level) due to the difference in the rail surface condition, and there is much reflected light on the glossy (mirror surface) rail, which is 80 mV.
The detection signal level is about the same, the amount of light received on the rust rail is small, and the detection signal level is about 20 mV. Further, as shown in FIG. 9B, when there is a chamfered portion at the rail end, the chamfered portion becomes smaller than the amount of light received by the rust rail, and the detection signal level becomes 15 to 20 mV.

【0018】レール種別により多少形状が異なるものの
レール遊間部には、図10に示すような継ぎ目板50が
締結ボルト・ナット51でレールに取り付けられている
ため、5個のうち端部のセンサは継ぎ目板からの反射光
を検出し、これがELのレベルを超える場合がある。す
なわち、レール遊間部でレール断面方向にセンサを移動
させると、図11(a)に示すような検出出力が得ら
れ、55〜65mmの間隔で出力値のピークがあり、そ
の値は15〜20mVの範囲となる。図6で説明したよ
うに、センサの配列幅が50mmとなっているため、台
車の移動により1個のセンサは継ぎ目板上に位置する場
合があり、ELのレベルを超える信号が検出される。
A joint plate 50 as shown in FIG. 10 is attached to the rail with fastening bolts and nuts 51 in the rail clearance portion, although the shape is slightly different depending on the rail type. The reflected light from the seam plate may be detected and may exceed the EL level. That is, when the sensor is moved in the rail cross section in the rail clearance, the detection output as shown in FIG. 11A is obtained, and the output value peaks at intervals of 55 to 65 mm, and the value is 15 to 20 mV. It becomes the range of. As described with reference to FIG. 6, since the sensor array width is 50 mm, one sensor may be positioned on the joint plate due to movement of the carriage, and a signal exceeding the EL level is detected.

【0019】次に、図12に示すように、レール頭部が
摩耗していてのセンサだけが検出範囲に位置し、レー
ルは錆面であり、レール遊間ではのセンサが継ぎ目板
上にあるとして図13の波形図を参照して説明する。図
13において、センサはレール遊間では15〜20m
Vを出力し、それ以外では殆ど出力は零である。セン
サは検出範囲から外れているため、レール遊間部以外で
も15mVより出力は小さい。センサは検出範囲にあ
るため、レール遊間部以外では20mVより大きい出力
が得られ、レール遊間では出力は殆ど零となる。セン
サは摩耗部分ではあるものの中心部に近いため、摩耗量
が小さく、レール遊間部以外では15〜20mVの出力
が得られ、レール遊間では出力は殆ど零となる。セン
サは摩耗の大きい端部に位置するため、レール遊間部以
外でも15mVより出力は小さく、レール遊間では出力
は殆ど零となる。
Next, as shown in FIG. 12, it is assumed that only the sensor whose rail head is worn is located in the detection range, the rail is a rusted surface, and the sensor in the clearance between the rails is on the joint plate. This will be described with reference to the waveform chart of FIG. In FIG. 13, the sensor is 15 to 20 m in the rail clearance.
V is output, and otherwise the output is almost zero. Since the sensor is out of the detection range, the output is smaller than 15 mV other than the rail clearance. Since the sensor is in the detection range, an output of more than 20 mV is obtained except for the rail clearance, and the output becomes almost zero in the rail clearance. Since the sensor is a worn part but close to the center part, the amount of wear is small, and an output of 15 to 20 mV is obtained except for the rail clearance, and the output becomes almost zero in the rail clearance. Since the sensor is located at the end where the wear is great, the output is smaller than 15 mV except the rail clearance, and the output becomes almost zero during the rail clearance.

【0020】レール遊間では〜センサ出力が15m
Vより小さいため4/5回路44の4/5出力は
「1」、また、〜のセンサ出力は20mVより小さ
いためAND回路43の5/5出力は「1」となり、A
ND回路45の出力は「1」となってレール遊間と判別
される。また、レール遊間部以外では、センサが20
mVより大きくなってAND回路43の5/5出力は
「0」、また、センサ、センサの出力が15mVよ
り大きいため4/5回路44の4/5出力は「0」とな
り、AND回路45の出力は「0」となってレール部と
判別される。
In the free space between rails, the sensor output is 15m
Since it is smaller than V, the 4/5 output of the 4/5 circuit 44 is "1", and since the sensor output of ~ is smaller than 20 mV, the 5/5 output of the AND circuit 43 is "1".
The output of the ND circuit 45 becomes "1" and it is determined that there is a rail clearance. In addition to the rail clearance, the sensor is 20
It becomes larger than mV, the 5/5 output of the AND circuit 43 becomes "0", and the 4/5 output of the 4/5 circuit 44 becomes "0" because the outputs of the sensor and the sensor are larger than 15 mV. The output becomes "0" and it is discriminated as the rail portion.

【0021】なお、しきい値として20mVを用い、A
ND回路43のみでレール遊間を判断したとすると、
〜センサの出力すべてが20mVより小さくなってレ
ール面取り部をレール遊間部と判断してしまい遊間量に
誤差が生じてしまう。また、しきい値として15mVを
用い、AND回路43のみでレール遊間を判断したとす
ると、レール遊間部においてセンサが15mVを超え
るため、レール遊間部がレール面と判断されてしまう。
そこで、本実施例のように、さらに4/5回路を用い、
しきい値15mVを用いることにより、レール面取り部
において、センサ、センサ出力が15mVを超える
ため、レール面取り部をレール面と判断し、また、レー
ル遊間部において、センサが15mVを超えるため、
レール継ぎ目部の1箇所の出力値を除くことができ、正
確な測定を行うことができる。
A threshold value of 20 mV is used, and A
Assuming that the ND circuit 43 alone determines the rail clearance,
-All the outputs of the sensor are smaller than 20 mV, and the rail chamfered portion is determined to be the rail clearance portion, which causes an error in the clearance amount. If 15 mV is used as the threshold value and the rail clearance is determined only by the AND circuit 43, the sensor exceeds 15 mV in the rail clearance, so the rail clearance is determined to be the rail surface.
Therefore, as in this embodiment, a 4/5 circuit is further used,
By using the threshold value of 15 mV, the sensor and sensor output in the rail chamfer exceed 15 mV, so the rail chamfer is determined to be the rail surface, and the sensor exceeds 15 mV in the rail clearance,
The output value at one location on the rail joint can be excluded, and accurate measurement can be performed.

【0022】しかしながら図13では、レール面におい
て、センサの出力が15mVを超えるとしたが、セ
ンサの出力が15mVより小さい場合には、4/5回路
ではレール面をレール遊間部と判断してしまうことにな
る。そこで、本実施例では、5/5出力(20mV)と
4/5出力(15mV)を用いてレール遊間判断を行っ
て、測定精度ををげることができる。なお、上記上記実
施例では、5個のセンサを用い、5/5出力(20m
V)と4/5出力(15mV)を利用するようにした
が、測定精度との関係でセンサ数は変更し、5/5出
力、4/5出力の論理を適宜変更するようにしてもよ
い。
However, in FIG. 13, the output of the sensor exceeds 15 mV on the rail surface, but if the output of the sensor is less than 15 mV, the rail surface is determined to be the rail clearance in the 4/5 circuit. It will be. Therefore, in the present embodiment, it is possible to increase the measurement accuracy by performing the rail clearance determination using the 5/5 output (20 mV) and the 4/5 output (15 mV). In the above embodiment, 5 sensors are used and 5/5 output (20 m
V) and 4/5 output (15 mV) are used, but the number of sensors may be changed depending on the measurement accuracy, and the logic of 5/5 output and 4/5 output may be changed appropriately. .

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、支障物と
の衝突を回避するための手段を必要とせず、保守用車等
で牽引可能であり、かつ、レール遊間部の継ぎ目板の存
在、レール頭部表面及びレール形状、レール面の摩耗等
があってもレール遊間を正確に測定することが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, a means for avoiding a collision with an obstacle is not required, the vehicle can be towed by a maintenance vehicle, etc. It is possible to accurately measure the clearance between the rails even if the rail head is present, the rail head surface and the rail shape, and the rail surface is worn.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のレール遊間測定装置が取り付けられ
る台車を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a truck to which a rail clearance measuring device of the present invention is attached.

【図2】 本発明のレール遊間センサを説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a rail clearance sensor according to the present invention.

【図3】 遊間センサの拡大詳細図である。FIG. 3 is an enlarged detailed view of a play distance sensor.

【図4】 レール遊間量の測定原理を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a principle of measuring a rail clearance amount.

【図5】 レール遊間部検出・判定回路を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a rail clearance detection / determination circuit.

【図6】 遊間センサ配置を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a play sensor arrangement.

【図7】 台車とレールとの位置関係を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a positional relationship between a dolly and a rail.

【図8】 遊間センサ配置を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a play sensor arrangement.

【図9】 レール面の状態による検出信号レベルを説明
する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a detection signal level according to a state of a rail surface.

【図10】 レール遊間部における継ぎ目板を説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a joint plate in a rail clearance portion.

【図11】 継ぎ目板による検出出力を説明する図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining detection output by a joint plate.

【図12】 レール摩耗状態とセンサ配置を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a rail wear state and a sensor arrangement.

【図13】 センサ出力波形図である。FIG. 13 is a sensor output waveform diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…遊間センサ、31…ベース、32…発光ダイオー
ド、34…スリット、35…レンズ、36…フォトダイ
オード、41ー1〜41〜5…電流ー電圧変換器、42
ー1〜42ー5…信号レベル検知回路、COMPー1,
COMPー2…比較器、43,45…AND回路、44
…4/5回路。
20 ... Gauge sensor, 31 ... Base, 32 ... Light emitting diode, 34 ... Slit, 35 ... Lens, 36 ... Photodiode, 41-1 to 41-5 ... Current-voltage converter, 42
-1 to 42-5 ... Signal level detection circuit, COMP-1,
COMP-2 ... Comparator, 43, 45 ... AND circuit, 44
... 4/5 circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−108934(JP,A) 特開 平2−85704(JP,A) 特開 昭62−231111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01B 21/00 B61K 9/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-7-108934 (JP, A) JP-A-2-85704 (JP, A) JP-A-62-231111 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01B 21/00 B61K 9/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レール上を走行可能な台車に取り付けら
れ、発光素子からレールに向けて照射された光の反射光
を検出する複数の受光素子をレール幅方向に並べて構成
されたレール遊間センサと、各受光素子からの検出信号
を、第1のしきい値レベルEH、第2のしきい値レベル
EL(EH>EL)と比較してそれぞれ2値化する各レ
ール遊間センサに対応した複数の第1、第2の比較器
と、各第1の比較器出力、各第2の比較器出力が入力さ
れる第1、第2の論理回路と、第1、第2の論理回路出
力の論理条件に応じてレール遊間か否かを判別する第3
の論理回路とを備えたレール遊間測定装置。
1. A rail clearance sensor, which is mounted on a trolley capable of traveling on a rail and has a plurality of light receiving elements arranged in the rail width direction for detecting reflected light of light emitted from the light emitting elements toward the rail. , A plurality of detection signals from the respective light receiving elements are binarized by comparing them with the first threshold level EH and the second threshold level EL (EH> EL). Logic of first and second comparators, first and second logic circuits to which each first comparator output and each second comparator output is input, and logic of first and second logic circuit outputs The third that determines whether or not there is a rail gap between the rails according to the conditions
Rail clearance measuring device having a logic circuit of.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、前記レー
ル遊間センサは、レール幅方向に複数個設けられたスリ
ットの両側に、片側複数列にして発光ダイオードを配列
し、各列の発光ダイオードのレール面への照射角度を異
ならせ、各スリットを通った反射光をレンズを介して複
数の受光素子で受光するようにしたことを特徴とするレ
ール遊間測定装置。
2. The device according to claim 1, wherein the rail gap sensor has light emitting diodes arranged in a plurality of rows on one side on both sides of a slit provided in the rail width direction. A rail clearance measuring device characterized in that the irradiation angle to the rail surface is made different, and the reflected light passing through each slit is received by a plurality of light receiving elements via a lens.
【請求項3】 請求項1記載の装置において、レール幅
方向に並べられる受光素子は5個であり、第1の論理回
路は5個の第1の比較器出力が入力される第1のAND
回路、第2の論理回路は5個の第2の比較器出力が入力
される4/5回路、第3の論理回路は第1のAND回路
出力と4/5回路出力が入力されるAND回路から構成
されことを特徴とするレール遊間測定装置。
3. The device according to claim 1, wherein there are five light-receiving elements arranged in the rail width direction, and the first logic circuit is a first AND gate to which five first comparator outputs are input.
Circuit, the second logic circuit is a 4/5 circuit to which five second comparator outputs are input, and the third logic circuit is an AND circuit to which the first AND circuit output and the 4/5 circuit output are input A rail clearance measuring device characterized by comprising:
JP28775894A 1994-11-22 1994-11-22 Rail play measuring device Expired - Lifetime JP3397911B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28775894A JP3397911B2 (en) 1994-11-22 1994-11-22 Rail play measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28775894A JP3397911B2 (en) 1994-11-22 1994-11-22 Rail play measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08145632A JPH08145632A (en) 1996-06-07
JP3397911B2 true JP3397911B2 (en) 2003-04-21

Family

ID=17721382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28775894A Expired - Lifetime JP3397911B2 (en) 1994-11-22 1994-11-22 Rail play measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3397911B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5466385B2 (en) * 2008-09-01 2014-04-09 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Rail clearance measurement device
JP5498633B2 (en) * 2011-02-24 2014-05-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ Inspection method and apparatus
CN109468900B (en) * 2019-01-02 2023-10-24 中南大学 Rail joint, interval iron and limiter longitudinal resistance comprehensive measurement device
JP7101151B2 (en) * 2019-08-20 2022-07-14 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Rail clearance measurement method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08145632A (en) 1996-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2102140C (en) Wayside monitoring of the angle-of-attack of railway vehicle wheelsets
US6212468B1 (en) System for optically detecting vehicles traveling along the lanes of a road
US6995556B2 (en) Electromagnetic gage sensing system and method for railroad track inspection
CN108674442B (en) Train wheelbase detection method and system
AU4897599A (en) Method and apparatus for detecting defective track wheels
JP3397911B2 (en) Rail play measuring device
JP3804418B2 (en) Axle detection device
JP3804404B2 (en) Vehicle detection device
WO2021211396A1 (en) Vehicle speed, direction, and size measurement using temporal distributed fiber optic sensing
JP4036119B2 (en) Vehicle detection device and vehicle detection method
JP2894055B2 (en) Laser radar device
JP2514499B2 (en) Rail clearance measurement method and rail length measurement method
JP2579395B2 (en) Electric wire pole position detector
JP3351184B2 (en) Axis number detection device and vehicle width detection device
JPH06298092A (en) Looseness detecting device for rail fastening device
RU2627254C1 (en) Method for determining sequence car numbers of moving train
JP2001004746A (en) Collision-preventing device for vehicle running on rail
EP0727039B1 (en) Wayside monitoring of the angle-of-attack of railway vehicle wheelsets
RU2174082C1 (en) Device for measuring longitudinal displacements of track lengths
RU2172267C2 (en) Device for measuring railway vehicle wheel running-on angle
JP3103237B2 (en) Looseness detection device for rail fastening device
AU2021356025B2 (en) Method for monitoring a railway track and monitoring unit for monitoring a railway track
JPH08159756A (en) Obstacle detector
JP3365814B2 (en) Distance speed measurement device
KR100199692B1 (en) Auto inspection device for a wheel abrasion

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090214

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110214

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110214

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120214

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140214

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term