Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do testowania urzadzenia mierzacego tempe¬ rature, przy wykorzystaniu do pomiaru techniki podczerwieni* Wynalazek stosuje sie w ko¬ lejnictwie do zdalnego pomiaru temperatury osi taboru kolejowego bedacego w ruchu* Znany sposób testowania urzadzenia do pomiaru temperatury9 polega na mechanicznym przestawieniu przed uklad optyczny z polozenia spoczynkowego w pole widzenia glowicy po¬ miarowej, zarówki bedacej zródlem promieniowania oieplnego o temperaturze wyzszej niz próg dzialania sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej temperatury obserwowanego obiektu* Wada tego sposobu testowania jest brak ilosciowych danych o wielkosci wykrytego sygnalu testujacego, który moze wielokrotnie przewyzszac próg dzialania sygnalizacji urzadzenia* W takim przypadku rola testowania zostaje ograniczona do sprawdzenia funkcjonowania urza¬ dzenia, nie daje jednak pogladu na dokladnosc wyników* Inny sposób testowania urzadzenia do pomiaru temperatury* wykorzystywany przez firme "SERV0" polega na zdjeciu charakterystyki termicznej urzadzenia przy pomocy zewnetrznego przenosnego, nastawianego recznie wzorca temperatury* Wada tego sposobu jest jego labora» toryjny charakter oraz brak natychmiastowej ooeny dzialania urzadzenia* Ocena prawidlowo¬ sci dzialania urzadzenia moze byc dokonana jedynie przez wyszkolony serwis techniczny* Znany uklad testujacy urzadzenia do pomiaru temperatury sklada sie z zarówki umiesz¬ czonej na czas testowania przed obiektywem glowicy pomiarowej i ukladu sterujacego* Po przejezdzie pociagu nastepuje zaswiecenie zarówki* majace na celu sprawdzenie czy wygene¬ rowany blysk zostal zarejestrowany* Wada tego rozwiazania jest jedynie jakosciowa ocena dzialania ukladu* Wiaze sie to z tym, ze uzyte zródlo promieniowania nie jest dopasowane widmowo do charakterystyki detektora* ani do charakterystyki tiidmowej mierzonego obiektu* na skutek tlumienia promieniowania zarnika dla dlugosci fal 7*- 2 /tm* Dodatkowo banka szklana promieniuje wlasna temperature falszujao wyziik* Jednoczesnie duzy rozrzut w eml-2 1^5 288 towanym promieniowaniu powoduje koniecznosc akceptowania znaoznego rozrzutu wyniku pomiaru testuy a wiec i sLaba weryfikacje sprawnosoi urzadzenia* Innym znanym rozwiazaniem Jest przenosne urzadzenie testujace stosowane przez firme "SERVO", umieszczone przed glowloa pomiarowa, które ma wewnetrzne zródlo promieniowania podczerwonegof modulowane meohanloz- nie* Wada tego rozwiazania jest jedynie mozliwosc dorywczej kontroli urzadzenia do pomia¬ ru temperatury oraz testowanie po znacznym uplywie czasu, a wieo w innych warunkach* na przyklad przy braku zaklócen.Rozwiazanie wedlug wynalazku nie posiada powyzszych niedogodnosci i wad* Sposób, wedlug wynalazku, testowania urzadzenia mierzacego temperature* wykorzystuja* oego technike podczerwieni do pomiaru temperatury obiektów, oparty na porównaniu uchybu pomiaru temperatury wzoroa promieniowania z klasa dokladnosci urzadzenia mierzacego tempe¬ rature, polega na tym, ze uchyb pomiaru temperatury wzoroa promieniowania stanowi róznice miedzy wartoscia temperatury wzorca promieniowania znana z góry i dobrana tak, aby wynik pomiaru miescil sie w przedziale pomiarowym urzadzenia mierzaoego temperature i wartoscia temperatury pomierzona przez urzadzenie mierzace temperature przy zasilaniu wzoroa promie¬ niowania z generatora testujacego jednokrotnym impulsem pradowym o regulowanym czasie trwa¬ nia 1 amplitudzie, co umozliwia wytworzenie temperatury wzorca promieniowania w odpowied¬ nim przedziale stosowania do przedzialu pomiarowego urzadzenia mierzacego temperature* Ustalenia parametrów impulsu wzoroowego przeprowadza sie jednorazowo bezposrednio po wzor¬ cowaniu urzadzenia mierzacego temperature* Tak okreslony uchyb pomiaru temperatury wzoroa promieniowania porównuje sie w komparatorze z klasa dokladnosci urzadzenia mierzacego tem¬ perature i w przypadku przekroczenia dopuszczalnego przedzialu bledu, wynikajacego z klasy urzadzenia, sygnalizuje sie niesprawnosc urzadzenia testowanego* Uklad, wedlug wynalazku, do testowania urzadzenia mierzaoego temperature, skladaja¬ cego sie z glowicy pomiarowej, zawierajacej uklad optyczny i detektor promieniowania oraz z przylaczonych do niego przetwornika pomiarowego i ukladu rejestrujacego polaczonych ze soba magistrala, zawierajacy równiez generator testujacy, komparator i wzorzec promienio¬ wania, charakteryzuje sie tym, ze wzorzec promieniowania wykonany z cienkiego drutu oporo¬ wego, umieszczony miedzy ukladem optycznym a detektorem promieniowania podczerwonego, za* silany jest przez generator testujacy, wytwarzajacy impulsy pradu o regulowanym ozasie trwania, którego wejscie jest polaczone z magistrala, z która sa równiez polaczone kompa¬ rator oraz wejsoie ukladu rejestrujacego, jak równiez wyjscie przetwornika pomiarowego* Zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest praktycznie ciagla kontrola dokladnosci dzia¬ lania urzadzenia pomiarowego* Po wystapieniu niesprawnosoi urzadzenia zostanie ono wykryte i zasygnalizowane juz po pierwszej serii blednyoh pomiarów. Testowanie obejmuje calosc sys¬ temu pomiarowego od detektora promieniowania podczerwonego po uklad rejestracji* Testowa¬ nie ukladu pomiarowego natychmiast po zakonczeniu ostatniego pomiaru umozliwia sprawdze¬ nie Jego parametrów w warunkach analogicznych jak w chwili pomiarów - ta sama temperatura otoczenia i zaklócenia pomiarowe* Ooena zarejestrowanych wyników pomiarów temperatur wzor- oem umozliwia okreslenie rodzaju uszkodzenia, a wieo ozy jest to wystepowanie zaklóoen, wzrost szumów detektora, czy spadek czulosci na skutek jego starzenia sie* Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu do testowania urzadzenia mierzaoego temperature technika podczerwieni* Uklad wedlug wynalazku do testowania urzadzenia mierzaoego tempe¬ rature zawiera wzorzeo promieniowania WP, wykonany z cienkiego drutu oporowego, umieszozo- ny miedzy ukladem optycznym UO, a detekt orem promieniowania podczerwonego DP, który zasi¬ lany jest przez generator testujacy GT wytwarzajacy impulsy pradu o regulowanym ozasie trwania polaczony do magistrali M, z która sa równiez polaozone komparator K oraz wejsoie ukladu rejestrujacego UR jak równiez wyjscie przetwornika pomiarowego PP, którego wejsoie jest polaozone z wyjsciem detektora promieniowania DP.1^5 288 3 Jak pokazano na rysunku w sklad urzadzenia mierzacego temperature UMT wchodzi glowica pomiarowa GP, przetwornik pomiarowy PP i ukLad rejestrujacy UR polaczone magistrala pomido¬ rowa M* Do glowioy pomiarowej OP wchodzi uklad optyczny UO oraz detektor promieniowania DP. UkLad testujacy natomiast sklada sie z generatora testu GTf komparatora K oraz wzoroa promieniowania podczerwonego VP9 umieszczonego w glowicy pomiarowej* Sposób wedlug wynalazku, polega na tym, ze uchyb pomiaru temperatury wzoroa promie* niowania VP stanowi róznice miedzy wartoscia temperatury wzorca promieniowania VP znana z góry i dobrana tak, aby wynik pomiaru miescil sie w przedziale pomiarowym urzadzenia mie» rzaoego temperature UMT, nalezy tu wybierac takie wartosoi temperatury wzoroa promieniowa¬ nia VP, aby wyniki pomiarów obejmowaly caly zakres pomiarowy urzadzenia mierzacego tempe¬ rature UMT, oraz miedzy wartoscia temperatury pomierzona przez urzadzenie mierzace tempe¬ rature UMT przy zasilaniu wzoroa promieniowania WP z generatora testujacego GT o regulowa¬ nym czasie trwania i amplitudzie. Umozliwia to wytworzenie temperatury wzorca promieniowa¬ nia VP w odpowiednim przedziale stosownie do przedzialu pomiarowego urzadzenia mierzacego temperature UMT. Regulowanie czasu trwania i ksztaltu impulsów pradowyoh z generatora GT umozliwia sprawdzenie wielu parametrów dynamicznych urzadzenia mierzacego temperature UMT waznych w przypadku konkretnych zastosowan* Ustalenia parametrów impulsu wzorcowego prze¬ prowadza sie jednorazowo bezposrednio po wzorcowaniu urzadzenia mierzacego temperature UMT* Testowanie urzadzenia mierzacego temperature UMT impulsami z wzoroa promieniowania WP tym rózni sie od wzorcowania, ze zamiast promieniowania cieplnego wysylanego przez zródlo pro¬ mieniowania, posiadajace znana wzoroowa temperature, uzywa sie wzoroa promieniowania YP o innych wymiarach i innej temperaturze lecz dajace ten sam wynik pomiaru w przypadku kon¬ kretnego urzadzenia UMT* Ustawienie parametrów impulsu wzorcowego w czasie wzorcowania lub bezposrednio po wzorcowaniu umozliwia sprawdzenie klasy urzadzenia UMT w ozasie gdy wzor¬ cowanie nie jest mozliwe tj. podczas eksploatacji* Tak okreslony uchyb pomiaru temperatury wzorca promieniowania WP porównuje sie w komparatorze K z klasa dokladnosci urzadzenia mierzacego temperature UMT i w przypadku przekroczenia dopuszczalnego przedzialu,bledu, wynikajacego z klasy urzadzenia, sygnalizuje sie niesprawnosc urzadzenia testowanego* Urzadzenie mierzaoe temperature UMT mierzy moc promieniowania podczerwonego padajace¬ go na detektor promieniowania DP, emitowanego przez obiekt o nieznanej temperaturze umiesz¬ czony przed ukladem optycznym UO glowioy pomiarowej GP, Sygnal z detektora promieniowania DP zostaje pomierzony w przetworniku pomiarowym PP wedlug okreslonego algorytmu, charakte¬ rystycznego dla wybranej metody pomiarowej* Wynik pomiaru przekazywany jest nastepnie do ukladu rejestraoji UR* V celu stwierdzenia wiarygodnosci wyników pomiarów uzyskanych ta droga oraz skrócenia czasu od wystapienia do wykrycia niesprawnosci urzadzenia mierzacego temperature UMT, stosu¬ je sie okresowe testowanie wybranych jego elementów* Odbywa sie to w ten sposób, ze testowa¬ nie rozpoczyna sie automatycznie po zakonczeniu kazdej serii pomiarów, po której uruchamia sie automatycznie generator testu GT* Zasila on wzorzec promieniowania WP impulsami pradu o regulowanym czasie trwania odpowiednio do zaprogramowanych poziomów temperatury* Dzieki temu wzorzeo promieniowania WP emituje scisle okreslone wzorocwe impulsy promieniowania podczerwonego* W urzadzeniu pomiarowym UMT te dodatkowe symulowane impulsy promieniowania sa mierzone wedlug tego samego algorytmu co 1 sygnaly pomiarowe pochodzaoe od wlasciwych obiektów pomiarowych, a otrzymane ta droga temperatury sa równiez rejestrowane przez urza¬ dzenie rejestrujaoe UR. W trakcie rejestraoji wyniki tych pomiarów porównuje sie w kompara¬ torze K z zaprogramowanymi poziomami temperatury wzoroa promieniowania WP* Jezeli róznica przekracza granice przedzialu dopuszczalnego uchybu pomiarowego uruchamiana jest sygnali¬ zacja wystapienia uszkodzenia, niezaleznie od rejestraoji wyników pomiarów testowych*li 145 288 Zastrzelenia patentowe 1* Sposób testowania urzadzenia mierzacego temperature, wykorzystujacego technike podozerwieni do pomiaru temperatury obiektów, oparty na porównaniu uchybu pomiaru tempe¬ ratury wzorca promieniowania z klasa dokladnosci urzadzenia mierzacego temperature, z n a- m i e n n y t y m, ze uchyb pomiaru temperatury wzoroa promieniowania /VP/ stanowi róz¬ nice miedzy wartoscia temperatury wzoroa promieniowania /VP/ znana z góry i dobrana tak aby wynik pomiaru miescil sie w przedziale pomiarowym urzadzenia mierzacego temperature /UMT/ i wartoscia temperatury pomierzona przez urzadzenie mierzace temperature /UKT/ przy zasilaniu wzorca promieniowania /VP/ z generatora testujacego /GT/ jednokrotnym impulsem pradowym o regulowanym czasie trwania i amplitudzie, co umozliwia wytworzenie temperatury wzoroa promieniowania /VP/ w odpowiednim przedziale stosownie do przedzialu pomiarowego urzadzenia mlrzaoego temperature /UMT/f przy czym ustalenia parametrów Impulsu wzoroowe- go przeprowadza sie jednorazowo bezposrednio po wzorcowaniu urzadzenia mierzacego tempera- ture /UMT/, po ozym tak okreslony uchyb pomiaru temperatury wzoroa promieniowania /WP/ porównuje sie w komparatorze /K/ z klasa dokladnosci urzadzenia mierzacego temperature /UMT/ i w przypadku przekroozenia dopuszczalnego przedzialu bledu wynikajacego z klasy urzadzenia, sygnalizuje sie niesprawnosc urzadzenia testowanego* 2* Uklad do testowania urzadzenia mierzacego temperaturet skladajacego sie z glowicy pomiarowej, zawierajacej uklad optyczny i detektor promieniowania oraz z przylaczonych do niego przetwornika pomiarowego i ukladu rejestrujacego, polaozonych ze soba magistrala, zawierajacy równiez generator testujaoy, komparator i wzorzec promieniowania, znamie- n n y, t y m, ze wzorzec promieniowania /VP/t wykonany z cienkiego drutu oporowego, umie¬ szczony miedzy ukladem optycznym /UO/ a detektorem promieniowania podczerwonego /DP/9 zasilany jest przez generator testujacy /GT/, wytwarzajacy impulsy pradu o regulowanym czasie trwania, którego wejscie jest polaczone z magistrala /M/f z która sa równiez pola¬ czone komparator /K/ oraz wejscie ukladu rejestrujacego /UR/9 jak równiez wyjscie przet¬ wornika pomiarowego /PP/« Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 220 zl PL