RU2014110934A

RU2014110934A - Система для отслеживания состояния структурных элементов и способ разработки такой системы

Info

Publication number: RU2014110934A
Application number: RU2014110934/08A
Authority: RU
Inventors: Филип Уэйн ЛАВДЭЙ
Original assignee: Ксир
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2015-09-27
Also published as: CA2845803C; EP2748736B1; US20180011063A1; US9797869B2; WO2013027187A2; EP2748736A2; CN103842998B; WO2013027187A3; ZA201401050B; JP6167407B2; JP2017138335A; AU2012298176B2; CN103842998A; ES2937661T3; RU2596180C2; US20140238139A1; BR112014004288B1; CA2845803A1; JP2014524584A; BR112014004288A2

Abstract

1. Реализованный с помощью компьютера способ разработки основанной на датчиках системы обнаружения повреждений, способ содержит этапы, на которых:идентифицируют режимы распространения и частоты сигналов, которые предположительно будут покрывать большие расстояния через протяженный по длине структурный элемент;выбирают подходящий режим распространения и рабочую частоту;проектируют датчик, который выполнен с возможностью возбуждать выбранный режим на выбранной частоте;численно моделируют датчик как присоединенный к протяженному по длине структурному элементу ианализируют частотную характеристику выбранного режима распространения для возбуждения датчиком, чтобы проверить конфигурацию датчика.2. Способ по п. 1, в котором этап идентификации режимов распространения и частот, которые предположительно будут покрывать большие расстояния через протяженный по длине структурный элемент, содержит этап, на котором используют численную модель конкретного профиля рельса, имеющего предопределенные свойства материала.3. Способ по п. 1 или 2, в котором этап выбора подходящего режима распространения и рабочей частоты влечет за собой выбор режима распространения, имеющего низкое затухание по большому спектру частот, и который относительно нечувствителен к небольшим изменениям профиля рельса.4. Способ по п. 1 или 2, содержащий дополнительные этапы, на которых итеративно изменяют размерности компонентов датчика, чтобы достигнуть оптимального ответа выбранного режима распространения на рабочей частоте, и вычисляют предсказанное ответное время смещения рельса при электрическом возбуждении датчика.5. Способ по п. 4, с

Claims

1. Реализованный с помощью компьютера способ разработки основанной на датчиках системы обнаружения повреждений, способ содержит этапы, на которых:

идентифицируют режимы распространения и частоты сигналов, которые предположительно будут покрывать большие расстояния через протяженный по длине структурный элемент;

выбирают подходящий режим распространения и рабочую частоту;

проектируют датчик, который выполнен с возможностью возбуждать выбранный режим на выбранной частоте;

численно моделируют датчик как присоединенный к протяженному по длине структурному элементу и

анализируют частотную характеристику выбранного режима распространения для возбуждения датчиком, чтобы проверить конфигурацию датчика.

2. Способ по п. 1, в котором этап идентификации режимов распространения и частот, которые предположительно будут покрывать большие расстояния через протяженный по длине структурный элемент, содержит этап, на котором используют численную модель конкретного профиля рельса, имеющего предопределенные свойства материала.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором этап выбора подходящего режима распространения и рабочей частоты влечет за собой выбор режима распространения, имеющего низкое затухание по большому спектру частот, и который относительно нечувствителен к небольшим изменениям профиля рельса.

4. Способ по п. 1 или 2, содержащий дополнительные этапы, на которых итеративно изменяют размерности компонентов датчика, чтобы достигнуть оптимального ответа выбранного режима распространения на рабочей частоте, и вычисляют предсказанное ответное время смещения рельса при электрическом возбуждении датчика.

5. Способ по п. 4, содержащий фазу проверки, которая содержит дополнительные этапы, на которых:

изготовляют прототип в соответствии со смоделированным датчиком;

присоединяют датчик к отрезку предопределенной длины структурного элемента;

измеряют ответное смещение на поверхности структурного элемента и

сравнивают измеренный ответ с предсказанным ответным временем смещения.

6. Система для отслеживания и обнаружения трещин или изломов в рельсах железнодорожного пути, содержащая множество датчиков, определяющих передающие и принимающие станции системы, отличающаяся тем, что датчики разработаны в соответствии со способом по любому из пп. 1-5.

7. Система для отслеживания и обнаружения трещин или изломов в рельсах железнодорожного пути, содержащая множество датчиков, определяющих передающие и принимающие станции системы, отличающаяся тем, что датчики предпочтительно расположены на внутренних сторонах рельсов.

8. Система по п. 6, в которой множество датчиков находится в виде серии датчиков, расположенных в предопределенных позициях с интервалами, по меньшей мере один датчик обеспечен в каждой предопределенной позиции, и ультразвуковые волны могут периодически передаваться вдоль рельса от одного датчика, используемого в качестве передатчика, к расположенному с интервалом датчику, используемому в качестве приемника.

9. Система по п. 7, в которой множество датчиков находится в виде серии датчиков, расположенных в предопределенных позициях с интервалами, по меньшей мере один датчик обеспечен в каждой предопределенной позиции, и ультразвуковые волны могут периодически передаваться вдоль рельса от одного датчика, используемого в качестве передатчика, к расположенному с интервалом датчику, используемому в качестве приемника.

10. Система по п. 6, в которой множество датчиков находится в виде серии датчиков, расположенных в предопределенных позициях с интервалами, по меньшей мере один датчик обеспечен в каждой предопределенной позиции, и ультразвуковые волны могут периодически передаваться вдоль рельса от одного датчика, используемого в качестве передатчика, и отражаться трещиной в рельсе к этому же датчику, который также используется в качестве приемника.

11. Система по п. 7, в которой множество датчиков находится в виде серии датчиков, расположенных в предопределенных позициях с интервалами, по меньшей мере один датчик обеспечен в каждой предопределенной позиции, и ультразвуковые волны могут периодически передаваться вдоль рельса от одного датчика, используемого в качестве передатчика, и отражаться трещиной в рельсе к этому же датчику, который также используется в качестве приемника.

12. Система по любому из пп. 8-11, в которой множество датчиков расположены в каждой предопределенной позиции.

13. Система по любому из пп. 7-11, в которой датчики расположены с интервалами на расстоянии приблизительно 1-3 км.

14. Система по любому из пп. 7-11, в которой датчики расположены с интервалами на расстоянии приблизительно 2 км.