RU129660U1 - Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах - Google Patents
Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах Download PDFInfo
- Publication number
- RU129660U1 RU129660U1 RU2013107757/28U RU2013107757U RU129660U1 RU 129660 U1 RU129660 U1 RU 129660U1 RU 2013107757/28 U RU2013107757/28 U RU 2013107757/28U RU 2013107757 U RU2013107757 U RU 2013107757U RU 129660 U1 RU129660 U1 RU 129660U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- installation
- magnetic field
- coils
- automatic
- railway cars
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
1. Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах, включающая измерительную рамку для создания магнитного поля, блок питания, блок обработки данных, блок автоматического анализа и сигнализации, отличающаяся тем, что измерительная рамка выполнена в виде двух одинаковых плоских скрещенных катушек, ориентированных своими плоскостями взаимно перпендикулярно друг к другу и расположенных с возможностью прохождения сквозь них вагонов.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью изменения пространственных и временных характеристик магнитного поля по заданному алгоритму.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью задания переменных намагничивающих токов в катушках равными по амплитуде и частоте, но сдвинутыми по фазе на 90°.
Description
Полезная модель относится к системам мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах, а именно к системам определения степени его засоренности немагнитными материалами путем дистанционного измерения массы ферромагнитного груза («магнитной» массы) и сопоставления ее с данными вагон-весов.
Известны рентгенотелевизионные установки, предлагаемые некоторыми компаниями, как средство экспресс-контроля автомобильных грузов (http://www.medimportag.ru/?action=3&sub=5&prod=15, http://www.bezopasnost.ru/upload/iblock/f2e/HCVC%20250250n-2isa.pdf http://www.bnti.ru/des.asp?itm=4399&tbl=04.06.01.)
Однако применение источников ионизирующего излучения высокой мощности для экспресс-контроля движущихся вагонов, помимо высокой стоимости установок, значительных технических и эксплуатационных затрат, имеет также ряд ограничений, связанных с нормативами охраны труда. Помимо этого, рентгеновский принцип измерения представляется слабо защищенным от возможностей искажения видеосигнала путем использования специальных приемов укладки груза и различных способов экранирования рентгеновского излучения, в том числе и металлическими листами. Причем рентгеновский принцип измерений не позволяет определить массу засора, а только фиксирует факт его наличия.
Известна полезная модель для автоматического анализа и сигнализации о наличии немагнитных грузов в железнодорожных вагонах, включающая измерительную рамку для создания магнитного поля в виде катушки индуктивности, установленной с возможностью проезда через нее ж/д вагона, к которой подсоединены линии питания, блок обработки данных, блок автоматического анализа и сигнализации (патент РФ №120778, G01R 33/00, опубл. 27.09.2012).
В известной полезной модели направление вектора напряженности магнитного поля совпадает с направлением движения вагона, что не позволяет учесть степень анизотропии груза, т.е. укладку длинномерных ферромагнитных фрагментов металлолома и его сортность, а это увеличивает погрешность измерений «магнитной» массы.
С целью повышения точности определения веса металлолома и информативности о его сортности в предлагаемой полезной модели измерительная рамка выполнена в виде двух одинаковых плоских скрещенных катушек, магнитное поле в которых создается по заданному алгоритму.
Это достигается тем, что в установке автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах, включающей измерительную рамку для создания магнитного поля, блок питания, блок обработки данных, блок автоматического анализа и сигнализации, измерительная рамка выполнена в виде двух одинаковых плоских скрещенных катушек, ориентированных своими плоскостями взаимно перпендикулярно друг к другу и расположенных с возможностью прохождения сквозь них вагонов. При этом намагничивающие токи в катушках могут задаваться разными по амплитуде, частоте и фазе, либо равными по амплитуде и частоте, но сдвинуты по фазе на 90°, обеспечивая этим самым вращение магнитного поля в горизонтальной плоскости измерительной зоны рамки. Это позволяет уменьшить погрешность при измерениях массы металлолома за счет учета степени его анизотропии и определить сортность металлолома.
Полезная модель поясняется с помощью фиг.1-5. На фиг.1 представлена блок-схема установки. Она содержит две измерительные катушки 2, установленные под углом 90 градусов друг к другу, через которые проходит вагон (1), формирователь сигнала 2, усилитель мощности 1, усилитель сигнала 3, блок АЦП 4 и компьютер 5.
Результаты измерений (Фиг.2-5) получены на примере конкретного выполнения установки в масштабном исполнении 1:3. Для обеспечения приблизительной однородности магнитного поля в рабочей зоне, т.е. в зоне прохождения вагонов через систему скрещенных катушек, соотношение их геометрических размеров и электрических характеристик выбирались с учетом компьютерных расчетов распределения магнитной индукции в пространстве.
Особый интерес представляет собой реализация подачи на скрещенные катушки переменных напряжений с одинаковой амплитудой и частотой, но со сдвигом по фазе на 90°. В этом случае в рабочей зоне получаем вращающееся магнитное поле, вектор магнитной индукции которого, не изменяясь по величине, вращается с постоянной угловой скоростью в горизонтальной плоскости.
Кривые изменения токов (1 и 2 - токи в катушках, 3 - сумма токов) в такой двухфазной системе обмоток во времени показаны на фиг.2 и 3 (в режиме ожидания, т.е. без вагона, и с вагоном, находящимся в рабочей зоне катушек).
Основная идея этого варианта состоит в осуществлении кругового сканирования содержимого вагона вращающимся вектором магнитной индукции с целью получения более точных данных по анизотропии укладки металлолома и в последующем учете этого при определении веса металлолома. На фиг.4 показано изменение токов в катушках индуктивности в полярной системе координат при внесении в систему катушек стержня под разными углами относительно движения вагона (1 - угол 70°, 2 - угол 10°). На фиг.5 приведено изменение токов в скрещенных катушках индуктивности от количества (массы), внесенных в систему катушек стержней (1-4 - количество стержней). Таким образом, макетный вариант с вращающимся магнитным полем обеспечивает определение доминирующего направления укладки металлолома в случае существенной его анизотропии.
При прохождении вагона (1) через рамку (2) в катушках, подсоединенных к источнику переменного тока (3, 4) изменяется индуцируемая ЭДС, токи, сдвиг фаз между ними. Эти параметры измеряются (5, 6) и передаются в компьютер (5), где обрабатываются. Каждая из катушек по-разному фиксирует изменения этих параметров в зависимости от анизотропии фрагментов металлолома и его укладки. При этом такое устройство катушек обеспечивает возможность осуществления различных алгоритмов изменения магнитного поля в зоне катушек с помощью соответствующего программного обеспечения, т.е. вектор магнитного поля может изменяться как по величине, так и по направлению, а также вращаться с заданной частотой. Выбранная частота определяет разрешающую способность измерительной установки.
Таким образом, предлагаемое полезное устройство фактически является техническим осуществлением двухкоординатного измерителя характеристик металлолома.
Для проведения измерений с помощью предлагаемой полезной модели не требуется использование электромагнитных полей высокой частоты и напряженности, подпадающих под действие санитарных и иных норм безопасности. При правильно разработанной конструкции системы практически исключена возможность фальсификации результатов измерений, за исключением применения автономных источников электромагнитных полей, что является проблематичным в условиях грузового вагона.
Такая система мониторинга представляется значительно более функциональной, селективной и чувствительной к сортности и укладке по сравнению с известной полезной моделью.
Claims (3)
1. Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах, включающая измерительную рамку для создания магнитного поля, блок питания, блок обработки данных, блок автоматического анализа и сигнализации, отличающаяся тем, что измерительная рамка выполнена в виде двух одинаковых плоских скрещенных катушек, ориентированных своими плоскостями взаимно перпендикулярно друг к другу и расположенных с возможностью прохождения сквозь них вагонов.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью изменения пространственных и временных характеристик магнитного поля по заданному алгоритму.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107757/28U RU129660U1 (ru) | 2013-02-15 | 2013-02-15 | Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107757/28U RU129660U1 (ru) | 2013-02-15 | 2013-02-15 | Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU129660U1 true RU129660U1 (ru) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013107757/28U RU129660U1 (ru) | 2013-02-15 | 2013-02-15 | Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU129660U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717286C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2020-03-19 | ООО "Межрегиональная экономико-правовая коллегия" | Система определения насыпной плотности и засоренности немагнитными материалами металлического лома в полувагонах в составах железнодорожного транспорта |
-
2013
- 2013-02-15 RU RU2013107757/28U patent/RU129660U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717286C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2020-03-19 | ООО "Межрегиональная экономико-правовая коллегия" | Система определения насыпной плотности и засоренности немагнитными материалами металлического лома в полувагонах в составах железнодорожного транспорта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9840152B2 (en) | Apparatus for inductive power transmission | |
Chu et al. | Electromagnetic model-based foreign object detection for wireless power transfer | |
Wang et al. | A novel EMT system based on TMR sensors for reconstruction of permeability distribution | |
Lu et al. | Prediction of the asymptotical magnetic polarization tensors for cylindrical samples using the boundary element method | |
EP3376216B1 (en) | Method for eddy-current testing of electrically conductive objects and device for realizing said method | |
RU2542624C1 (ru) | Способ вихретокового контроля медной катанки и устройство для его реализации | |
Itaya et al. | Visualization of eddy current distributions for arbitrarily shaped coils parallel to a moving conductor slab | |
Carlstedt et al. | Application of Lorentz force eddy current testing and eddy current testing on moving nonmagnetic conductors | |
Peyton | Electromagnetic induction tomography | |
CN110068607A (zh) | 一种旋转型低频漏磁无损探伤检测系统 | |
RU129660U1 (ru) | Установка автоматического мониторинга металлолома в движущихся железнодорожных вагонах | |
CN105301549B (zh) | 一种利用三维磁场测试电流互感器磁屏蔽的方法及系统 | |
Weise | Advanced modeling in Lorentz force eddy current testing | |
CN103439405B (zh) | 铁芯与铁氧体芯合成多功能电磁检测传感器及其检测方法 | |
Itaya et al. | Eddy current distribution for a rectangular coil arranged parallel to a moving conductor slab | |
Salach et al. | Eddy current tomography for testing of ferromagnetic and non-magnetic materials | |
JP6421380B2 (ja) | 磁界センサ | |
Carlstedt et al. | Comparison of lorentz force eddy current testing and common eddy current testing–measurements and simulations | |
Zhou et al. | Differential eddy current method for full circumferential defect detection of small diameter steel pipe: Numerical analysis and experimental study | |
JP7312442B2 (ja) | 検査装置および検査方法 | |
RU2415050C2 (ru) | Способ формирования сигналов управления токами в обмотках размагничивающего устройства судна с ферромагнитным корпусом и устройство для его осуществления | |
Wu et al. | The signal characteristics of rectangular induction coil affected by sensor arrangement and scanning direction in MFL application | |
JP6172567B2 (ja) | 非接触給電装置用の異物検出装置と方法 | |
RU2690527C1 (ru) | Устройство контроля засорённости металлолома в движущихся железнодорожных полувагонах | |
Liu | Study on the Impedance Change of Rectangular Coil Perpendicular to Conductive Cylinder |