JPH1183816A - 架線検査装置 - Google Patents
架線検査装置Info
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- JPH1183816A JPH1183816A JP9244151A JP24415197A JPH1183816A JP H1183816 A JPH1183816 A JP H1183816A JP 9244151 A JP9244151 A JP 9244151A JP 24415197 A JP24415197 A JP 24415197A JP H1183816 A JPH1183816 A JP H1183816A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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Abstract
(57)【要約】
【課題】架線の残存径を、コストの安価な検査装置を用
いて簡単に検査することを目的とする。 【解決手段】架線１に摺接するパンタグラフ２に架線１
に密着させて絶縁部材３を設け、架線１の密着面と反対
側の絶縁部材３端面に超音波送受信装置１０を配置し、
架線１と絶縁部材３の境界面からの反射波と架線端面か
らの反射波の受信時間の差から架線１の残存径を測定す
る。
いて簡単に検査することを目的とする。 【解決手段】架線１に摺接するパンタグラフ２に架線１
に密着させて絶縁部材３を設け、架線１の密着面と反対
側の絶縁部材３端面に超音波送受信装置１０を配置し、
架線１と絶縁部材３の境界面からの反射波と架線端面か
らの反射波の受信時間の差から架線１の残存径を測定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、架線から給電して
移動する移動体システムの架線の残存径（厚み）を検査
するための架線検査装置に関する。
移動する移動体システムの架線の残存径（厚み）を検査
するための架線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鉄道車両等は、軌道に沿って設
けた架線にパンタグラフ（集電装置）を摺接し、このパ
ンタグラフを介して給電して走行している。このよう
に、架線からの給電を利用して移動する移動体システム
では、走行時に架線とパンタグラフとが常時摺接するた
め架線の摩耗が起こるので、架線の残存径（厚み）を定
期的に検査する必要がある。
けた架線にパンタグラフ（集電装置）を摺接し、このパ
ンタグラフを介して給電して走行している。このよう
に、架線からの給電を利用して移動する移動体システム
では、走行時に架線とパンタグラフとが常時摺接するた
め架線の摩耗が起こるので、架線の残存径（厚み）を定
期的に検査する必要がある。
【０００３】従来の残存径の測定方法としては、レーザ
光或いは画像処理を用いて、図１４に示すように、パン
タグラフが摺接する架線１の摺接面の幅（摺接幅）を測
定し、測定した摺接幅に基づいて図示の残存径を算出す
る方法がある（鉄道と電気技術，Ｖｏｌ６，Ｎｏ．８，
９５年，ｐ６３〜）。
光或いは画像処理を用いて、図１４に示すように、パン
タグラフが摺接する架線１の摺接面の幅（摺接幅）を測
定し、測定した摺接幅に基づいて図示の残存径を算出す
る方法がある（鉄道と電気技術，Ｖｏｌ６，Ｎｏ．８，
９５年，ｐ６３〜）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような摺接幅に基づいて残存径を検査する方法は、図１
４に示すように、摺接面がＡの位置である状態（残存径
が僅かな状態）と摺接面がＢの位置である状態（残存径
が充分な状態）とで摺接幅が同じになる。このため、現
時点で測定した摺接幅から直ちに残存径を推定すること
が難しい。従来方法において、摺接面が図１４のＡの位
置の時とＢの位置の時を区別して残存径を推定するに
は、過去の測定データとの比較から摺接幅の変化方向
（増加／減少）を知る必要がある。しかし、摺接幅測定
の時間間隔（測定データのサンプリング間隔）が長い
と、この変化を正しく知ることができない。しかし、架
線１の摩耗速度は予測が難しく、測定データのサンプリ
ング間隔を適切に定めることが難しいという問題があ
る。また、従来方法では、視野内に架線をとらえないと
摺接幅の測定ができないので、移動体（或いはレール）
と架線の横ずれに対する測定上の配慮を要する。レーザ
光を用いる場合、視野を広くすると、集光用レンズのコ
ストが極めて高く、高価な検査装置となる。
ような摺接幅に基づいて残存径を検査する方法は、図１
４に示すように、摺接面がＡの位置である状態（残存径
が僅かな状態）と摺接面がＢの位置である状態（残存径
が充分な状態）とで摺接幅が同じになる。このため、現
時点で測定した摺接幅から直ちに残存径を推定すること
が難しい。従来方法において、摺接面が図１４のＡの位
置の時とＢの位置の時を区別して残存径を推定するに
は、過去の測定データとの比較から摺接幅の変化方向
（増加／減少）を知る必要がある。しかし、摺接幅測定
の時間間隔（測定データのサンプリング間隔）が長い
と、この変化を正しく知ることができない。しかし、架
線１の摩耗速度は予測が難しく、測定データのサンプリ
ング間隔を適切に定めることが難しいという問題があ
る。また、従来方法では、視野内に架線をとらえないと
摺接幅の測定ができないので、移動体（或いはレール）
と架線の横ずれに対する測定上の配慮を要する。レーザ
光を用いる場合、視野を広くすると、集光用レンズのコ
ストが極めて高く、高価な検査装置となる。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、架線の残存径を極めて容易且つ直接に測定すること
ができる低コストな架線検査装置を提供することを目的
とする。
で、架線の残存径を極めて容易且つ直接に測定すること
ができる低コストな架線検査装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、移動体に設けたパンタグラフが前記移動
体の走行時に摺接する架線の残存径を検査する架線検査
装置において、前記パンタグラフに、前記架線に向けて
超音波を送信する送信手段及び該送信手段から送信した
超音波に基づく反射波を受信する受信手段を配置すると
共に、該受信手段が受信した受信信号に基づいて架線の
残存径を検査する検査手段を備えて構成した。
載の発明では、移動体に設けたパンタグラフが前記移動
体の走行時に摺接する架線の残存径を検査する架線検査
装置において、前記パンタグラフに、前記架線に向けて
超音波を送信する送信手段及び該送信手段から送信した
超音波に基づく反射波を受信する受信手段を配置すると
共に、該受信手段が受信した受信信号に基づいて架線の
残存径を検査する検査手段を備えて構成した。
【０００７】かかる構成では、送信手段から超音波を発
信すると架線端面からの反射波が受信手段で受信され
る。超音波が発生してから反射波が受信されるまでの時
間は、架線の残存径に応じて変化するので、反射波の受
信状態の変化から架線の残存径を知ることができる。請
求項２に記載の発明では、前記送信手段及び受信手段
が、前記パンタグラフに前記架線と密着させて取付けた
絶縁部材を介して取付けられる構成とした。
信すると架線端面からの反射波が受信手段で受信され
る。超音波が発生してから反射波が受信されるまでの時
間は、架線の残存径に応じて変化するので、反射波の受
信状態の変化から架線の残存径を知ることができる。請
求項２に記載の発明では、前記送信手段及び受信手段
が、前記パンタグラフに前記架線と密着させて取付けた
絶縁部材を介して取付けられる構成とした。
【０００８】かかる構成では、送信手段から超音波を発
信すると絶縁部材と架線との境界面で反射した反射波と
架線端面からの反射波が受信手段で受信される。超音波
が発生してから反射波が受信されるまでの時間は、架線
の残存径に応じて変化するので、反射波の受信状態の変
化から架線の残存径を知ることができる。そして、絶縁
部材を介在させることで、移動体の走行時にも架線の残
存径の検出が可能となり、また、送信手段及び受信手段
と架線との間の絶縁が確保できる。
信すると絶縁部材と架線との境界面で反射した反射波と
架線端面からの反射波が受信手段で受信される。超音波
が発生してから反射波が受信されるまでの時間は、架線
の残存径に応じて変化するので、反射波の受信状態の変
化から架線の残存径を知ることができる。そして、絶縁
部材を介在させることで、移動体の走行時にも架線の残
存径の検出が可能となり、また、送信手段及び受信手段
と架線との間の絶縁が確保できる。
【０００９】請求項３に記載の発明では、前記検査手段
は、前記受信信号が受信する、架線と絶縁部材の境界面
での反射波と架線端面での反射波との受信時間差に基づ
いて架線の残存径を測定する測定手段を備える構成とし
た。かかる構成では、絶縁部材と架線との境界面からの
反射波と架線端面からの反射波の受信時間差は、絶縁部
材の厚さに関係なく架線の残存径に依存する。従って、
この受信時間差から測定手段によって架線の残存径を算
出する。
は、前記受信信号が受信する、架線と絶縁部材の境界面
での反射波と架線端面での反射波との受信時間差に基づ
いて架線の残存径を測定する測定手段を備える構成とし
た。かかる構成では、絶縁部材と架線との境界面からの
反射波と架線端面からの反射波の受信時間差は、絶縁部
材の厚さに関係なく架線の残存径に依存する。従って、
この受信時間差から測定手段によって架線の残存径を算
出する。
【００１０】請求項４に記載の発明では、前記送信手段
及び受信手段を、前記パンタグラフの長手方向に沿って
それぞれ複数組配置し、これら複数組の送信手段及び受
信手段を一定周期で順次走査駆動して前記測定手段に受
信信号を切換え入力する切換え制御手段を備える構成と
した。かかる構成では、架線とパンタグラフの位置がず
れても、複数の送信手段及び受信手段の組のいずれかの
組が架線の下に位置するため、架線とパンタグラフの位
置がずれても架線の残存径を測定することができるよう
になる。
及び受信手段を、前記パンタグラフの長手方向に沿って
それぞれ複数組配置し、これら複数組の送信手段及び受
信手段を一定周期で順次走査駆動して前記測定手段に受
信信号を切換え入力する切換え制御手段を備える構成と
した。かかる構成では、架線とパンタグラフの位置がず
れても、複数の送信手段及び受信手段の組のいずれかの
組が架線の下に位置するため、架線とパンタグラフの位
置がずれても架線の残存径を測定することができるよう
になる。
【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項４の構
成において、少なくとも、前記移動体の走行によって変
化する移動体位置データと、前記切換え制御手段で走査
駆動される前記複数組の送信手段及び受信手段のうちか
ら各移動体位置において前記測定手段で採用した受信信
号を入力した送信手段及び受信手段の位置を示すデータ
とを記憶するメモリ手段を備える構成とした。
成において、少なくとも、前記移動体の走行によって変
化する移動体位置データと、前記切換え制御手段で走査
駆動される前記複数組の送信手段及び受信手段のうちか
ら各移動体位置において前記測定手段で採用した受信信
号を入力した送信手段及び受信手段の位置を示すデータ
とを記憶するメモリ手段を備える構成とした。
【００１２】かかる構成では、架線の残存径を測定する
ための有効な受信信号を入力した送信手段及び受信手段
の位置データから、パンタグラフの中央部が架線に摺接
しているか否かを判断することができる。そして、移動
体の位置データから移動体の走行経路において架線が良
好に取付けられている位置或いは架線の取付けが良好で
ない位置を知ることができるようになる。
ための有効な受信信号を入力した送信手段及び受信手段
の位置データから、パンタグラフの中央部が架線に摺接
しているか否かを判断することができる。そして、移動
体の位置データから移動体の走行経路において架線が良
好に取付けられている位置或いは架線の取付けが良好で
ない位置を知ることができるようになる。
【００１３】請求項６に記載の発明では、前記検査手段
は、前記送信手段の超音波送信のタイミングを制御する
送信タイミング信号の入力により出力を発生し前記送信
タイミング信号が停止してから所定のオフ・ディレー時
間後に出力が停止する第１オフ・ディレー回路と、該第
１オフ・ディレー回路の出力が入力してから所定のオン
・ディレー時間後に出力を発生する第１オン・ディレー
回路と、該第１オン・ディレー回路の出力をホールド入
力信号とし前記受信手段からの受信信号をトリガ入力信
号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第１自己保持
回路とを備え、架線正常時に前記第１自己保持回路から
出力が発生する構成とした。
は、前記送信手段の超音波送信のタイミングを制御する
送信タイミング信号の入力により出力を発生し前記送信
タイミング信号が停止してから所定のオフ・ディレー時
間後に出力が停止する第１オフ・ディレー回路と、該第
１オフ・ディレー回路の出力が入力してから所定のオン
・ディレー時間後に出力を発生する第１オン・ディレー
回路と、該第１オン・ディレー回路の出力をホールド入
力信号とし前記受信手段からの受信信号をトリガ入力信
号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第１自己保持
回路とを備え、架線正常時に前記第１自己保持回路から
出力が発生する構成とした。
【００１４】かかる構成では、架線端面からの反射波の
受信時間が絶縁部材の摩耗によってあまり変化しない場
合、第１オン・ディレー回路のオン・ディレー時間を、
絶縁部材を介して許容される架線残存径で架線端面の反
射波が受信される時間に設定することで、架線の残存径
が許容値以上であれば、第１オン・ディレー回路の出力
が発生している間に架線端面での反射波が受信され、第
１自己保持回路から出力が発生するようになる。これに
より、架線の残存径が許容値以上あるか否かを第１自己
保持回路からの出力の有無によって判断できる。
受信時間が絶縁部材の摩耗によってあまり変化しない場
合、第１オン・ディレー回路のオン・ディレー時間を、
絶縁部材を介して許容される架線残存径で架線端面の反
射波が受信される時間に設定することで、架線の残存径
が許容値以上であれば、第１オン・ディレー回路の出力
が発生している間に架線端面での反射波が受信され、第
１自己保持回路から出力が発生するようになる。これに
より、架線の残存径が許容値以上あるか否かを第１自己
保持回路からの出力の有無によって判断できる。
【００１５】請求項７に記載の発明では、前記検査手段
は、前記送信手段の超音波送信のタイミングを制御する
送信タイミング信号の入力により出力を発生し前記送信
タイミング信号が停止してから所定のオフ・ディレー時
間後に出力が停止する第２オフ・ディレー回路と、前記
受信手段からの受信信号の立下がりを検出する立下がり
検出回路と、前記第２オフ・ディレー回路の出力をホー
ルド入力信号とし前記立下がり検出回路の出力をトリガ
入力信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第２自
己保持回路と、該第２自己保持回路の出力が入力してか
ら所定のオン・ディレー時間後に出力を発生する第２オ
ン・ディレー回路と、該第２オン・ディレー回路の出力
をホールド入力信号とし前記受信手段からの受信信号を
トリガ入力信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する
第３自己保持回路とを備え、架線正常時に前記第３自己
保持回路から出力が発生する構成とした。
は、前記送信手段の超音波送信のタイミングを制御する
送信タイミング信号の入力により出力を発生し前記送信
タイミング信号が停止してから所定のオフ・ディレー時
間後に出力が停止する第２オフ・ディレー回路と、前記
受信手段からの受信信号の立下がりを検出する立下がり
検出回路と、前記第２オフ・ディレー回路の出力をホー
ルド入力信号とし前記立下がり検出回路の出力をトリガ
入力信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第２自
己保持回路と、該第２自己保持回路の出力が入力してか
ら所定のオン・ディレー時間後に出力を発生する第２オ
ン・ディレー回路と、該第２オン・ディレー回路の出力
をホールド入力信号とし前記受信手段からの受信信号を
トリガ入力信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する
第３自己保持回路とを備え、架線正常時に前記第３自己
保持回路から出力が発生する構成とした。
【００１６】かかる構成では、絶縁部材の摩耗によって
架線端面からの反射波の受信時間の変化が大きい場合、
第２オン・ディレー回路のオン・ディレー時間を、絶縁
部材を介さずに許容される架線残存径で架線端面の反射
波が受信される時間に設定することで、架線の残存径が
許容値以上であれば、架線と絶縁部材の境界面からの反
射波が受信された後に発生する第２オン・ディレー回路
の出力が存在する間に架線端面での反射波が受信され、
第３自己保持回路から出力が発生するようになる。これ
により、架線の残存径が許容値以上あるか否かを第３自
己保持回路からの出力の有無によって判断できる。
架線端面からの反射波の受信時間の変化が大きい場合、
第２オン・ディレー回路のオン・ディレー時間を、絶縁
部材を介さずに許容される架線残存径で架線端面の反射
波が受信される時間に設定することで、架線の残存径が
許容値以上であれば、架線と絶縁部材の境界面からの反
射波が受信された後に発生する第２オン・ディレー回路
の出力が存在する間に架線端面での反射波が受信され、
第３自己保持回路から出力が発生するようになる。これ
により、架線の残存径が許容値以上あるか否かを第３自
己保持回路からの出力の有無によって判断できる。
【００１７】請求項８に記載の発明では、前記送信手段
の超音波送信のタイミングを制御する送信タイミング信
号の入力により出力を発生し前記送信タイミング信号が
停止してから所定のオフ・ディレー時間後に出力が停止
する第３オフ・ディレー回路と、該第３オフ・ディレー
回路の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間後
に出力を発生する第３オン・ディレー回路と、該第３オ
ン・ディレー回路の出力をホールド入力信号とし前記受
信手段からの受信信号をトリガ入力信号とし当該トリガ
入力信号を自己保持する第４自己保持回路とを備え、前
記第３オフ・ディレー回路のオフ・ディレー時間を、前
記絶縁部材が摩耗していない状態で架線と絶縁部材の境
界面での反射波が前記受信手段で受信可能な時間に設定
し、前記絶縁部材が所定以上の厚さがある時に前記第４
自己保持回路から出力が発生する構成とした。
の超音波送信のタイミングを制御する送信タイミング信
号の入力により出力を発生し前記送信タイミング信号が
停止してから所定のオフ・ディレー時間後に出力が停止
する第３オフ・ディレー回路と、該第３オフ・ディレー
回路の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間後
に出力を発生する第３オン・ディレー回路と、該第３オ
ン・ディレー回路の出力をホールド入力信号とし前記受
信手段からの受信信号をトリガ入力信号とし当該トリガ
入力信号を自己保持する第４自己保持回路とを備え、前
記第３オフ・ディレー回路のオフ・ディレー時間を、前
記絶縁部材が摩耗していない状態で架線と絶縁部材の境
界面での反射波が前記受信手段で受信可能な時間に設定
し、前記絶縁部材が所定以上の厚さがある時に前記第４
自己保持回路から出力が発生する構成とした。
【００１８】かかる構成では、絶縁部材が所定以上の厚
さがあるか否かを第４自己保持回路からの出力によって
知ることができ、絶縁部材の過剰摩耗による送信手段及
び受信手段の破損を未然に防止できるようになる。
さがあるか否かを第４自己保持回路からの出力によって
知ることができ、絶縁部材の過剰摩耗による送信手段及
び受信手段の破損を未然に防止できるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る架線検査装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発
明の第１実施形態の架線検査装置のブロック構成図であ
る。図１において、本実施形態の架線検査装置は、超音
波送受信装置１０、タイミング信号発生回路２０及び信
号処理回路３０を備える。
置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発
明の第１実施形態の架線検査装置のブロック構成図であ
る。図１において、本実施形態の架線検査装置は、超音
波送受信装置１０、タイミング信号発生回路２０及び信
号処理回路３０を備える。
【００２０】超音波送受信装置１０は、タイミング信号
発生回路２０からのタイミング信号により超音波信号を
発生する超音波信号発生回路１１及び送波器１２からな
る超音波の送信手段としての超音波送信部と、超音波信
号を受信する受波器１３、増幅器１４及びタイミング信
号発生回路２０からのタイミング信号によりゲートを開
く受信ゲート１５からなる超音波の受信手段としての超
音波受信部とを備えて構成される。
発生回路２０からのタイミング信号により超音波信号を
発生する超音波信号発生回路１１及び送波器１２からな
る超音波の送信手段としての超音波送信部と、超音波信
号を受信する受波器１３、増幅器１４及びタイミング信
号発生回路２０からのタイミング信号によりゲートを開
く受信ゲート１５からなる超音波の受信手段としての超
音波受信部とを備えて構成される。
【００２１】信号処理回路３０は、タイミング信号発生
回路２０からのタイミング信号と超音波送受信装置１０
の受信ゲート１５からの受信信号に基づいて、後述する
ように架線残存径を測定する。従って、信号処理回路３
０が測定手段に相当する。前記超音波送受信装置１０
は、図２に示すように、架線１に摺接するパンタグラフ
２に絶縁部材３を設け、この絶縁部材３の架線１との摺
接面と対向する面に架線１に向けて超音波を送信できる
ように配置される。絶縁部材３は、架線１を傷つけない
材料が好ましい。
回路２０からのタイミング信号と超音波送受信装置１０
の受信ゲート１５からの受信信号に基づいて、後述する
ように架線残存径を測定する。従って、信号処理回路３
０が測定手段に相当する。前記超音波送受信装置１０
は、図２に示すように、架線１に摺接するパンタグラフ
２に絶縁部材３を設け、この絶縁部材３の架線１との摺
接面と対向する面に架線１に向けて超音波を送信できる
ように配置される。絶縁部材３は、架線１を傷つけない
材料が好ましい。
【００２２】次に、かかる架線検査装置の残存径測定動
作について説明する。タイミング信号発生回路２０から
の送信タイミング信号の発生により、超音波発生回路１
１から超音波が出力され、送波器１２から絶縁部材３に
向けて超音波が送信される。送信された超音波は、架線
１と絶縁部材３との境界面と、架線１の端面でそれぞれ
反射する。受波器１３では、図４に示すように、架線１
と絶縁部材３との境界面での反射波Ｒ1 が受信され、そ
の後架線１の端面での反射波Ｒ 2 が受信される。受信さ
れた反射波は、増幅器１４で増幅された後、送信タイミ
ング信号によりゲートを開いた受信ゲート１４を介して
信号処理回路３０に入力される。信号処理回路３０で
は、超音波送信時点から反射波Ｒ1 ，Ｒ2 をそれぞれ受
信するまでの時間Ｔ1 ，Ｔ2 の差に基づいて架線１の残
存径を測定する。
作について説明する。タイミング信号発生回路２０から
の送信タイミング信号の発生により、超音波発生回路１
１から超音波が出力され、送波器１２から絶縁部材３に
向けて超音波が送信される。送信された超音波は、架線
１と絶縁部材３との境界面と、架線１の端面でそれぞれ
反射する。受波器１３では、図４に示すように、架線１
と絶縁部材３との境界面での反射波Ｒ1 が受信され、そ
の後架線１の端面での反射波Ｒ 2 が受信される。受信さ
れた反射波は、増幅器１４で増幅された後、送信タイミ
ング信号によりゲートを開いた受信ゲート１４を介して
信号処理回路３０に入力される。信号処理回路３０で
は、超音波送信時点から反射波Ｒ1 ，Ｒ2 をそれぞれ受
信するまでの時間Ｔ1 ，Ｔ2 の差に基づいて架線１の残
存径を測定する。
【００２３】次に、信号処理回路３０による架線１の残
存径の算出動作を説明する。送信開始から反射波Ｒ1 が
受信されるまでの時間がＴ1 、反射波Ｒ2 が受信される
までの時間がＴ2 であったとする。絶縁部材３の厚さを
Ｌ1 、架線１の残存径をＬ2 、絶縁部材中の超音波伝播
速度をＣ1 、架線中の超音波伝播速度をＣ2とすると、
時間Ｔ1 、Ｔ2 は次の式（１）、（２）のようになる。
存径の算出動作を説明する。送信開始から反射波Ｒ1 が
受信されるまでの時間がＴ1 、反射波Ｒ2 が受信される
までの時間がＴ2 であったとする。絶縁部材３の厚さを
Ｌ1 、架線１の残存径をＬ2 、絶縁部材中の超音波伝播
速度をＣ1 、架線中の超音波伝播速度をＣ2とすると、
時間Ｔ1 、Ｔ2 は次の式（１）、（２）のようになる。
【００２４】 Ｔ1 ＝２Ｌ1 ／Ｃ1 ・・・ （１） Ｔ2 ＝（２Ｌ1 ／Ｃ1 ）＋（２Ｌ2 ／Ｃ2 ） ・・・ （２） 式（１）と（２）から、反射波ＲとＲ2 の受信時間差Ｔ
2 −Ｔ1 は、 Ｔ2 −Ｔ1 ＝２Ｌ2 ／Ｃ2 ・・・ （３） となる。
2 −Ｔ1 は、 Ｔ2 −Ｔ1 ＝２Ｌ2 ／Ｃ2 ・・・ （３） となる。
【００２５】式（３）から、架線１の残存径Ｌ2 は、 Ｌ2 ＝Ｃ2 （Ｔ2 −Ｔ1 ）／２ ・・・ （４） となる。架線１の超音波伝播速度Ｃ2 は一定であるの
で、式（４）から反射波ＲとＲ2の受信時間差を測定す
ることで、架線１の残存径Ｌ2 を算出することができ
る。
で、式（４）から反射波ＲとＲ2の受信時間差を測定す
ることで、架線１の残存径Ｌ2 を算出することができ
る。
【００２６】かかる構成のように超音波を利用すること
で、低コストの検査装置で、架線１の残存径Ｌ2 を直接
且つ容易に測定することができる。次に、図５及び図６
に基づいて第２実施形態について説明する。図５は、第
２実施形態のブロック構成図である。尚、第１実施形態
と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
で、低コストの検査装置で、架線１の残存径Ｌ2 を直接
且つ容易に測定することができる。次に、図５及び図６
に基づいて第２実施形態について説明する。図５は、第
２実施形態のブロック構成図である。尚、第１実施形態
と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】図５において、本実施形態の検査装置は、
複数（ｎ個）の超音波送受信装置１０−１，１０−２，
・・，１０−ｎと、これら超音波送受信装置１０−１，
１０−２，・・，１０−ｎを信号処理回路３０に切換え
接続するマルチプレクサ４０と、複数の超音波送受信装
置１０−１，１０−２，・・，１０−ｎを一定の時間間
隔Ｔ0 で順次走査駆動すると共に、マクチプレクサ４０
の切換えを超音波送受信装置の切換え駆動に同期して制
御する切換え制御手段としての制御装置５０とを備えて
構成される。複数の超音波送受信装置１０−１，１０−
２，・・，１０−ｎは、図６に示すように、パンタグラ
フ２の長手方向に沿って絶縁部材３の下面に第１実施形
態と同様に配置される。尚、本実施形態では、制御装置
５０内にタイミング信号発生回路２０が含まれているも
のとする。
複数（ｎ個）の超音波送受信装置１０−１，１０−２，
・・，１０−ｎと、これら超音波送受信装置１０−１，
１０−２，・・，１０−ｎを信号処理回路３０に切換え
接続するマルチプレクサ４０と、複数の超音波送受信装
置１０−１，１０−２，・・，１０−ｎを一定の時間間
隔Ｔ0 で順次走査駆動すると共に、マクチプレクサ４０
の切換えを超音波送受信装置の切換え駆動に同期して制
御する切換え制御手段としての制御装置５０とを備えて
構成される。複数の超音波送受信装置１０−１，１０−
２，・・，１０−ｎは、図６に示すように、パンタグラ
フ２の長手方向に沿って絶縁部材３の下面に第１実施形
態と同様に配置される。尚、本実施形態では、制御装置
５０内にタイミング信号発生回路２０が含まれているも
のとする。
【００２８】次に動作を説明する。制御装置５０からタ
イミング信号が、超音波送受信装置１０−１，１０−
２，・・，１０−ｎに一定の時間間隔Ｔ0 で入力し、順
次駆動される。これと同期して制御装置５０からの制御
信号によりマルチプレクサ４０の切換え操作も行われ、
駆動している超音波送受信装置のみを信号処理回路３０
に接続する。駆動された超音波送受信装置が架線１の下
に位置していなければ、絶縁部材３の端面からの反射波
Ｒ1 のみが受信される。一方、駆動された超音波送受信
装置が架線１の下に位置していれば、架線１と絶縁部材
３の境界面からの反射波Ｒ1 の受信後に図７に、超音波
送受信装置１０−１，１０−２，・・，１０−ｎを順次
駆動走査した時の反射波の受信状態を示し、この図で
は、ｋ番目の超音波送受信装置１０−ｋが架線１の下に
位置していることを示している。
イミング信号が、超音波送受信装置１０−１，１０−
２，・・，１０−ｎに一定の時間間隔Ｔ0 で入力し、順
次駆動される。これと同期して制御装置５０からの制御
信号によりマルチプレクサ４０の切換え操作も行われ、
駆動している超音波送受信装置のみを信号処理回路３０
に接続する。駆動された超音波送受信装置が架線１の下
に位置していなければ、絶縁部材３の端面からの反射波
Ｒ1 のみが受信される。一方、駆動された超音波送受信
装置が架線１の下に位置していれば、架線１と絶縁部材
３の境界面からの反射波Ｒ1 の受信後に図７に、超音波
送受信装置１０−１，１０−２，・・，１０−ｎを順次
駆動走査した時の反射波の受信状態を示し、この図で
は、ｋ番目の超音波送受信装置１０−ｋが架線１の下に
位置していることを示している。
【００２９】信号処理回路３０では、第１実施形態と同
様にして、反射波Ｒ1 とＲ2 の受信時間差に基づいて架
線１の残存径Ｌ2 を測定する。 架線１は左右に位置ずれ
を起こして必ずしもパンタグラフ２の中央部と接触して
いるとは限らないが、かかる構成によれば、このような
架線１の位置ずれがあっても、いずれかの超音波送受信
装置で架線１の残存径を測定できる。
様にして、反射波Ｒ1 とＲ2 の受信時間差に基づいて架
線１の残存径Ｌ2 を測定する。 架線１は左右に位置ずれ
を起こして必ずしもパンタグラフ２の中央部と接触して
いるとは限らないが、かかる構成によれば、このような
架線１の位置ずれがあっても、いずれかの超音波送受信
装置で架線１の残存径を測定できる。
【００３０】尚、マルチプレクサを設けず、各超音波送
受信装置毎に信号処理回路を設けて全ての超音波送受信
装置を一斉に駆動するように構成してもよい。次に、オ
ン・ディレー回路を用いて架線の残存径が許容される厚
さ以上か否かを判定するよう構成した実施形態を示す。
図８に、絶縁部材３の摩耗に伴って架線１からの反射波
Ｒ2 の受信時間がさほど変化しない場合に好適な第３実
施形態のブロック構成図を示す。
受信装置毎に信号処理回路を設けて全ての超音波送受信
装置を一斉に駆動するように構成してもよい。次に、オ
ン・ディレー回路を用いて架線の残存径が許容される厚
さ以上か否かを判定するよう構成した実施形態を示す。
図８に、絶縁部材３の摩耗に伴って架線１からの反射波
Ｒ2 の受信時間がさほど変化しない場合に好適な第３実
施形態のブロック構成図を示す。
【００３１】図８において、本実施形態は、第１実施形
態と同様のタイミング信号発生回路２０と超音波送受信
装置１０に加えて図示のような構成の信号処理回路６０
を備える。前記信号処理回路６０は、タイミング信号発
生回路２０からの送信タイミング信号の入力により出力
を発生し前記送信タイミング信号が停止してから所定の
オフ・ディレー時間ＴOFF 後に出力が停止する第１オフ
・ディレー回路６１と、該第１オフ・ディレー回路６１
の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間Ｔ ON後
に出力を発生する第１オン・ディレー回路６２と、超音
波送受信装置１０からの受信信号をレベル検定するレベ
ル検定回路６３と、第１オン・ディレー回路６２の出力
をホールド入力信号としレベル検定回路６３からの出力
をトリガ入力信号としトリガ入力信号を自己保持する第
１自己保持回路６４とを備えて構成され、自己保持回路
６４から出力が発生した時に架線１の残存径Ｌ2 が予め
設定した許容値以上あることを示す構成である。
態と同様のタイミング信号発生回路２０と超音波送受信
装置１０に加えて図示のような構成の信号処理回路６０
を備える。前記信号処理回路６０は、タイミング信号発
生回路２０からの送信タイミング信号の入力により出力
を発生し前記送信タイミング信号が停止してから所定の
オフ・ディレー時間ＴOFF 後に出力が停止する第１オフ
・ディレー回路６１と、該第１オフ・ディレー回路６１
の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間Ｔ ON後
に出力を発生する第１オン・ディレー回路６２と、超音
波送受信装置１０からの受信信号をレベル検定するレベ
ル検定回路６３と、第１オン・ディレー回路６２の出力
をホールド入力信号としレベル検定回路６３からの出力
をトリガ入力信号としトリガ入力信号を自己保持する第
１自己保持回路６４とを備えて構成され、自己保持回路
６４から出力が発生した時に架線１の残存径Ｌ2 が予め
設定した許容値以上あることを示す構成である。
【００３２】 ここで、前記オフ・ディレー時間ＴOFF は
絶縁部材３及び架線１が摩耗していない状態で反射波Ｒ
2 を受信できる時間に設定し、オン・ディレー時間ＴON
は絶縁部材３を介して許容値の残存径Ｌ2 で反射波Ｒ2
が受信できる時間に設定する。次に、図９のタイムチャ
ートを参照して動作を説明する。
絶縁部材３及び架線１が摩耗していない状態で反射波Ｒ
2 を受信できる時間に設定し、オン・ディレー時間ＴON
は絶縁部材３を介して許容値の残存径Ｌ2 で反射波Ｒ2
が受信できる時間に設定する。次に、図９のタイムチャ
ートを参照して動作を説明する。
【００３３】タイミング信号発生回路２０から送信タイ
ミング信号が発生すると、第１オフ・ディレー回路６１
からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出力が発生する。第
１オフ・ディレー回路６１からの出力が第１オン・ディ
レー回路６２に入力すると、オン・ディレー時間ＴON経
過後に第１オン・ディレー回路６２からの出力が第１自
己保持回路６４のホールド端子に入力する。一方、前記
送信タイミング信号の発生により超音波送受信装置１０
が駆動し、最初に架線１と絶縁部材３との境界面での反
射波Ｒ1 が受信され、その後に架線１の端面での反射波
Ｒ2 が受信されてレベル検定回路６３に入力する。レベ
ル検定回路６３では、入力信号をレベル検定し、予め設
定した閾値以上の時に出力を発生して第１自己保持回路
６４のトリガ端子に入力する。
ミング信号が発生すると、第１オフ・ディレー回路６１
からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出力が発生する。第
１オフ・ディレー回路６１からの出力が第１オン・ディ
レー回路６２に入力すると、オン・ディレー時間ＴON経
過後に第１オン・ディレー回路６２からの出力が第１自
己保持回路６４のホールド端子に入力する。一方、前記
送信タイミング信号の発生により超音波送受信装置１０
が駆動し、最初に架線１と絶縁部材３との境界面での反
射波Ｒ1 が受信され、その後に架線１の端面での反射波
Ｒ2 が受信されてレベル検定回路６３に入力する。レベ
ル検定回路６３では、入力信号をレベル検定し、予め設
定した閾値以上の時に出力を発生して第１自己保持回路
６４のトリガ端子に入力する。
【００３４】送信タイミング信号が発生してから反射波
Ｒ1 が受信されている間、レベル検定回路６３からの出
力が第１自己保持回路６４のトリガ端子に入力するが、
この間では第１オン・ディレー回路６２からの出力がな
く、第１自己保持回路６４から出力は発生しない。そし
て、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上ある場合、第１オ
ン・ディレー回路６２からの出力が発生した後に反射波
Ｒ2 が受信されるため、第１自己保持回路６４はトリガ
されて、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上あり、正常で
あることを示す判定出力を発生する。一方、架線１の残
存径Ｌ2 が許容値未満になると、第１オン・ディレー回
路６２からの出力が発生する以前に反射波Ｒ2 が受信さ
れてしまう。このため、第１自己保持回路６４のトリガ
端子に信号が入力した後にホールド端子に第１オン・デ
ィレー回路６２の出力が入力するので、第１自己保持回
路６４から判定出力が発生せず、架線１の残存径Ｌ2 が
許容値未満であり、異常であることを通報する。
Ｒ1 が受信されている間、レベル検定回路６３からの出
力が第１自己保持回路６４のトリガ端子に入力するが、
この間では第１オン・ディレー回路６２からの出力がな
く、第１自己保持回路６４から出力は発生しない。そし
て、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上ある場合、第１オ
ン・ディレー回路６２からの出力が発生した後に反射波
Ｒ2 が受信されるため、第１自己保持回路６４はトリガ
されて、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上あり、正常で
あることを示す判定出力を発生する。一方、架線１の残
存径Ｌ2 が許容値未満になると、第１オン・ディレー回
路６２からの出力が発生する以前に反射波Ｒ2 が受信さ
れてしまう。このため、第１自己保持回路６４のトリガ
端子に信号が入力した後にホールド端子に第１オン・デ
ィレー回路６２の出力が入力するので、第１自己保持回
路６４から判定出力が発生せず、架線１の残存径Ｌ2 が
許容値未満であり、異常であることを通報する。
【００３５】図１０に、絶縁部材３の摩耗に伴って架線
１からの反射波Ｒ2 の受信時間の変化が大きい場合に好
適な第４実施形態のブロック構成図を示す。本実施形態
は、図８に示す第３実施形態と信号処理回路の構成が異
なり、図１０に本実施形態の信号処理回路７０の構成を
示す。図１０において、本実施形態の信号処理回路７０
は、タイミング信号発生回路２０からの送信タイミング
信号の入力により出力を発生し前記送信タイミング信号
が停止してから所定のオフ・ディレー時間ＴOFF 後に出
力が停止する第２オフ・ディレー回路７１と、超音波送
受信装置１０からの受信信号をレベル検定するレベル検
定回路７２と、該レベル検定回路７２の出力の立下が
り、即ち、反射波Ｒ1 の受信信号の立下がりを検出する
立下がり検出回路７３と、前記第２オフ・ディレー回路
７１の出力をホールド入力信号とし前記立下がり検出回
路７３の出力をトリガ入力信号としトリガ入力信号を自
己保持する第２自己保持回路７４と、該第２自己保持回
路７４の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間
ＴON後に出力を発生する第２オン・ディレー回路７５
と、該第２オン・ディレー回路７５の出力をホールド入
力信号とし前記レベル検定回路７２の出力をトリガ入力
信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第３自己保
持回路７６とを備えて構成され、第３自己保持回路７６
から出力が発生した時に架線１の残存径Ｌ2 が予め設定
した許容値以上あることを示す構成である。
１からの反射波Ｒ2 の受信時間の変化が大きい場合に好
適な第４実施形態のブロック構成図を示す。本実施形態
は、図８に示す第３実施形態と信号処理回路の構成が異
なり、図１０に本実施形態の信号処理回路７０の構成を
示す。図１０において、本実施形態の信号処理回路７０
は、タイミング信号発生回路２０からの送信タイミング
信号の入力により出力を発生し前記送信タイミング信号
が停止してから所定のオフ・ディレー時間ＴOFF 後に出
力が停止する第２オフ・ディレー回路７１と、超音波送
受信装置１０からの受信信号をレベル検定するレベル検
定回路７２と、該レベル検定回路７２の出力の立下が
り、即ち、反射波Ｒ1 の受信信号の立下がりを検出する
立下がり検出回路７３と、前記第２オフ・ディレー回路
７１の出力をホールド入力信号とし前記立下がり検出回
路７３の出力をトリガ入力信号としトリガ入力信号を自
己保持する第２自己保持回路７４と、該第２自己保持回
路７４の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間
ＴON後に出力を発生する第２オン・ディレー回路７５
と、該第２オン・ディレー回路７５の出力をホールド入
力信号とし前記レベル検定回路７２の出力をトリガ入力
信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第３自己保
持回路７６とを備えて構成され、第３自己保持回路７６
から出力が発生した時に架線１の残存径Ｌ2 が予め設定
した許容値以上あることを示す構成である。
【００３６】 ここで、前記第２オフ・ディレー回路７１
は図８の第１オフ・ディレー回路６１と同様のオフ・デ
ィレー時間ＴOFF に設定する。また、第２オン・ディレ
ー回路７５のオン・ディレー時間ＴONは、第１オン・デ
ィレー回路６２とは異なり絶縁部材３を介さずに許容値
の残存径Ｌ2 で反射波Ｒ2 が受信できる時間に設定す
る。
は図８の第１オフ・ディレー回路６１と同様のオフ・デ
ィレー時間ＴOFF に設定する。また、第２オン・ディレ
ー回路７５のオン・ディレー時間ＴONは、第１オン・デ
ィレー回路６２とは異なり絶縁部材３を介さずに許容値
の残存径Ｌ2 で反射波Ｒ2 が受信できる時間に設定す
る。
【００３７】次に、図１１のタイムチャートを参照して
動作を説明する。タイミング信号発生回路２０から送信
タイミング信号が発生すると、第２オフ・ディレー回路
７１からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出力が発生す
る。また、前記送信タイミング信号の発生により超音波
送受信装置１０が駆動し、架線１と絶縁部材３との境界
面での反射波Ｒ1 が受信される。この受信信号が立ち下
がると、立下がり検出回路７３からの出力が第２自己保
持回路７４のトリガ端子に入力する。第２自己保持回路
７３のホールド端子には既に第２オフ・ディレー回路７
１の出力が入力しているので、この時点で第２自己保持
回路７４から出力が発生して第２オン・ディレー回路７
５に入力する。これにより、所定のオン・ディレー時間
ＴON経過後に第２オン・ディレー回路７５からの出力が
第３自己保持回路７５のホールド端子に入力する。そし
て、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上ある場合、第２オ
ン・ディレー回路７５からの出力が発生した後に架線１
の端面からの反射波Ｒ2 が受信されるため、第３自己保
持回路７６はトリガされて、架線１の残存径Ｌ2 が許容
値以上あり、正常であることを示す判定出力を発生す
る。
動作を説明する。タイミング信号発生回路２０から送信
タイミング信号が発生すると、第２オフ・ディレー回路
７１からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出力が発生す
る。また、前記送信タイミング信号の発生により超音波
送受信装置１０が駆動し、架線１と絶縁部材３との境界
面での反射波Ｒ1 が受信される。この受信信号が立ち下
がると、立下がり検出回路７３からの出力が第２自己保
持回路７４のトリガ端子に入力する。第２自己保持回路
７３のホールド端子には既に第２オフ・ディレー回路７
１の出力が入力しているので、この時点で第２自己保持
回路７４から出力が発生して第２オン・ディレー回路７
５に入力する。これにより、所定のオン・ディレー時間
ＴON経過後に第２オン・ディレー回路７５からの出力が
第３自己保持回路７５のホールド端子に入力する。そし
て、架線１の残存径Ｌ2 が許容値以上ある場合、第２オ
ン・ディレー回路７５からの出力が発生した後に架線１
の端面からの反射波Ｒ2 が受信されるため、第３自己保
持回路７６はトリガされて、架線１の残存径Ｌ2 が許容
値以上あり、正常であることを示す判定出力を発生す
る。
【００３８】一方、架線１の残存径Ｌ2 が許容値未満の
時は、第２オン・ディレー回路７５からの出力が発生す
る以前に反射波Ｒ2 が受信されてしまうので、第３自己
保持回路６４はトリガされず正常を示す判定出力が発生
せず、架線１の残存径Ｌ2 が許容値未満であり、異常で
あることを示す。ところで、絶縁部材３が摩耗して薄く
なると、絶縁部材３と架線１との間に空隙ができて、架
線１の残存径の測定が困難になる。そして、絶縁部材３
がなくなってしまうと、超音波送受信装置１０と架線１
が接触して超音波送受信装置１０が破損される虞れがあ
る。従って、絶縁部材３の厚さも監視することが望まし
い。
時は、第２オン・ディレー回路７５からの出力が発生す
る以前に反射波Ｒ2 が受信されてしまうので、第３自己
保持回路６４はトリガされず正常を示す判定出力が発生
せず、架線１の残存径Ｌ2 が許容値未満であり、異常で
あることを示す。ところで、絶縁部材３が摩耗して薄く
なると、絶縁部材３と架線１との間に空隙ができて、架
線１の残存径の測定が困難になる。そして、絶縁部材３
がなくなってしまうと、超音波送受信装置１０と架線１
が接触して超音波送受信装置１０が破損される虞れがあ
る。従って、絶縁部材３の厚さも監視することが望まし
い。
【００３９】絶縁部材３の厚さの検査回路は、図８に示
す信号処理回路と同じ回路構成でよい。ただし、この場
合は、オフ・ディレー回路のオフ・ディレー時間ＴOFF
を、絶縁部材３が摩耗していない状態で絶縁部材３と架
線１との境界面での反射波Ｒ 1 を受信できる時間に設定
し、オン・ディレー回路のオン・ディレー時間ＴONを、
絶縁部材３の許容厚さで反射波Ｒ1 を受信できる時間に
設定する。ここで、絶縁部材３の厚さ検査回路において
は、図８の第１オフ・ディレー回路が第３オフ・ディレ
ー回路となり、第１オン・ディレー回路が第３オン・デ
ィレー回路となり、第１自己保持回路が第４自己保持回
路となる。
す信号処理回路と同じ回路構成でよい。ただし、この場
合は、オフ・ディレー回路のオフ・ディレー時間ＴOFF
を、絶縁部材３が摩耗していない状態で絶縁部材３と架
線１との境界面での反射波Ｒ 1 を受信できる時間に設定
し、オン・ディレー回路のオン・ディレー時間ＴONを、
絶縁部材３の許容厚さで反射波Ｒ1 を受信できる時間に
設定する。ここで、絶縁部材３の厚さ検査回路において
は、図８の第１オフ・ディレー回路が第３オフ・ディレ
ー回路となり、第１オン・ディレー回路が第３オン・デ
ィレー回路となり、第１自己保持回路が第４自己保持回
路となる。
【００４０】図１２に示す動作タイムチャートに基づい
て絶縁部材３の厚さ検査について説明する。また、以下
の説明では、図８の回路を代用して説明するが、第１オ
フ・ディレー回路、第１オン・ディレー回路及び第１自
己保持回路を、それぞれ第３オフ・ディレー回路、第３
オン・ディレー回路及び第４自己保持回路に置き換えて
説明する。
て絶縁部材３の厚さ検査について説明する。また、以下
の説明では、図８の回路を代用して説明するが、第１オ
フ・ディレー回路、第１オン・ディレー回路及び第１自
己保持回路を、それぞれ第３オフ・ディレー回路、第３
オン・ディレー回路及び第４自己保持回路に置き換えて
説明する。
【００４１】送信タイミング信号が発生すると、第３オ
フ・ディレー回路からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出
力が発生し、第３オン・ディレー回路に入力する。第３
オン・ディレー回路からはオン・ディレー時間ＴON経過
後に出力が発生し第４自己保持回路のホールド端子に入
力する。一方、前記送信タイミング信号の発生により超
音波送受信装置１０が駆動し、架線１と絶縁部材３との
境界面での反射波Ｒ1が受信され、レベル検定回路でレ
ベル検定されて第４自己保持回路のトリガ端子に入力す
る。
フ・ディレー回路からオフ・ディレー時間ＴOFF の間出
力が発生し、第３オン・ディレー回路に入力する。第３
オン・ディレー回路からはオン・ディレー時間ＴON経過
後に出力が発生し第４自己保持回路のホールド端子に入
力する。一方、前記送信タイミング信号の発生により超
音波送受信装置１０が駆動し、架線１と絶縁部材３との
境界面での反射波Ｒ1が受信され、レベル検定回路でレ
ベル検定されて第４自己保持回路のトリガ端子に入力す
る。
【００４２】絶縁部材３厚さが許容値以上ある場合、第
３オン・ディレー回路の出力が発生した後に反射波Ｒ1
が受信され、第４自己保持回路から絶縁部材３の厚さが
許容値以上あることを示す判定出力を発生する。一方、
絶縁部材３の厚さが許容値未満の場合は、第３オン・デ
ィレー回路の出力が発生する以前に反射波Ｒ1 が受信さ
れてしまうため、第４自己保持回路から判定出力が発生
せず、絶縁部材３の厚さが許容値未満であることを通報
する。
３オン・ディレー回路の出力が発生した後に反射波Ｒ1
が受信され、第４自己保持回路から絶縁部材３の厚さが
許容値以上あることを示す判定出力を発生する。一方、
絶縁部材３の厚さが許容値未満の場合は、第３オン・デ
ィレー回路の出力が発生する以前に反射波Ｒ1 が受信さ
れてしまうため、第４自己保持回路から判定出力が発生
せず、絶縁部材３の厚さが許容値未満であることを通報
する。
【００４３】かかる絶縁部材３の厚さ検査回路を、上述
した第１〜４の各実施形態の架線検査装置に用いれば、
より一層架線検査装置の信頼性を高めることができる。
また、図５に破線で示すように、架線の残存径の検査結
果を記憶するメモリ部８０を設け、移動体が移動しなが
ら架線の残存径を検査するようにするとよい。メモリ部
８０では、図１３に示すように、移動体の位置データＸ
と、各移動体位置においてｎ個の超音波送受信装置１０
−１〜１０−ｎの中から残存径測定用の有効な受信信号
を入力した超音波送受信装置の位置を示す番号データＮ
（Ｎ＝１〜ｎ）と、その時測定された測定時間のデータ
Ｔ1 ，Ｔ2 等を記憶する。尚、移動体の位置（Ｘ1 ，Ｘ
2 ，・・）は、例えばＧＰＳを利用して検出することが
できる。
した第１〜４の各実施形態の架線検査装置に用いれば、
より一層架線検査装置の信頼性を高めることができる。
また、図５に破線で示すように、架線の残存径の検査結
果を記憶するメモリ部８０を設け、移動体が移動しなが
ら架線の残存径を検査するようにするとよい。メモリ部
８０では、図１３に示すように、移動体の位置データＸ
と、各移動体位置においてｎ個の超音波送受信装置１０
−１〜１０−ｎの中から残存径測定用の有効な受信信号
を入力した超音波送受信装置の位置を示す番号データＮ
（Ｎ＝１〜ｎ）と、その時測定された測定時間のデータ
Ｔ1 ，Ｔ2 等を記憶する。尚、移動体の位置（Ｘ1 ，Ｘ
2 ，・・）は、例えばＧＰＳを利用して検出することが
できる。
【００４４】このようなメモリ部８０を設ければ、メモ
リ部８０に記憶したデータから、移動体の各位置におい
て、架線１に接触しているパンタグラフ２の部分が中央
部であるか否かを知ることができる。もし、パンタグラ
フ２の中央部が接触していれば架線１が正常に架設され
ていることを示し、パンタグラフ２の接触位置が端に片
寄っていれば、架線１の架設が正常でなく弛んでいる等
を示す。
リ部８０に記憶したデータから、移動体の各位置におい
て、架線１に接触しているパンタグラフ２の部分が中央
部であるか否かを知ることができる。もし、パンタグラ
フ２の中央部が接触していれば架線１が正常に架設され
ていることを示し、パンタグラフ２の接触位置が端に片
寄っていれば、架線１の架設が正常でなく弛んでいる等
を示す。
【００４５】従って、移動体の移動経路における架線１
の架設状態も知ることができる。尚、各実施形態では、
実際のパンタグラフに超音波送受信装置を付設する構成
を示したが、架線検査用に集電機能のない疑似的なパン
タグラフを別途設け、このパンタグラフに絶縁部材と共
に超音波送受信装置を設ける構成としてもよい。また、
本発明の各実施形態では、超音波送受信装置と別体に絶
縁部材を設ける構成としたが、超音波送受信装置自体を
絶縁部材で形成するようにしてもよい。また、絶縁部材
を設けずに、移動体の停止時に、送信手段及び受信手段
を直接架線に接触させて測定するようにしてもよいこと
は言うまでもない。
の架設状態も知ることができる。尚、各実施形態では、
実際のパンタグラフに超音波送受信装置を付設する構成
を示したが、架線検査用に集電機能のない疑似的なパン
タグラフを別途設け、このパンタグラフに絶縁部材と共
に超音波送受信装置を設ける構成としてもよい。また、
本発明の各実施形態では、超音波送受信装置と別体に絶
縁部材を設ける構成としたが、超音波送受信装置自体を
絶縁部材で形成するようにしてもよい。また、絶縁部材
を設けずに、移動体の停止時に、送信手段及び受信手段
を直接架線に接触させて測定するようにしてもよいこと
は言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、超音波を利用して架線の残存径を測定する
ので、低コストの検査装置により架線残存径を直接測定
することができる。請求項２、３に記載の発明によれ
ば、請求項１の発明の効果に加えて、移動体の走行時に
も架線の残存径の測定が可能となる。
明によれば、超音波を利用して架線の残存径を測定する
ので、低コストの検査装置により架線残存径を直接測定
することができる。請求項２、３に記載の発明によれ
ば、請求項１の発明の効果に加えて、移動体の走行時に
も架線の残存径の測定が可能となる。
【００４７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３の発明の効果に加えて、架線とパンタグラフの位置
がずれた場合でも、確実に残存径の測定ができ、検査装
置の信頼性が向上する。請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１〜４の発明の効果に加えて、移動体の移動
経路に沿って架線の架設状態を知ることができる。
〜３の発明の効果に加えて、架線とパンタグラフの位置
がずれた場合でも、確実に残存径の測定ができ、検査装
置の信頼性が向上する。請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１〜４の発明の効果に加えて、移動体の移動
経路に沿って架線の架設状態を知ることができる。
【００４８】請求項６、７に記載の発明によれば、測定
データに基づく演算機能を備えることなく架線の残存径
が許容値以上か否かを直ちに知ることができ、架線の正
常／異常を直接知ることができる。請求項８に記載の発
明によれば、絶縁部材の厚さを検査することができるの
で、絶縁部材の過剰摩耗による超音波送受信手段の破損
を未然に防止できる。
データに基づく演算機能を備えることなく架線の残存径
が許容値以上か否かを直ちに知ることができ、架線の正
常／異常を直接知ることができる。請求項８に記載の発
明によれば、絶縁部材の厚さを検査することができるの
で、絶縁部材の過剰摩耗による超音波送受信手段の破損
を未然に防止できる。
【図１】本発明の第１実施形態のブロック構成図
【図２】（Ａ）第１実施形態のは超音波送受信装置の取
付け状態図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図
付け状態図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図
【図３】架線正面からの超音波送受信装置の取付け状態
の拡大図
の拡大図
【図４】第１実施形態の動作タイムチャート
【図５】本発明の第２実施形態のブロック構成図
【図６】第２実施形態の超音波送受信装置の取付け状態
図
図
【図７】第２実施形態の動作タイムチャート
【図８】本発明の第３実施形態のブロック構成図
【図９】第３実施形態の動作タイムチャート
【図１０】本発明の第４実施形態のブロック構成図
【図１１】第４実施形態の動作タイムチャート
【図１２】絶縁部材の厚さ検査の動作タイムチャート
【図１３】メモリ部の記憶データの説明図
【図１４】従来の架線検査方法の説明図
１０ 超音波送受信装置 ２０ タイミング信号発生回路 ３０，６０，７０ 信号処理回路 ４０ マルチプレクサ ５０ 制御装置 ８０ メモリ部
Claims (8)
- 【請求項１】移動体に設けたパンタグラフが前記移動体
の走行時に摺接する架線の残存径を検査する架線検査装
置において、 前記パンタグラフに、前記架線に向けて超音波を送信す
る送信手段及び該送信手段から送信した超音波に基づく
反射波を受信する受信手段を配置すると共に、該受信手
段が受信した受信信号に基づいて架線の残存径を検査す
る検査手段を備えて構成したことを特徴とする架線検査
装置。 - 【請求項２】前記送信手段及び受信手段が、前記パンタ
グラフに前記架線と密着させて取付けた絶縁部材を介し
て取付けられる構成である請求項１に記載の架線検査装
置。 - 【請求項３】前記検査手段は、前記受信信号が受信す
る、架線と絶縁部材の境界面での反射波と架線端面での
反射波との受信時間差に基づいて架線の残存径を測定す
る測定手段を備える構成である請求項２に記載の架線検
査装置。 - 【請求項４】前記送信手段及び受信手段を、前記パンタ
グラフの長手方向に沿ってそれぞれ複数組配置し、これ
ら複数組の送信手段及び受信手段を一定周期で順次走査
駆動して前記測定手段に受信信号を切換え入力する切換
え制御手段を備える構成とした請求項３に記載の架線検
査装置。 - 【請求項５】少なくとも、前記移動体の走行によって変
化する移動体位置データと、前記切換え制御手段で走査
駆動される前記複数組の送信手段及び受信手段のうちか
ら各移動体位置において前記測定手段で採用した受信信
号を入力した送信手段及び受信手段の位置を示すデータ
とを記憶するメモリ手段を備える請求項４に記載の架線
検査装置。 - 【請求項６】前記検査手段は、前記送信手段の超音波送
信のタイミングを制御する送信タイミング信号の入力に
より出力を発生し前記送信タイミング信号が停止してか
ら所定のオフ・ディレー時間後に出力が停止する第１オ
フ・ディレー回路と、該第１オフ・ディレー回路の出力
が入力してから所定のオン・ディレー時間後に出力を発
生する第１オン・ディレー回路と、該第１オン・ディレ
ー回路の出力をホールド入力信号とし前記受信手段から
の受信信号をトリガ入力信号とし当該トリガ入力信号を
自己保持する第１自己保持回路とを備え、架線正常時に
前記第１自己保持回路から出力が発生する構成とした請
求項２に記載の架線検査装置。 - 【請求項７】前記検査手段は、前記送信手段の超音波送
信のタイミングを制御する送信タイミング信号の入力に
より出力を発生し前記送信タイミング信号が停止してか
ら所定のオフ・ディレー時間後に出力が停止する第２オ
フ・ディレー回路と、前記受信手段からの受信信号の立
下がりを検出する立下がり検出回路と、前記第２オフ・
ディレー回路の出力をホールド入力信号とし前記立下が
り検出回路の出力をトリガ入力信号とし当該トリガ入力
信号を自己保持する第２自己保持回路と、該第２自己保
持回路の出力が入力してから所定のオン・ディレー時間
後に出力を発生する第２オン・ディレー回路と、該第２
オン・ディレー回路の出力をホールド入力信号とし前記
受信手段からの受信信号をトリガ入力信号とし当該トリ
ガ入力信号を自己保持する第３自己保持回路とを備え、
架線正常時に前記第３自己保持回路から出力が発生する
構成とした請求項２に記載の架線検査装置。 - 【請求項８】前記送信手段の超音波送信のタイミングを
制御する送信タイミング信号の入力により出力を発生し
前記送信タイミング信号が停止してから所定のオフ・デ
ィレー時間後に出力が停止する第３オフ・ディレー回路
と、該第３オフ・ディレー回路の出力が入力してから所
定のオン・ディレー時間後に出力を発生する第３オン・
ディレー回路と、該第３オン・ディレー回路の出力をホ
ールド入力信号とし前記受信手段からの受信信号をトリ
ガ入力信号とし当該トリガ入力信号を自己保持する第４
自己保持回路とを備え、前記第３オフ・ディレー回路の
オフ・ディレー時間を、前記絶縁部材が摩耗していない
状態で架線と絶縁部材の境界面での反射波が前記受信手
段で受信可能な時間に設定し、前記絶縁部材が所定以上
の厚さがある時に前記第４自己保持回路から出力が発生
する構成とした請求項２〜７のいずれか１つに記載の架
線検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244151A JPH1183816A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 架線検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244151A JPH1183816A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 架線検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183816A true JPH1183816A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17114529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244151A Pending JPH1183816A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 架線検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183816A (ja) |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9244151A patent/JPH1183816A/ja active Pending
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