RU2081232C1 - Device for checking rail track position - Google Patents

Device for checking rail track position Download PDF

Info

Publication number
RU2081232C1
RU2081232C1 RU94011026A RU94011026A RU2081232C1 RU 2081232 C1 RU2081232 C1 RU 2081232C1 RU 94011026 A RU94011026 A RU 94011026A RU 94011026 A RU94011026 A RU 94011026A RU 2081232 C1 RU2081232 C1 RU 2081232C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switch
outputs
track
unit
output
Prior art date
Application number
RU94011026A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94011026A (en
Inventor
Владимир Иванович Воробьев
Виктор Дмитриевич Дорофеев
Original Assignee
Владимир Иванович Воробьев
Виктор Дмитриевич Дорофеев
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 Владимир Иванович Воробьев, Виктор Дмитриевич Дорофеев filed Critical Владимир Иванович Воробьев
Priority to RU94011026A priority Critical patent/RU2081232C1/en
Publication of RU94011026A publication Critical patent/RU94011026A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081232C1 publication Critical patent/RU2081232C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport; checking position of rail track. SUBSTANCE: device has the following instruments mounted on vehicle: measured track section beginning pulse shaper 1, track plan position pickup 2, track cross-profile position pickup 4, track gauge pickup 5. Outputs of all pickups are coupled with digital signal switch 9 whose output is connected by communication line 10 with computer unit 11 for delivering serial code signals to its input. Outputs of this unit is connected to recording unit 12. Output of shaper 1 is connected with measured track section counter 13. Shaper 1 and counter 13 form covered distance pickup. Counter 13 is connected by one output with digital signal switch 9 to deliver parallel digital code corresponding to measured value of covered distance to switch 9. Second output of counter 13 is connected with input of operation/check selector switch 14 whose output is connected to control input of multiple-channel signal storage unit 15 of pickups which are of analogue type and are connected by their outputs to inputs of unit, and is connected with control input of storage unit 16 which is made in form of multiple-channel angle-code converter to which outputs of above indicated pickups are connected, pickups being built around photoelectric or electromagnetic displacement converters. Output of unit 16 is connected with input of digital signal switch 9 to deliver parallel digital code to switch. Storage unit 15 is connected by its multiple channel analogue outputs to inputs of analogue signal switch 17 provided with control input and connected by output with analogue-to-digital converter 18 for alternate transmission of selective values of analogue signals to converter. Outputs of analogue-to-digital converter 18 are connected with inputs of digital signal switch 9. Device has also pulse distributor and clock pulse generator 20 connected by its output with distributor, outputs of angle-code converter 16, measured track section counter 13 and analogue-to-digital converter 18. Pulse distributor and clock pulse generator 20 form control unit. Pulse distributor 19 is connected by its outputs with input of operation/check selector switch 14, with control input of analogue signal switch 17 and control input of digital signal switch 9. Device can be provided also with depth pickup 6 to determine position of rail track under water, and left- hand and right-hand rail condition pickups 7,8, respectively, connected similar to those indicated above. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области систем для измерения пространственных параметров рельсовых путей или их отклонений от проектных. Изобретение может быть использовано также для определения координат точек поверхностей грунтовых неровностей искусственного и природного происхождения в условиях, затрудняющих или делающих невозможным производить измерения контактными средствами, например, в условиях, отличных от нормальной атмосферной среды, ограниченной видимости и подвижности оператора, преимущественно при контроле подводной части рельсовых путей, используемых для подъема и спуска судов. The invention relates to the field of systems for measuring the spatial parameters of rail tracks or their deviations from the design. The invention can also be used to determine the coordinates of surface points of soil bumps of artificial and natural origin in conditions that make it difficult or impossible to make measurements by contact means, for example, in conditions different from normal atmospheric conditions, limited visibility and operator mobility, mainly when monitoring the underwater part rail tracks used for raising and lowering ships.

Известно устройство для измерения положения рельсового пути, содержащее смонтированные на транспортном средстве датчик пройденного пути, датчик положения пути в плане и датчик положения пути в продольном профиле, подключенные к регистрирующему блоку. A device for measuring the position of a rail track is known, comprising a track sensor mounted on a vehicle, a track position sensor in a plan, and a track position sensor in a longitudinal profile connected to a recording unit.

Это устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения. This device is the closest analogue of the invention.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает измерение основных характеристик рельсового пути и вызывает необходимость для более широкого спектра исследования пути использовать дополнительные сложные известные устройства. Это устройство не может быть использовано в труднодоступных условиях, например при обследовании рельсового пути под водой. A disadvantage of the known device is that it does not provide a measurement of the main characteristics of the rail track and necessitates the use of additional complex known devices for a wider range of studies of the track. This device cannot be used in hard-to-reach conditions, for example, when examining a rail track under water.

Кроме того, момент измерения значения параметра на выходе любого датчика не синхронизирован с моментом съема информации с него. Это приводит к возникновению случайной ошибки в привязке по времени измеряемых параметров. Наиболее отрицательные последствия, связанные с этим, отражаются на точности измерений пройденного пути и как следствие на точности фиксации пространственных координат исследуемых точек, поскольку при их определении по рекурсивным формулам в качестве одного из сомножителей используют данные о пройденном пути. Среднеквадратическая ошибка измерения пройденного транспортным средством пути, обусловленная несовпадением момента съема информации и моментом измерения показания датчика, определяется выражением:

Figure 00000002

где dL среднеквадратичная ошибка;
V скорость перемещения транспортного средства;
f частота съема информации с датчиков;
n количество пройденных мерных отрезков пути;
i количество опрашиваемых датчиков.In addition, the moment of measuring the value of the parameter at the output of any sensor is not synchronized with the moment of taking information from it. This leads to a random error in the timing of the measured parameters. The most negative consequences associated with this affect the accuracy of measurements of the distance traveled and, as a result, the accuracy of fixing the spatial coordinates of the studied points, since when determining them using recursive formulas, data on the distance traveled is used as one of the factors. The root-mean-square error of measuring the path traveled by the vehicle, due to the mismatch of the moment the information was taken and the moment the sensor reads the measurement, is determined by the expression:
Figure 00000002

where dL is the mean square error;
V vehicle speed;
f frequency of information retrieval from sensors;
n the number of measured sections of the path;
i the number of sensors polled.

Даже при очень низких скоростях перемещения транспортного средства ошибка измерения пройденного пути становится доминирующей в погрешностях измерения параметров и исключает возможность получения точных результатов. Even at very low vehicle speeds, the error in measuring the distance traveled becomes dominant in the measurement errors of the parameters and excludes the possibility of obtaining accurate results.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в повышении точности дистанционного измерения положения пути путем обеспечения совпадения момента съема информации и момента измерений показаний датчиков. Кроме того, устройство способно работать с использованием датчиков аналогового типа и датчиков на фотоэлектрических или электромагнитных преобразователях. The technical result to which the invention is directed is to improve the accuracy of remote measurement of the position of the path by ensuring the coincidence of the moment of taking information and the moment of measuring sensor readings. In addition, the device is capable of operating using analog type sensors and sensors on photoelectric or electromagnetic converters.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения пространственного положения рельсового пути, содержащее смонтированные на движущемся по исследуемому рельсовому пути транспортном средстве датчик пройденного пути, датчик положения пути в плане и датчик положения пути в продольном профиле, выходы которых связаны с регистрирующим блоком, снабжено датчиком положения пути в поперечном профиле, датчиком ширины колеи, выполненным многоканальным блоком памяти с одним управляющим входом, переключателем работа/контроль, коммутатором цифровых сигналов с управляющим входом, вычислительным блоком и блоком управления, причем выходы датчиков ширины колеи, положения пути в плане, продольном профиле и поперечном профиле подключены к входам блока памяти, выходы датчика пройденного пути и блока управления соединены с управляющим входом блока памяти через переключатель работа/контроль, управляющий вход указанного коммутатора соединен с блоком управления, а выход этого коммутатора через вычислительный блок соединен с регистрирующим блоком. The specified technical result is achieved by the fact that the device for measuring the spatial position of the rail track, comprising mounted on a vehicle moving along the track under study, a track sensor, a track position sensor in the plan and a track position sensor in the longitudinal profile, the outputs of which are connected to the recording unit, is provided a track position sensor in the transverse profile, a track gauge made by a multi-channel memory unit with one control input, a work / switch ontrol, by a digital signal switch with a control input, a computing unit and a control unit, the outputs of the gauges for gauge, track position in the plan, longitudinal profile and transverse profile are connected to the inputs of the memory unit, the outputs of the sensor of the traveled path and the control unit are connected to the control input of the memory unit through the work / control switch, the control input of the specified switch is connected to the control unit, and the output of this switch through the computing unit is connected to the recording unit.

Кроме этого, устройство снабжено коммутатором аналоговых сигналов и аналого-цифровым преобразователем, а выходы блока памяти, выполненного для аналоговых сигналов, через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь соединены с коммутатором цифровых сигналов, причем указанный блок памяти может быть выполнен в виде многоканального преобразователя угол-код, при этом устройство снабжено датчиком глубины погружения и датчиками целостности левого и правого рельсов пути, подключенными к соответствующим входам блока памяти. In addition, the device is equipped with a switch for analog signals and an analog-to-digital converter, and the outputs of the memory block made for analog signals through a switch for analog signals and an analog-to-digital converter are connected to a switch for digital signals, and this memory block can be made in the form of a multi-channel converter angle code, while the device is equipped with a sensor for immersion depth and integrity sensors of the left and right track rails connected to the corresponding inputs of the block Amyati.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения положения рельсового пути; на фиг. 2 проекция профиля рельсового пути на вертикальную плоскость. In FIG. 1 is a structural diagram of a device for measuring the position of a rail track; in FIG. 2 projection of the rail profile on a vertical plane.

Устройство для измерения положения рельсового пути (фиг. 1) содержит смонтированные на движущейся по исследуемому рельсовому пути транспортном средстве (условно не показано) формирователь 1 импульса начала мерного отрезка пути, датчик 2 положения пути в плане, датчик 3 положения пути в продольном профиле, датчик 4 положения пути в поперечном профиле, датчик 5 ширины колеи. Кроме этих датчиков могут быть установлены датчик 6 глубины погружения, датчик 7 и датчик 8 целостности соответственно, левого и правого рельсов пути. Указанные датчики 2, 3, 4 могут быть выполнены гироскопическими. Кроме того, указанные датчики могут быть выполнены с выходом аналогового типа, например потенциометрическими, или на фотоэлектрических или электромагнитных преобразователях перемещений, например сельсинах-датчиках, вращающихся трансформаторах, обладающих большей точностью по сравнению с аналоговыми датчиками. В устройстве могут быть совместно использованы датчики указанных типов. Выходы всех указанных датчиков связаны с коммутатором 9 цифровых сигналов, выход которого линией связи 10 соединен с вычислительным блоком 11 для подачи на его вход последовательного кода сигналов. Выход этого блока подключен к регистрирующему блоку 12. Выход формирователя 1 импульса начала мерного отрезка пути соединен со входом счетчика 13 мерных отрезков пути, который одним выходом соединен с коммутатором 9 цифровых сигналов для подачи на него параллельного цифрового кода, соответствующего измеренному значению пройденного пути. Второй выход счетчика 13 соединен с входом переключателя 14 работа/контроль. Формирователь 1 и счетчик 13 образуют датчик пройденного пути. Выход этого переключателя соединен с управляющим входом многоканального блока 15 памяти аналоговых сигналов указанных датчиков аналогового типа. Датчики своими выходами подключены к входам этого блока. Переключатель 14 соединен также и с управляющим входом многоканального блока 16 памяти для цифровых сигналов. К этому блоку 16 памяти подключены выходами датчики 2 8, которые выполнены на фотоэлектрических или электромагнитных преобразователях перемещений. Выход блока 16 памяти соединен с соответствующим входом коммутатора 9 цифровых сигналов для передачи на него параллельно цифрового кода. Блок 15 памяти аналоговых сигналов своими многоканальными аналоговыми выходами подключен к входам коммутатора 17 аналоговых сигналов, выполненного с управляющим входом и соединенного выходом с аналого-цифровым преобразователем 18 для поочередной передачи на него выборочных значений аналоговых сигналов указанных датчиков аналогового типа. Выходы аналого-цифровых преобразователя 18 соединены с соответствующими входами коммутатора 9 цифровых сигналов. Устройство снабжено распределителем импульсов 19 и тактовым генератором 20, которые образуют блок управления, соединенного своими выходами с этим распределителем, входами блока памяти 16 цифровых сигналов, счетчика 13 мерных отрезков пройденного пути и аналого-цифрового преобразователя 18. Распределитель импульсов 19 своими выходами соединен с входом переключателя 14 работа/контроль, с управляющим входом коммутатора 17 аналоговых сигналов и управляющим входом коммутатора 9 цифровых сигналов. A device for measuring the position of the rail track (Fig. 1) contains mounted on a vehicle moving along a track under study (not shown conventionally) a driver 1 of the pulse of the beginning of the measured section of the track, a sensor 2 of the track position in the plan, a sensor 3 of the track position in the longitudinal profile, a sensor 4 track positions in the transverse profile, gauge 5 gauge. In addition to these sensors, a sensor 6 for immersion depth, a sensor 7 and an integrity sensor 8, respectively, of the left and right track rails can be installed. These sensors 2, 3, 4 can be made gyroscopic. In addition, these sensors can be performed with an analog type output, for example, potentiometric, or on photoelectric or electromagnetic displacement transducers, for example synchro sensors, rotary transformers, which have greater accuracy compared to analog sensors. Sensors of the indicated types can be shared in the device. The outputs of all these sensors are connected to a digital signal switch 9, the output of which is connected by a communication line 10 to a computing unit 11 for supplying a serial signal code to its input. The output of this unit is connected to the recording unit 12. The output of the pulse former 1 of the beginning of the measured length of the path is connected to the input of the counter 13 of the measured lengths of the path, which is connected to the digital signal switch 9 by one output to supply a parallel digital code corresponding to the measured value of the distance traveled. The second output of the counter 13 is connected to the input of the switch 14 work / control. Shaper 1 and counter 13 form a sensor of the traveled path. The output of this switch is connected to the control input of the multi-channel block 15 of the memory of the analog signals of these analog type sensors. The sensors with their outputs are connected to the inputs of this block. The switch 14 is also connected to the control input of the multi-channel memory block 16 for digital signals. Sensors 2 8 are connected to this memory block 16 by outputs, which are made on photoelectric or electromagnetic displacement transducers. The output of the memory unit 16 is connected to the corresponding input of the switch 9 of digital signals for transmitting to it in parallel a digital code. The analog signal memory unit 15, with its multi-channel analog outputs, is connected to the inputs of the analog signal switch 17, made with a control input and connected to the output with an analog-to-digital converter 18 for alternately transmitting to it selected values of the analog signals of these analog type sensors. The outputs of the analog-to-digital Converter 18 are connected to the corresponding inputs of the switch 9 digital signals. The device is equipped with a pulse distributor 19 and a clock generator 20, which form a control unit connected by its outputs to this distributor, inputs of the digital signal memory unit 16, a counter 13 of measured lengths of the distance traveled, and an analog-to-digital converter 18. The pulse distributor 19 is connected to the input by its outputs switch 14 work / control, with the control input of the switch 17 analog signals and the control input of the switch 9 digital signals.

Устройство для определения пространственного положения рельсового пути работает следующим образом. A device for determining the spatial position of the rail track works as follows.

В процессе движения по исследуемому пути транспортного средства, несущего указанные датчики 1 8, с выхода счетчика 13 мерных отрезков пройденного пути, к которому присоединен формирователь 1 импульса начала мерного отрезка, измеренное значение пройденного пути в виде параллельного цифрового кода подается на входы коммутатора 9 цифровых сигналов. При этом со второго выхода этого счетчика 13 через переключатель 14 работа/контроль подается сигнал разрешения считывания информации с датчиков на управляющий вход многоканального блока 15 памяти и управляющий вход многоканального блока 16 памяти. Если все датчики 1 8 или часть из них аналоговые, то они соединены со входами блока 15. Последний при подаче на его управляющий вход разрешающего сигнала производит одновременно для всех входных аналоговых каналов выборку и запоминание значений напряжений входных аналоговых сигналов до момента поступления нового разрешающего сигнала на указанный управляющий вход. Запомненные значения напряжений входных аналоговых сигналов транслируются без изменения по многоканальным аналоговым выходам на входы коммутатора 17 аналоговых сигналов для подключения выборочных значений аналоговых сигналов с выходом датчиков на вход аналого-цифрового преобразователя 18. Последний преобразует аналоговые сигналы в параллельный цифровой код, который подается на коммутатор 9 цифровых сигналов. Если все датчики 2 8 или часть из них выполнены на фотоэлектрических или электромагнитных преобразователях перемещений, то их выходы соединены со входами многоканального блока 16 памяти цифровых сигналов. При поступлении на управляющий вход этого блока памяти сигнала разрешения считывания информации от переключателя 14 работа/контроль сигналы выходов датчиков одновременно преобразуются в параллельный цифровой код, который по многоканальным выходам блока 16 памяти подается на входы коммутатора 9 цифровых сигналов. Последний поступившие параллельные цифровые коды с блока 16 памяти и с аналого-цифрового преобразователя 9, а также сигнал от счетчика 13 мерных отрезков преобразует в последовательный цифровой код, который по линии связи 10 подается на вход вычислительного блока 11, а после обработки в этом блоке на регистрирующий блок 12. Управляющие импульсные последовательности формируются распределителем импульсов 19, от которого сигналы поступают на переключатель 14 работа/контроль, на управляющий вход коммутатора 17 и управляющий вход коммутатора 9 цифровых сигналов. Распределитель 19 импульсов срабатывает при поступлении на него сигналов от тактового генератора 20, соединенного с входом счетчика 13 мерных отрезков. Поскольку импульсы разрешения считывания сигналов с выхода датчиков формируются в счетчике 13 только в момент изменения значения пройденного пути при срабатывании формирователя 1 импульса начала мерного отрезка, то в неподвижном состоянии транспортного средства импульсы разрешения считывания, подаваемые в движении на управляющий вход 15 блока, не формируются и информация в этом блоке не фиксируется. Для устранения этого в устройство введен переключатель 14 работа/контроль, обеспечивающий подачу импульсной последовательности с выхода распределителя 19 импульсов на управляющий вход блока 15 вместо импульсов разрешения с выхода счетчика 13. В результате блок 15 считывает информацию с выхода датчика 2 8. Таким же образом переключатель 14 работа/контроль обеспечивает функционирование устройства при включении в работу блока 16. Этот режим может использоваться для проведения калибровки считываемых параметров, например для коррекции определенной ширины колеи рельсового пути или для коррекции исходных угловых координат в начальной точке отсчета, а также для оценки работоспособности устройства. In the process of moving along the studied path of the vehicle carrying the specified sensors 1 to 8, from the output of the counter 13 measuring segments of the traveled path, to which the driver 1 of the pulse of the beginning of the measuring segment is connected, the measured value of the traveled path in the form of a parallel digital code is fed to the inputs of the switch 9 digital signals . At the same time, from the second output of this counter 13, through the operation / control switch 14, a signal is obtained for allowing information from the sensors to be read to the control input of the multi-channel memory block 15 and the control input of the multi-channel memory block 16. If all the sensors are 1 8 or some of them are analog, then they are connected to the inputs of block 15. The latter, when an enable signal is applied to its control input, simultaneously selects and stores the voltage values of the input analog signals for all input analog channels until a new enable signal arrives at specified control input. The stored voltage values of the input analog signals are transmitted without change through the multi-channel analog outputs to the inputs of the switch 17 analog signals to connect sample values of the analog signals with the output of the sensors to the input of the analog-to-digital converter 18. The latter converts the analog signals into a parallel digital code that is fed to the switch 9 digital signals. If all the sensors 2 8 or some of them are made on photoelectric or electromagnetic displacement transducers, then their outputs are connected to the inputs of the multi-channel block 16 of the digital signal memory. Upon receipt of the permission signal for reading information from the switch 14 work / control to the control input of this memory block, the signals of the sensor outputs are simultaneously converted into a parallel digital code, which is fed to the inputs of the switch 9 of digital signals via multi-channel outputs of the memory block 16. The last received parallel digital codes from the memory unit 16 and from the analog-to-digital converter 9, as well as the signal from the counter 13 measuring segments, are converted into a serial digital code, which is transmitted through the communication line 10 to the input of the computing unit 11, and after processing in this block to the recording unit 12. The control pulse sequences are formed by the pulse distributor 19, from which the signals are fed to the operation / control switch 14, to the control input of the switch 17 and the control input of the switch 9 digits O signals. The pulse distributor 19 is triggered upon receipt of signals from the clock generator 20 connected to the input of the counter 13 measuring segments. Since the permission pulses for reading signals from the output of the sensors are generated in the counter 13 only at the moment of changing the value of the traveled path when the driver 1 of the pulse is the beginning of the measured segment, when the vehicle is stationary, the read permission pulses supplied in motion to the control input 15 of the block are not generated and information in this block is not recorded. To eliminate this, an operation / control switch 14 has been introduced into the device, providing a pulse sequence from the output of the pulse distributor 19 to the control input of block 15 instead of resolution pulses from the output of counter 13. As a result, block 15 reads information from the output of sensor 2 8. In the same way, the switch 14 operation / control ensures the operation of the device when the unit is turned on 16. This mode can be used to calibrate the read parameters, for example, for correction th track width or track for correcting the initial angular coordinates at the initial point of reference, and to evaluate the device performance.

Пространственные характеристики на основе информации от датчиков рельсового пути определяются следующим образом (фиг. 2) На фиг. 2:
βi (1,0 1,2) угол отклонения пути в продольном профиле (тангаж), считываемый с гировертикали в каждой отсчетной точке;
Lб длина базы измерительного устройства;
1 м мерный отрезок пути, определяемый датчиком пройденного пути, в частном случае 1 м равен длине окружности колеса;
Zi (1,0 1,2) вертикальная координата отсчетной точки;
Xi (1 0, 1, 2) горизонтальная координата отсчетной точки.
Spatial characteristics based on information from rail track sensors are determined as follows (FIG. 2). FIG. 2:
β i (1,0 1,2) the path deviation angle in the longitudinal profile (pitch), read from the gyro-vertical at each reference point;
L b the length of the base of the measuring device;
1 m measured length of the path, determined by the sensor of the distance traveled, in the particular case of 1 m is equal to the circumference of the wheel;
Z i (1,0 1,2) the vertical coordinate of the reference point;
X i (1 0, 1, 2) the horizontal coordinate of the reference point.

Следует отметить, что счетчик 13 мерных отрезков обеспечивает получение данных о длине пройденного участка пути и привязку к ней данных других датчиков. Его показания связаны с угловым положением одного из колес транспортной платформы, используемого в качестве измерительного. В вычислительном блоке 11 обеспечивается подсчет числа мерных отрезков, в частном случае оборотов измерительного колеса, при движении транспортного средства. Длина пройденного пути определяется как
L dJ•n
где L длина пути, пройденного транспортным средством,
n количество мерных отрезков (оборотов измерительного колеса);
dJ длина мерного отрезка (окружности измерительного колеса).
It should be noted that the counter 13 measuring segments provides data on the length of the traveled section of the path and the binding of data from other sensors to it. His testimony is related to the angular position of one of the wheels of the transport platform used as a measuring one. In the computing unit 11 provides the calculation of the number of measured segments, in the particular case of revolutions of the measuring wheel, when the vehicle is moving. The distance traveled is defined as
L dJ • n
where L is the length of the path traveled by the vehicle,
n the number of measured segments (revolutions of the measuring wheel);
dJ length of the measuring segment (circumference of the measuring wheel).

Описание пространственных характеристик рельсового пути базируется на методе линейно-кусочной апроксимации пространственной кривой. The description of the spatial characteristics of the rail track is based on the linear-piecewise approximation of the spatial curve.

В соответствии с фиг. 2 вертикальная координата отсчетной точки равна:

Figure 00000003

Горизонтальная координата отсчетной точки равна:
Figure 00000004

Относительный уклон в отсчетной точке равен
Ui=Xi/Zi. (3)
Отклонения рельсового пути от первоначального направления в горизонтальной (азимутальной) плоскости в каждой отсчетной точке равно:
Figure 00000005

где Yi отклонение проекции на горизонтальную плоскость отсчетной точки от первоначального направления рельсового пути в горизонтальной плоскости;
Φi угловое отклонение измерительного устройства в горизонтальной плоскости от первоначального направления, считываемое с азимутального гироскопа в каждой отсчетной точке.In accordance with FIG. 2 the vertical coordinate of the reference point is:
Figure 00000003

The horizontal coordinate of the reference point is:
Figure 00000004

The relative slope at the reference point is
U i = X i / Z i . (3)
Deviations of the track from the original direction in the horizontal (azimuthal) plane at each reference point is equal to:
Figure 00000005

where Y i the deviation of the projection onto the horizontal plane of the reference point from the original direction of the rail in the horizontal plane;
Φ i the angular deviation of the measuring device in the horizontal plane from the original direction, read from the azimuthal gyroscope at each reference point.

Ширина колеи в отсчетной точке равна:
1ki= ko•(Ng)+αko (5)
где Ng показания датчика ширины колеи в отсчетной точке;
k0 коэффициент пропорциональности;
αko исходная константа, имеющая размерность длины.
The track width at the reference point is:
1k i = k o • (Ng) + αk o (5)
where N g the gauge of the gauge at the reference point;
k 0 is the coefficient of proportionality;
αk o the initial constant having the dimension of length.

Превышение левого и правого рельса над линией, проходящей по середине рельсового пути, координаты которой описаны уравнениями (1), (2), (4) характеризуется следующими уравнениями:

Figure 00000006

где hлi превышение левого рельса в отсчетной точке;
hпi превышение правого рельса в отсчетной точке;
1ki ширина колеи в отсчетной точке;
γi угол наклона, считываемый с гировертикали в отсчетной точке.The excess of the left and right rail over the line passing in the middle of the rail track, the coordinates of which are described by equations (1), (2), (4) is characterized by the following equations:
Figure 00000006

where h l the excess of the left rail at the reference point;
h pi excess of the right rail at the reference point;
1k i track width at the reference point;
γ i the angle of inclination read from the vertical in the reference point.

Формулы (1) (4) охватывают общий случай кусочно-линейной апроксимации траектории при 1 м<>Lб. Для частичного случая, когда 1 м Lб вышеуказанные формулы приобретают следующий вид:

Figure 00000007

Figure 00000008

Следует отметить, что в качестве датчика ширины колеи может быть использовано механическое устройство, преобразующее с помощью системы рычагов расстояние между рельсами в угол поворота измерительного потенциометра, или ультразвуковой эхо-импульсный дальномер. Принцип действия такого датчика основан на измерении времени задержки принимаемого эхо-импульса при изменении расстояния до отражающей плоскости. В качестве гироскопических датчиков могут использоваться известные, применяемые в системах ориентации летательных аппаратов. Выходящая из вычислительного блока 11 информация поступает на регистрирующий блок 12. Здесь итоговая информация может быть представлена на экран дисплея в виде графиков или таблиц данных, которые при необходимости переносятся на бумажный носитель информации. Питание всех элементов устройства может осуществляться как от стационарной сети, так и от автоматического блока питания.Formulas (1) (4) cover the general case of piecewise linear approximation of the trajectory for 1 m <> L b . For the partial case when 1 m L b the above formulas take the following form:
Figure 00000007

Figure 00000008

It should be noted that a mechanical device that converts the distance between the rails into the angle of rotation of the measuring potentiometer, or an ultrasonic echo pulse range finder, can be used as a gauge of track gauge. The principle of operation of such a sensor is based on measuring the delay time of the received echo pulse when the distance to the reflecting plane changes. As gyroscopic sensors can be used known, used in orientation systems of aircraft. The information coming out of the computing unit 11 is fed to the recording unit 12. Here, the resulting information can be presented on the display screen in the form of graphs or data tables, which, if necessary, are transferred to a paper storage medium. All elements of the device can be powered from a stationary network or from an automatic power supply.

Claims (5)

1. Устройство для измерения положения рельсового пути, содержащее смонтированные на транспортном средстве датчик пройденного пути, датчик положения пути в плане и датчик положения пути в продольном профиле, подключенные к регистрирующему блоку, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком положения пути в поперечном профиле, датчиком ширины колеи, выполненным многоканальным блоком памяти с одним управляющим входом, переключателем работа/контроль, коммутатором цифровых сигналов с управляющим входом, вычислительным блоком и блоком управления, при этом выходы датчиков ширины колеи, положения пути в плане, продольном профиле и поперечном профиле подключены к входам блока памяти, выходы датчика пройденного пути и блока управления соединены с управляющим входом блока памяти через переключатель работа /контроль, управляющий вход указанного коммутатора соединен с блоком управления, а выход этого коммутатора через вычислительный блок соединен с регистрирующим блоком. 1. A device for measuring the position of a rail track, comprising a track mounted sensor, a track position sensor in a plan and a track position sensor in a longitudinal profile connected to a recording unit, characterized in that it is equipped with a track position sensor in a transverse profile, a sensor track width made by a multi-channel memory block with one control input, work / control switch, digital signal switch with control input, computing unit and control unit the outputs of the gauges of the gauge, track position in plan, longitudinal profile and transverse profile are connected to the inputs of the memory unit, the outputs of the sensor of the traveled path and the control unit are connected to the control input of the memory unit through the work / control switch, the control input of the specified switch is connected to the control unit, and the output of this switch through the computing unit is connected to the recording unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено коммутатором аналоговых сигналов и аналого-цифровым преобразователем, а выходы блока памяти, выполненного для аналоговых сигналов, через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь соединены с коммутатором цифровых сигналов. 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a switch for analog signals and an analog-to-digital converter, and the outputs of a memory block made for analog signals are connected to a switch for digital signals through an analog signals switch and an analog-to-digital converter. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный блок памяти выполнен в виде многоканального преобразователя угол код. 3. The device according to claim 1, characterized in that said memory unit is made in the form of a multi-channel angle code converter. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком глубины погружения, подключенным к одному из входов указанного блока памяти. 4. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an immersion depth sensor connected to one of the inputs of the specified memory block. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками целостности левого и правого рельсов пути, подключенными к соответствующим входам указанного блока памяти. 5. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with integrity sensors of the left and right track rails connected to the corresponding inputs of the indicated memory block.
RU94011026A 1994-03-30 1994-03-30 Device for checking rail track position RU2081232C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94011026A RU2081232C1 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Device for checking rail track position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94011026A RU2081232C1 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Device for checking rail track position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94011026A RU94011026A (en) 1995-12-27
RU2081232C1 true RU2081232C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=20154149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94011026A RU2081232C1 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Device for checking rail track position

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081232C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 432262, кл. E 01 B 35/06, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3944798A (en) Method and apparatus for measuring direction
CN100373134C (en) Rotary coding device
EP2325612B1 (en) Method for calibrating a rotational angle sensor by means of a laser gyroscope
US4179216A (en) Apparatus for measuring the profile of a railroad tunnel
JPH07324948A (en) Position measuring device
CN104047212B (en) A kind of track sedimentation self-operated measuring unit based on angle measurement and method
JPH0410976B2 (en)
US3968570A (en) Electronic sextant
RU2081232C1 (en) Device for checking rail track position
ES2238032T3 (en) INDUCTIVE POSITION DETECTOR.
US5456021A (en) Apparatus and method for measuring linear and angular displacements
JPH06317431A (en) Method for calibrating encoder
GB2173301A (en) Survey apparatus and method
US3794899A (en) Servo motor driven encoder error evaluation system
CN110629647B (en) Method for acquiring road surface elevation data at any speed based on time triggering
USH104H (en) Digital resolver compensation technique
JPS61112914A (en) Angle measuring device particularly for geodetic instrument
RU2098630C1 (en) Station for monitoring shaft guide parameters
SU779803A1 (en) Apparatus for accurate reading of angle measuring instruments
GB2285131A (en) Water level measurement
RU2026448C1 (en) Device for determining space position of rail track
RU2054689C1 (en) Method of automatic verification of pointer-type instruments
RU2446381C1 (en) Apparatus for integrated control of toothed gears based on polar coordinate method
SU1749703A1 (en) Method for measuring angle of rotation of material object around rotation axis
SU1714324A1 (en) Device for profile measurement of curved surfaces