RU2350502C1 - Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear - Google Patents

Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear Download PDF

Info

Publication number
RU2350502C1
RU2350502C1 RU2007135485/11A RU2007135485A RU2350502C1 RU 2350502 C1 RU2350502 C1 RU 2350502C1 RU 2007135485/11 A RU2007135485/11 A RU 2007135485/11A RU 2007135485 A RU2007135485 A RU 2007135485A RU 2350502 C1 RU2350502 C1 RU 2350502C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modulator
disk
disks
stk
heat
Prior art date
Application number
RU2007135485/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
дов В чеслав Владимирович Л (RU)
Вячеслав Владимирович Лядов
Александр Анатольевич Миронов (RU)
Александр Анатольевич Миронов
Валентин Леонидович Образцов (RU)
Валентин Леонидович Образцов
Николай Григорьевич Пигалев (RU)
Николай Григорьевич Пигалев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инфотэкс Автоматика Телемеханика"-ООО "Инфотэкс АТ"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Инфотэкс Автоматика Телемеханика"-ООО "Инфотэкс АТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инфотэкс Автоматика Телемеханика"-ООО "Инфотэкс АТ"
Priority to RU2007135485/11A priority Critical patent/RU2350502C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350502C1 publication Critical patent/RU2350502C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: device to adjust heat control hardware (HCH) of rolling stock running gear comprises supporting structure with outer casing, IR-radiation source imitating heated axle-box, modulator, modulator rotation drive, control components and connector assembly for the device to be connected to HCH to be adjusted. The proposed device incorporates fan to blow the modulator over by outside air, modulator position pickup, thermal screen and shutter made from different-heat conductivity materials and representing disks provided with different number of holes. The said disks are arranged between modulator and radiator and fitted unfixed on motor shaft. The device comprises also microprocessor controller p.c.b., control components and display to output temperatures and HCH adjustment conditions. The modulator is made up of two disks with holes, i.e. outer metal disk making the aforesaid thermal shield, and bearing disk made from heat-insulation material. Both disks are rigidly fitted on the motor shaft spaced a bit apart. The IR-radiation source incorporates electric heater and radiator temperature pickup.
EFFECT: higher accuracy of adjustment, reduced adjustment time.
4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к напольным устройствам бесконтактной тепловой диагностики ходовых частей подвижного состава по их инфракрасному (ИК) излучению, в частности к устройствам для настройки - калибровки и юстировки (ориентации) средств теплового контроля (СТК) ходовых частей подвижного состава в условиях эксплуатации.The invention relates to the field of railway transport, in particular, to outdoor devices for non-contact thermal diagnostics of the running gear of the rolling stock according to their infrared (IR) radiation, in particular, to devices for tuning — calibrating and adjusting (orienting) heat control means (STK) of the running gear of the rolling stock composition under operating conditions.

Известны портативные устройства для калибровки СТК - аппаратуры автоматического обнаружения перегретых букс в поездах типа ПОНАБ-3, основанные на имитации ИК-излучения буксовых узлов движущегося подвижного состава. Эти устройства содержат: размещенные в несущем корпусе-каркасе излучатель - имитатор греющейся буксы, модулятор в виде диска с отверстием для модуляции ИК-излучения имитатора букс, электродвигатель привода модулирующего диска и разъем для подключения устройства к источнику напряжения [1]. Для аппаратуры ДИСК-Б используется более совершенное калибровочное устройство, снабженное датчиком температуры и пультом управления для поддержания заданной температуры излучателя. В процессе калибровки приемо-усилительных трактов устройство (так называемые модулятор или калибратор) устанавливается на переднюю стенку напольной камеры таким образом, чтобы оптическая ось приемника ИК-излучения совпадала с центром отверстия в модулирующем диске. При вращении модулирующего диска на выходе усилителя настраиваемых средств контроля букс получается последовательность электрических импульсов, амплитуда которых пропорциональна разности температур излучателя -имитатора буксы и температуры наружного воздуха. Изменяя в процессе калибровки коэффициент усиления оконечного усилителя, осуществляют настройку СТК на выявление букс с заданной температурой нагрева подшипников или корпусов букс.Known portable devices for calibrating STK - equipment for the automatic detection of overheated axle boxes in PONAB-3 trains, based on a simulation of infrared radiation from axle boxes of moving rolling stock. These devices contain: a radiator — a simulator of a heating axle box, a modulator in the form of a disk with a hole for modulating the infrared radiation of the axle box simulator, an electric drive drive of the modulating disk, and a connector for connecting the device to a voltage source [1] located in a supporting frame-case. For the DISK-B equipment, a more advanced calibration device is used, equipped with a temperature sensor and a control panel to maintain the set temperature of the emitter. In the process of calibrating the receiving-amplifying paths, a device (the so-called modulator or calibrator) is mounted on the front wall of the floor camera so that the optical axis of the infrared radiation receiver coincides with the center of the hole in the modulating disk. When the modulating disk rotates at the amplifier output of tunable axlebox control instruments, a sequence of electrical pulses is obtained, the amplitude of which is proportional to the temperature difference between the transmitter emitter and the axle box simulator and the outdoor temperature. Changing the gain of the terminal amplifier during calibration, the STK is tuned to detect axle boxes with a given heating temperature of bearings or axle boxes.

Также известны устройства, предназначенные для ориентации (юстировки) ИК-оптики СТК в условиях эксплуатации на контролируемую зону буксовых узлов движущихся поездов [1, 2]. Ориентирные устройства состоят из горизонтальной и вертикальной реек с фиксаторами положения и точечного источника ИК-излучения - имитатора греющейся буксы в виде лампы накаливания, размещенной в специальной головке, которая крепится на вертикальной рейке. Горизонтальная рейка устанавливается на головки рельсов на заданном расстоянии от реперной точки напольной камеры СТК и снабжена неподвижным и подвижным подпружиненным упорами и электроизоляционной вставкой, а вертикальная рейка устанавливается в направляющие горизонтальной рейки и может фиксироваться на различном расстоянии от уровня головок рельсов и от внутренней грани рельса. Перемещая вертикальную рейку по направляющим горизонтальной рейки в разных плоскостях, устанавливают головку с излучателем на расчетную зону контроля букс, например, на расстоянии 380 мм от внутренней грани головки рельса и 480 мм от уровня верха головок рельсов. При правильной ориентации на выходе усилителя СТК должны получить максимальный по амплитуде электрический сигнал. По нормам ОАО «РЖД» отклонения излучателя от расчетной точки на 30 мм по горизонтали или по вертикали не должны приводить к изменению амплитуды сигнала на выходе усилителя настраиваемого СТК более чем на 10 или 20% в зависимости от углов ориентации ИК-оптики. В противном случае прибегают к изменению положения напольных камер СТК на фундаментах и (или) приемника ИК-излучения напольной камеры в той или иной плоскости.Also, devices are known for orienting (adjusting) the STK IR-optics under operating conditions for the controlled area of axle boxes of moving trains [1, 2]. The reference devices consist of horizontal and vertical rails with position fixers and a point source of infrared radiation - a simulator of a heating axle box in the form of an incandescent lamp placed in a special head that is mounted on a vertical rail. The horizontal rail is installed on the rail heads at a predetermined distance from the reference point of the STK floor camera and is equipped with a fixed and movable spring-loaded stop and an insulating insert, and the vertical rail is installed in the horizontal rail guides and can be fixed at different distances from the level of the rail heads and from the inner edge of the rail. Moving the vertical rail along the guides of the horizontal rail in different planes, set the head with the emitter on the calculated control zone of the axle boxes, for example, at a distance of 380 mm from the inner edge of the rail head and 480 mm from the level of the top of the rail heads. With the correct orientation at the output of the amplifier, the STK should receive the maximum electric signal in amplitude. According to the standards of Russian Railways, deviations of the emitter from the calculated point by 30 mm horizontally or vertically should not lead to a change in the signal amplitude at the output of the amplifier of the adjustable STK by more than 10 or 20% depending on the orientation angles of the IR optics. Otherwise, they resort to changing the position of the STK floor cameras on the foundations and (or) the infrared receiver of the floor camera in one plane or another.

Недостатками известных устройств для настройки СТК подвижного состава являются:The disadvantages of the known devices for tuning STK rolling stock are:

- необходимость в двух устройствах с разными типами излучателей-имитаторов букс: одно - для калибровки приемо-усилительных трактов, а второе - для юстировки ИК-оптики напольных камер;- the need for two devices with different types of emitters emitters axle boxes: one for calibrating the receiving-amplifying paths, and the second for aligning the IR optics of outdoor cameras;

- установка и поддержание только абсолютной температуры излучателя-имитатора греющейся буксы, тогда как критерии настройки СТК в эксплуатации задаются в виде относительной температуры нагрева корпусов букс;- installation and maintenance of only the absolute temperature of the emitter-simulator of the heating axle box, while the criteria for setting the STK in operation are set in the form of the relative heating temperature of the axle box bodies;

- необходимость в непрерывном контроле температуры излучателей по индикаторам как при подготовке устройств к работе, так и в процессе настройки СТК;- the need for continuous monitoring of the temperature of the emitters by indicators both in preparing the devices for operation, and in the process of setting the STK;

- ошибки в настройке СТК из-за прогрева модулирующего диска от излучателя и, как следствие, завышение чувствительности приемно-усилительного тракта, что может привести к ложным остановкам поездов.- errors in the configuration of the STK due to the heating of the modulating disk from the emitter and, as a result, an overestimation of the sensitivity of the receiving-amplifying path, which can lead to false stops of trains.

Цель разработки - создание многофункционального устройства для калибровки и ориентации СТК, обеспечивающее автоматическое поддержание заданной разности температуры между излучателем и модулирующим диском и повышение точности настройки СТК, сокращение затрат времени на выполнение работ по настройке СТК.The purpose of the development is the creation of a multifunctional device for calibrating and orienting STKs, which automatically maintains a given temperature difference between the emitter and the modulating disk and improves the accuracy of the STK settings, reducing the time required to complete the STK settings.

Указанная цель достигается тем, что устройство для настройки средств теплового контроля ходовых частей подвижного состава снабжено вентилятором для обдува модулятора наружным воздухом, датчиком температуры и датчиком положения модулятора, тепловым экраном и шторкой, выполненными в виде дисков с различным количеством отверстий и размещенными на валу электродвигателя между модулятором и излучателем на определенном расстоянии друг от друга, а также платой с микропроцессорным контроллером, органами управления и дисплеем для индикации режимов настройки СТК, при этом собственно модулятор устройства выполнен составным из двух дисков - наружного металлического диска - теплового экрана и внутреннего несущего диска из теплоизоляционного материала. Кроме того, указанная цель достигается тем, что в качестве электропривода составного модулятора с датчиком температуры использован шаговый электродвигатель, позволяющий задавать в процессе настройки СТК реверсивные вращательные перемещения модулятора на тот или иной угол в зависимости от выбранных режимов - режим калибровки приемо-усилительных трактов или режим ориентации ИК-оптики СТК. Отличительной особенностью устройства является выполнение внутреннего теплового экрана и диска-шторки из теплоизоляционного материала с приводными рычагами для раздельного или совместного их поворота в корпусе на заданный угол в режиме ориентации ИК-оптики СТК, а также размещение всех дисков и излучателя в общем стакане из теплоизоляционного материала с отверстием в днище для вала шагового электродвигателя, закрепленного с противоположной от излучателя стороны стакана. Другой особенностью предлагаемого устройства является выполнение дисков с разным количеством отверстий в виде секторов симметрично относительно центра: на дисках составного модулятора - по одному отверстию, на диске-шторке - три отверстия, а на внутреннем тепловом экране - четыре симметричных относительно центра отверстия с металлическими накладками на перемычках теплового экрана.This goal is achieved by the fact that the device for setting the means of thermal control of the running gear of the rolling stock is equipped with a fan for blowing the modulator with outside air, a temperature sensor and a position sensor of the modulator, a heat shield and a curtain made in the form of disks with a different number of holes and placed on the motor shaft between a modulator and emitter at a certain distance from each other, as well as a board with a microprocessor controller, controls and a display for indicating Mode settings STK, the actual modulator device configured composite of two disks - outer metal disc - the heat shield and the inner disk carrier of a heat insulating material. In addition, this goal is achieved by the fact that as the electric drive of the composite modulator with a temperature sensor, a step-by-step electric motor is used, which allows setting the reverse rotational movements of the modulator to one or another angle depending on the selected modes during calibration of the CTK — calibration mode for receive-amplifier paths or mode orientation of IR optics STK. A distinctive feature of the device is the implementation of the internal heat shield and the shutter disk of heat-insulating material with drive levers for separate or joint rotation in the housing at a given angle in the orientation mode of the STK IR optics, as well as the placement of all disks and the radiator in a common glass of heat-insulating material with a hole in the bottom for the shaft of the stepper motor, mounted on the side of the glass opposite from the emitter. Another feature of the proposed device is the implementation of disks with a different number of holes in the form of sectors symmetrically with respect to the center: on the disks of the composite modulator - one hole, on the curtain disk - three holes, and on the internal heat shield - four holes symmetrical with respect to the center with metal plates on jumpers on the heat shield.

В режиме калибровки устройство устанавливается на переднюю стенку напольной камеры СТК, а в режиме ориентации - на специальный кронштейн или на вертикальную рейку штатного ориентирного устройства. Связь с настраиваемой аппаратурой теплового контроля осуществляется в обоих режимах по кабелю.In calibration mode, the device is installed on the front wall of the STK floor camera, and in orientation mode, on a special bracket or on a vertical rail of a standard reference device. Communication with custom thermal control equipment is carried out in both modes via cable.

Положительный эффект от применения предлагаемого устройства заключается в повышении точности настройки средств теплового контроля с +-3 до +-1°С при изменении температур окружающего воздуха в диапазоне от -40 до +40°С, сокращении времени на производство настройки СТК в 2-3 раза, снижении ложных показаний СТК и необоснованных задержек поездов для контрольного осмотра буксовых узлов при резких изменениях температур окружающего воздуха.The positive effect of the application of the proposed device is to increase the accuracy of the settings of the thermal control from + -3 to + -1 ° С when the ambient temperature changes in the range from -40 to + 40 ° С, reducing the time for setting up the STK in 2-3 times, reducing false readings of STK and unreasonable train delays for a control inspection of axle boxes with sudden changes in ambient temperatures.

Сущность и принципиальные особенности предлагаемого устройства для настройки СТК поясняются чертежами. На фиг.1 приведен общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 показана конструкция составного модулятора, на фиг.3, 4 и 7 - варианты использования устройства в режиме калибровки и ориентации ПК-оптики СТК на контролируемую зону буксы, на фиг.5 и 6 - осциллограммы тепловых сигналов в процессе ориентации (юстировки) оптики СТК на контролируемую зону буксы.The essence and fundamental features of the proposed device for setting the STK are illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the inventive device, figure 2 shows the construction of a composite modulator, figure 3, 4 and 7 are options for using the device in the calibration mode and orientation of the PC optics STK to the controlled area of the axle box, figure 5 and 6 - waveforms of thermal signals in the process of orientation (adjustment) of the STK optics to the controlled axle box zone.

Описание конструкции и принципа действия устройстваDescription of the design and principle of operation of the device

Конструктивно устройство для настройки СТК выполнено в виде переносного блока, внешний вид которого показан на фиг.1. Детали устройства размещены в корпусе, выполненном из листового металла, в верхней части которого расположена ручка 1 для переноски. В нижней части корпуса расположены ножки 10. Винты крепления ножек являются элементами крепления модулятора к корпусу.Structurally, the device for tuning the STK is made in the form of a portable unit, the appearance of which is shown in figure 1. Details of the device are placed in a housing made of sheet metal, in the upper part of which is located a handle 1 for carrying. The legs are located in the lower part of the housing 10. The screws for attaching the legs are elements for attaching the modulator to the housing.

Со стороны лицевой панели располагается разъем 9 для подключения калибратора к настраиваемым СТК, дисплей для индикации режимов работы устройства 2 и кнопки управления 3-5.On the front panel side, there is connector 9 for connecting the calibrator to customizable STKs, a display for indicating the operating modes of device 2 and the control button 3-5.

С боковой левой стороны калибратора располагаются переключатель положения теплового экрана 6 с кнопкой фиксации 8 и переключатель положения шторки 7. Переключатели обеспечивают поворот теплового экрана и шторки излучателя на угол 45°. На раме модулятора 11 (фиг.2) расположены: вентилятор 12, имитатор греющейся буксы 13, плата управления 14 с микропроцессорным контроллером, шаговый электродвигатель 15 и составной модулятор 16. Собственно составной модулятор 16 состоит из несущего модулирующего диска 17 и наружного металлического экранирующего диска 18, снабженного датчиком температуры 19 (на фиг.2 показан темной точкой между позициями 6 и 7). Имитатор греющейся буксы 13 выполнен в виде металлического диска-излучателя 24 с датчиком температуры 25 и нагревательными элементами 26. Имитатор 13 также снабжен тепловым экраном 21 в виде диска из теплоизоляционного материала и диска-шторки 22, закрепляемых в общем теплоизоляционном кожухе-стакане 27 с помощью стопорного кольца 23.On the left side of the calibrator are the position switch of the heat shield 6 with the lock button 8 and the switch for the position of the shutter 7. The switches rotate the heat shield and the shutter of the radiator by an angle of 45 °. On the frame of the modulator 11 (Fig. 2) are located: a fan 12, a simulator of a heating axle box 13, a control board 14 with a microprocessor controller, a stepper motor 15 and a composite modulator 16. The composite modulator 16 itself consists of a carrier modulating disk 17 and an external metal shielding disk 18 equipped with a temperature sensor 19 (figure 2 shows a dark dot between positions 6 and 7). The simulator of the heating axle box 13 is made in the form of a metal disk emitter 24 with a temperature sensor 25 and heating elements 26. The simulator 13 is also equipped with a heat shield 21 in the form of a disk of heat-insulating material and a disk-curtain 22 fixed in a common heat-insulating casing-cup 27 with snap ring 23.

Угловое перемещение модулирующего диска на угол до 350° осуществляется шаговым электродвигателем 15, а контроль начального положения диска обеспечивается датчиком положения 20.The angular movement of the modulating disk at an angle of up to 350 ° is carried out by a stepper motor 15, and the initial position of the disk is controlled by a position sensor 20.

Расположенный в верхней части рамы вентилятор 12 создает воздушный поток, охлаждающий тепловой экран 21 и экранирующий диск 18 до температуры окружающей среды. Наружный экранирующий диск 18 и несущий диск 17 модулятора жестко закреплены на валу шагового электродвигателя, а тепловой экран - экранирующий диск 21, диск-шторка 22 и диск излучателя 24 не связаны с валом шагового электродвигателя 15 и фиксируются в общем кожухе-стакане 27 по наружному диаметру с помощью стопорного кольца 25.Located in the upper part of the frame, the fan 12 creates an air flow that cools the heat shield 21 and the shield disk 18 to ambient temperature. The outer shielding disk 18 and the carrier disk 17 of the modulator are rigidly fixed to the shaft of the stepper motor, and the heat shield - the shielding disk 21, the shutter disk 22 and the emitter disk 24 are not connected to the shaft of the stepper motor 15 and are fixed in the common casing-cup 27 by the outer diameter by means of a lock ring 25.

Диск-шторка 22 позволяет сократить время выхода калибратора на режим «калибровка» в зимний период времени. Тепловой экран 21 имеет четыре окна, формирующие конфигурацию поля теплового излучения. На диске-шторке 22 выполнено три отверстия в виде сектора, а на диске-экране 21 выполнено четыре отверстия в виде секторов, причем перемычки между отверстиями диска-экрана снабжены металлическими накладками. Температура секторов-перемычек диска определяется воздушным потоком, создаваемым вентилятором 12.Disk-shutter 22 allows you to reduce the time the calibrator exits to the "calibration" mode in the winter period of time. The heat shield 21 has four windows forming a thermal radiation field configuration. On the disk-shutter 22 there are three holes in the form of a sector, and on the disk-screen 21 there are four holes in the form of sectors, and the jumpers between the holes of the disk-screen are provided with metal plates. The temperature of the jumper sectors of the disk is determined by the air flow created by the fan 12.

Движки - органы управления тепловым экраном и шторкой изображены на фиг.1 (справа). Одновременный перевод движков переключателей теплового экрана и шторки из одного крайнего положения в другое обеспечивает в режиме «ориентация» перемещение теплового экрана и шторки на угол 45° относительно излучателя и перекрытие трех верхних окон, не участвующих в режиме калибровки в формировании теплового сигнала.Engines - heat shield and shutter controls are shown in figure 1 (right). Simultaneous translation of the heat shield and shutter switch sliders from one extreme position to another provides in the “orientation” mode movement of the heat shield and curtain at an angle of 45 ° relative to the radiator and the three upper windows that are not involved in the calibration mode in generating the heat signal overlap.

На плате управления 14 размещены выпрямитель, стабилизатор напряжения, микроконтроллер, микросхемы драйвера шагового электродвигателя и электронные ключи для управления вентилятором, датчиками температуры, датчиками положения дисков и индикаторами дисплея. Общее питание устройства осуществляется по кабелю через разъем от настраиваемых СТК или от внешнего источника напряжения.On the control board 14 there is a rectifier, voltage stabilizer, microcontroller, stepper motor driver microcircuits and electronic keys for controlling the fan, temperature sensors, disk position sensors and display indicators. The device’s general power is supplied via cable through a connector from a custom STK or from an external voltage source.

Особенностями заявленного устройства для настройки СТК являются:Features of the claimed device for configuring STK are:

1. включение в состав устройства, в частности, модулятора-вентилятора для принудительного его охлаждения до температуры окружающего воздуха;1. the inclusion in the device, in particular, a modulator-fan for forced cooling to ambient temperature;

2. выполнение модулятора состоящим из двух дисков с одним отверстием в виде сектора в каждом из них, причем несущий диск выполнен из теплоизоляционного материала, а наружный экранирующий диск снабжен с внутренней стороны датчиком температуры и выполнен из металла;2. the implementation of the modulator consisting of two disks with one hole in the form of a sector in each of them, and the carrier disk is made of insulating material, and the outer shielding disk is equipped with a temperature sensor on the inside and is made of metal;

3. выполнение излучателя - имитатора греющейся буксы в виде металлического диска с датчиком температуры излучающей поверхности и отверстием для вала электродвигателя привода модулятора;3. the implementation of the emitter - simulator baskets in the form of a metal disk with a temperature sensor of the radiating surface and the hole for the shaft of the modulator drive motor;

4. установка между излучателем и модулятором дополнительно двух дисков из теплоизоляционного материала, не связанных жестко с валом электродвигателя привода модулятора: диска-шторки и диска-экрана с датчиками положения и рычагами для изменения их положения относительно друг друга, при этом диск-экран снабжен металлическими накладками с высоким коэффициентом отражения ИК-излучения;4. the installation between the emitter and the modulator of an additional two disks of heat-insulating material, not rigidly connected to the shaft of the electric motor of the modulator drive: a curtain disk and a disk screen with position sensors and levers for changing their position relative to each other, while the disk screen is equipped with metal overlays with a high reflectivity of infrared radiation;

5. использование в качестве электропривода шагового электродвигателя для вращения модулятора ИК-излучения имитатора греющихся букс, оснащение дисков составного модулятора датчиками положения в градусах оборота вала шагового электродвигателя;5. the use of a stepper motor as an electric drive for rotation of the infrared modulator of the infrared radiation simulator of heating axle boxes, equipping the disks of the composite modulator with position sensors in degrees of revolution of the shaft of the stepper motor;

6. Выполнение дисков устройства с разным количеством отверстий в виде секторов для пропускания ИК-излучения от имитатора греющейся буксы на приемник ПК-излучения настраиваемых СТК: на дисках составного модулятора - по одному отверстию, на диске-шторке - три отверстия, а на диске-экране - четыре отверстия.6. Performing device disks with a different number of holes in the form of sectors for transmitting infrared radiation from a simulated heating box simulator to a PC radiation receiver of customizable STCs: on a composite modulator disk, one hole each, on a curtain disk three holes, and on a disk screen - four holes.

Перечисленные отличительные особенности позволяют использовать заявленное устройство в двух режимах - в режиме калибровки приемо-усилительных трактов СТК и в режиме юстировки ИК-оптики СТК в условиях контрольно-испытательных пунктов или в режиме ориентации ИК-оптики на контролируемую зону букс движущегося подвижного состава в условиях эксплуатации. Это устройство может также использоваться для настройки средств теплового контроля колес для обнаружения заторможенных колесных пар, содержащих дополнительные напольные камеры, ориентированные на ступицы колес контролируемого подвижного состава.These distinctive features allow you to use the claimed device in two modes - in the calibration mode of the receiving and amplifying paths of the STK and in the adjustment mode of the IR optics of the STK in the conditions of control and testing points or in the mode of orienting the IR optics to the controlled area of the axleboxes of moving rolling stock in operating conditions . This device can also be used to adjust the means of thermal control of the wheels to detect inhibited wheel sets containing additional floor chambers oriented to the wheel hubs of controlled rolling stock.

Устройство 28 в режиме калибровки СТК с установкой его на верхнюю или на переднюю стенки напольных камер 31 (фиг.3) позволяет нормировать коэффициент усиления тепловых трактов СТК. Данный режим включается автоматически при установлении информационной связи с настраиваемым оборудованием (согласно программе, загруженной в память микроконтроллера) или выбирается вручную. Кнопками на лицевой панели производится задание конкретной температуры настройки СТК (по относительной температуре корпуса буксы или подшипника). Режим калибровки начинается с тестирования датчиков в соответствии с алгоритмом, записанным во внутреннем ПЗУ микроконтроллера, который анализирует полученные значения и через электронные ключи управляет нагревательным элементом излучателя-имитатора греющейся буксы, работой шагового двигателя (через микросхему-драйвер), обесценивая тем самым угловое перемещение модулирующего диска на заданный для каждого режима угол с учетом положения вспомогательных дисков и выдает соответствующую информацию на дисплей устройства.The device 28 in the calibration mode of the STK with its installation on the upper or front walls of the floor cameras 31 (Fig.3) allows you to normalize the gain of the thermal paths of the STK. This mode is activated automatically when an information connection is established with the equipment being configured (according to the program loaded into the microcontroller's memory) or is selected manually. Using the buttons on the front panel, a specific temperature setting for the STK is set (according to the relative temperature of the axle box or bearing housing). The calibration mode begins with testing the sensors in accordance with the algorithm recorded in the internal ROM of the microcontroller, which analyzes the obtained values and through electronic keys controls the heating element of the emitter-simulator of the heating axle box, the operation of the stepper motor (via the driver chip), thereby discounting the angular movement of the modulating disk at a predetermined angle for each mode, taking into account the position of the auxiliary disks and provides the corresponding information on the display of the device.

После выхода на рабочий режим нагрева имитатора греющейся буксы с включением вентилятора и шагового двигателя для модуляции теплового потока излучателя начинается процесс калибровки СТК. При этом на дисплей устройства выводится информация о текущем состоянии температуры излучателя, температуры диска, а также разности температур диска и нагревателя (с точностью +-1°С). В режиме калибровки приемники ИК-излучения настраиваемых СТК воспринимают излучение от нижней части имитатора греющейся буксы через отверстие в составном модуляторе, который под действием шагового электродвигателя совершает угловые возвратно-поступательные движения (диски модулятора поочередно то открывают, то перекрывают нижний сектор излучателя). Микропроцессор СТК при этом автоматически согласно записанной в ПЗУ программе устанавливает необходимое значение коэффициента преобразования мощности ИК-излучения имитатора греющейся буксы в аналоговый электрический сигнал или в цифровой код.After reaching the operating mode of heating the simulator of the heating axle box with the fan and stepper motor turned on to modulate the heat flux of the emitter, the STK calibration process begins. At the same time, information on the current state of the temperature of the emitter, the temperature of the disk, as well as the temperature difference between the disk and the heater (with an accuracy of + -1 ° C) is displayed on the device’s display. In the calibration mode, the infrared radiation receivers of tunable STCs receive radiation from the lower part of the simulator of a heating axle box through an opening in a composite modulator, which under the action of a step electric motor makes angular reciprocating movements (the modulator disks either open or overlap the lower sector of the emitter). In this case, the STK microprocessor automatically, according to the program recorded in the ROM, sets the necessary value of the conversion coefficient of the infrared radiation power of the simulating heating axle box into an analog electrical signal or into a digital code.

Устройство 28 для настройки СТК в режиме ориентации ИК-оптики СТК (фиг.4) позволяет определить соответствие фактических углов ориентации оптики заданным значениям и обеспечить непрерывный контроль процесса регулировки углов ориентации ИК-оптики на контролируемую зону буксы. Для перехода в этот режим устройство устанавливается на специальный кронштейн или на вертикальную рейку-штангу ориентирного приспособления 32, при этом оптическая ось приемника ИК-излучения настраиваемого СТК совпадает с центром диска модулятора, а рычаги управления дисками-экранами и шторкой переводятся в режим ориентации с учетом сезона года (лето или зима). Процесс настройки СТК в режиме ориентации проиллюстрирован на фиг.5, 6 и 7. При правильной ориентации ИК-оптики СТК на буксу с допускаемыми отклонениями центр проекции чувствительного элемента приемника ИК-излучения (условно «пятна») должен совпадать с центром модулирующего диска (фиг.5а), а на выходе теплового тракта настраиваемого СТК получим последовательность одинаковых по амплитуде сигналов от излучателя через секторы A, B, C, D (фиг.5б).The device 28 for setting the STK in the orientation mode of the IR optics STK (figure 4) allows you to determine the correspondence of the actual angles of the orientation of the optics with the specified values and provide continuous monitoring of the process of adjusting the orientation angles of the IR optics to the controlled axle box area. To switch to this mode, the device is mounted on a special bracket or on a vertical rail of the reference device 32, while the optical axis of the IR radiation receiver of the adjustable STK coincides with the center of the modulator disk, and the control levers of the screen disks and the shutter are set to orientation mode taking into account season of the year (summer or winter). The process of setting up the STK in the orientation mode is illustrated in Figs. 5, 6 and 7. With the correct orientation of the IR optics of the STK in a box with tolerances, the center of projection of the sensitive element of the IR receiver (conditionally “spots”) should coincide with the center of the modulating disk (Fig. .5a), and at the output of the heat path of the tunable STK, we obtain a sequence of identical signals from the emitter through the sectors A, B, C, D (Fig.5b).

В случае нарушений в ориентации оптики СТК, когда оптическая ось приемника ИК-излучения не совпадает с геометрической осью модулятора (фиг.6а), получим последовательность возрастающих и убывающих по амплитуде электрических импульсов (фиг.6б). В процессе юстировки органами управления углов наклона ИК-оптики к оси пути и к горизонту по тепловым сигналам СТК и показаниям индикаторов дисплея заявляемого устройства добиваются равенства амплитуд тепловых сигналов при перемещении диска модулятора в прямом и в обратном направлениях под действием шагового электродвигателя в пределах угла 350°. Точность такой юстировки не хуже +-0,5°. В случае значительных отклонений углов ориентации СТК от нормы на выходе тепловых трактов сигналы и индикация на дисплее устройства могут отсутствовать. В этом случае движками на корпусе устройства диски экрана и шторки поворачиваются на угол 45°, что позволяет оценить направление отклонения в ориентации ИК-оптики СТК (по горизонтали или по вертикали) и уточнить сектор окружности, на который фактически ориентирована оптика.In the case of irregularities in the orientation of the STK optics, when the optical axis of the infrared receiver does not coincide with the geometrical axis of the modulator (Fig. 6a), we obtain a sequence of increasing and decreasing amplitude of electric pulses (Fig. 6b). In the process of adjustment by the controls of the tilt angles of the IR optics to the path axis and to the horizon according to the thermal signals of the STK and the readings of the display indicators of the claimed device, the amplitudes of the thermal signals are achieved when the modulator disk is moved forward and backward under the action of a step motor within an angle of 350 ° . The accuracy of this adjustment is not worse than + -0.5 °. In the case of significant deviations of the STK orientation angles from the norm at the output of the heat paths, signals and indications on the device display may be absent. In this case, with the sliders on the device’s body, the screen disks and curtains rotate through an angle of 45 °, which allows one to evaluate the direction of deviation in the orientation of the STK IR optics (horizontally or vertically) and to specify the sector of the circle to which the optics are actually oriented.

Заявленное устройство изготовлено в опытных образцах, апробировано в условиях эксплуатации. На устройство получены: сертификат соответствия требованиям ТУ и сертификат на средство измерений.The claimed device is made in prototypes, tested under operating conditions. On the device received: certificate of conformity with the requirements of TU and certificate for measuring instrument.

Источники информацииInformation sources

1. Лозинский С.Н., Алексеев А.Г., Карпенко Н.М. Аппаратура автоматического обнаружения перегретых букс в поездах. М., «Транспорт», 1978, с.142-144.1. Lozinsky S.N., Alekseev A.G., Karpenko N.M. Equipment for automatic detection of overheated axle boxes in trains. M., "Transport", 1978, p.142-144.

2. Патент Австрии №401163В, МКИ - B61k 9/06. Прибор для калибровки детекторов грения букс. Заявл. 02.030.94, опубл. 25.07.96.2. Austrian patent No. 401163B, MKI - B61k 9/06. The device for calibration of axle box detectors. Claim 02.030.94, publ. 07/25/96.

Claims (4)

1. Устройство для настройки средств теплового контроля (СТК) ходовых частей подвижного состава, включающее несущий каркас с внешним кожухом, источник инфракрасного (ИК) излучения - имитатор греющейся буксы, модулятор в виде диска с отверстием, электропривод для вращения модулятора, органы управления и разъем для подключения устройства к настраиваемым СТК, отличающееся тем, что устройство снабжено вентилятором для обдува модулятора наружным воздухом, датчиком температуры модулятора, датчиком положения модулятора, тепловым экраном и шторкой, выполненными из материалов с различной теплопроводностью в виде дисков с различным количеством отверстий и размещенными между модулятором и излучателем со свободной посадкой на валу электродвигателя, а также платой с микропроцессорным контроллером, органами управления и дисплеем для индикации температур и режимов настройки СТК, при этом модулятор выполнен составным из двух дисков с отверстиями, в частности, из наружного металлического диска - теплового экрана и несущего диска из теплоизоляционного материала, жестко закрепленных на валу электродвигателя на определенном расстоянии один от другого, а источник ИК-излучения снабжен электронагревателем и датчиком температуры излучателя.1. A device for adjusting thermal control means (STK) of the running gear of the rolling stock, including a supporting frame with an external casing, an infrared (IR) radiation source - a heating axle simulator, a disk modulator with a hole, an electric drive for modulator rotation, controls and a connector for connecting the device to customizable STK, characterized in that the device is equipped with a fan for blowing the modulator with outside air, a modulator temperature sensor, a modulator position sensor, a heat shield and curtains Oh, made of materials with different thermal conductivity in the form of disks with a different number of holes and placed between the modulator and the emitter with a free fit on the motor shaft, as well as a board with a microprocessor controller, controls and a display to indicate temperatures and settings of the STK, while the modulator made of two disks with holes, in particular, from an external metal disk - a heat shield and a carrier disk of heat-insulating material, rigidly fixed a motor shaft at a predetermined distance from one another, and the source of IR radiation is provided with an electric heater and radiator temperature sensor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве электропривода вращения составного модулирующего диска использован шаговый электродвигатель с перемещением вала в пределах от 0 до 350 угловых градусов, позволяющий разместить на дисках модулятора датчики температуры контактного типа и задавать реверсивные вращательные перемещения диска на тот или иной угол в зависимости от режимов настройки СТК.2. The device according to claim 1, characterized in that a step electric motor with a shaft moving in the range from 0 to 350 angular degrees is used as the electric rotation drive of the composite modulating disk, which makes it possible to place contact-type temperature sensors on the modulator disks and set reverse rotational displacements of the disk on one or another angle depending on the settings of the STK. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний дисковый тепловой экран и диск-шторка выполнены из теплоизоляционного материала и снабжены приводными рычагами для раздельного или одновременного перемещения их на заданный угол и вместе с источником ИК-излучения помещены в общий стакан из теплоизоляционного материала с отверстием в днище для вала шагового электродвигателя, закрепленного с противоположной от излучателя стороны стакана.3. The device according to claim 1, characterized in that the internal disk heat shield and the disk shutter are made of heat-insulating material and are equipped with drive levers for separately or simultaneously moving them to a given angle and together with the IR radiation source are placed in a common glass of heat-insulating material with a hole in the bottom for the shaft of the stepper motor, mounted on the opposite side of the cup from the emitter. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба диска составного модулятора содержат по одному отверстию, диск-шторка содержит три, а диск теплового экрана - четыре симметричных относительно центра отверстия, выполненных в виде секторов, при этом перемычки диска-экрана снабжены металлическими накладками с высоким коэффициентом отражения ИК-излучения. 4. The device according to claim 1, characterized in that both disks of the composite modulator contain one hole, the shutter disk contains three, and the heat shield disk contains four holes symmetrical with respect to the center, made in the form of sectors, while the jumpers of the disk screen are provided metal overlays with a high reflectivity of infrared radiation.
RU2007135485/11A 2007-09-24 2007-09-24 Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear RU2350502C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135485/11A RU2350502C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135485/11A RU2350502C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2350502C1 true RU2350502C1 (en) 2009-03-27

Family

ID=40542757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007135485/11A RU2350502C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350502C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578620C1 (en) * 2015-02-05 2016-03-27 Сергей Валерьевич Зеленский Automated diagnostic system for monitoring technical state of suspension elements of railway facilities

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578620C1 (en) * 2015-02-05 2016-03-27 Сергей Валерьевич Зеленский Automated diagnostic system for monitoring technical state of suspension elements of railway facilities

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109654693A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
CN103512728B (en) Total-range multi-optical-axis consistency calibration device and method
CN109654694A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
CN100403009C (en) Contactless measurement methode and device of the surface temperature of aging sample
CN109654699A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
CN109764489A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
CN109654698A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
JPH061220B2 (en) A device that measures the temperature of an object in a contactless manner regardless of emissivity
CN107864375B (en) Imaging device with alignment analysis
CN109654700A (en) Control method, device, storage medium and the computer equipment of anti-blow-through air-conditioning
CN109459147B (en) The online Calibration Method of thermal imaging system under spatial simulation environment
HU9500779D0 (en) Fire inspection system
CN203547032U (en) Skylight
RU2350502C1 (en) Device to adjust heat control hardware of rolling stock running gear
CN100394164C (en) Dynamic temperature control accelerate slacking test device
CN105020866A (en) Air conditioner
CN108758986A (en) The control method and air conditioner of air conditioner
KR20080111623A (en) Measurement domain indicator of sensor and method thereof
CN204405535U (en) A kind of light path automatically collimating system based on servomotor and electronic gyroscope
RU2374112C1 (en) Floor chamber of device intended for thermal control over rolling stock running gear
CN110208881B (en) Full radiation environment calibration device for photoelectric sunshine recorder
CN1325901C (en) Suntracing reflection condensing condensing solarization experimental machine and used solar light tracing method
JP2006177726A (en) Environment assessment infrared image generating apparatus and environment assessment infrared image generating method, environment assessment radar detection result generating apparatus and environment assessment radar detection result generating method, road environment assessment data generating apparatus and road environment assessment data generating method
JPH0816544B2 (en) Infrared detector for air conditioner
JP3185603B2 (en) Simulator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090925

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120610