RU2512804C1 - Floor chamber for rolling stock running gear heat control device - Google Patents

Floor chamber for rolling stock running gear heat control device Download PDF

Info

Publication number
RU2512804C1
RU2512804C1 RU2012148004/11A RU2012148004A RU2512804C1 RU 2512804 C1 RU2512804 C1 RU 2512804C1 RU 2012148004/11 A RU2012148004/11 A RU 2012148004/11A RU 2012148004 A RU2012148004 A RU 2012148004A RU 2512804 C1 RU2512804 C1 RU 2512804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bolometer
sleeve
camera
chamber
thermal barrel
Prior art date
Application number
RU2012148004/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Григорьевич Ерохин
Владимир Петрович Луговой
Александр Анатольевич Миронов
Валентин Леонидович Образцов
Александр Викторович Сироткин
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 RU2012148004/11A priority Critical patent/RU2512804C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2512804C1 publication Critical patent/RU2512804C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway transport, particularly to heat diagnostics of rolling stock running gear parts with the help of thermistor receivers of IR receivers, that is, bolometers. Thermistor bolometer with immersion germanium lens is arranged in case with circular spherical surface. Bolometer attachment fitting body is arranged in mating ball surface of thermal barrel and locked by yoke. Bolometer optimum temperature is maintained by heaters built in thermal barrel grooves. Bolometer temperature gage is secured opposite the thermal barrel heaters. To trap out dust and moisture sleeve with circular crosswise baffles is fitted in thermal barrel upstream of bolometer. Flap with radiators to simulate the box is composed of turn sector is secured directly at step motor shaft mounted at chamber baffle. Chamber front cover in inlet zone accommodates adapter with heating elements, sleeve with transverse ribs and thermal barrel sleeve.
EFFECT: higher reliability, decreased electric power consumption.
3 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к напольным устройствам для бесконтактного теплового контроля ходовых частей рельсового подвижного состава при движении с использованием в напольных камерах термисторных приемников инфракрасного (теплового) излучения - болометров.The alleged invention relates to the field of railway transport, in particular to outdoor devices for non-contact thermal monitoring of the chassis of rail rolling stock when moving using infrared (thermal) radiation thermometers - bolometers in floor cameras.

Известны напольные камеры в составе устройств для бесконтактного теплового контроля ходовых частей рельсового подвижного состава при движении типа КТСМ-02 [1]. Используемая в КТСМ-02 напольная камера [2] крепится через промежуточное основание с амортизаторами к полкам подошвы рельса. Напольная камера состоит из внутреннего и внешнего отсеков, разделенных перегородкой. Корпус внутреннего отсека с теплоизоляцией снабжен микропроцессорным модулем управления камерой, совмещенным с приемной капсулой, датчиком температуры и электронагревателями для поддержания оптимальной температуры приемника излучения (20±2°C). Внешний отсек камеры без теплоизоляции выполнен в виде съемной передней крышки и также снабжен электронагревателями для таяния снега, попадающего через входное окно. Приемная капсула содержит приемник инфракрасного (ИК) излучения с тубусом, оснащенным противосолнечным фильтром (светофильтром). Юстировка приемника ИК-излучения в вертикальной и горизонтальной плоскостях для совмещения его оптической оси с центрами отверстий на перегородке и передней крышке камеры осуществляется регулировочными винтами. Электронагреватели во внутреннем и внешнем отсеках размещены на стенках камеры через изоляторы.Known floor cameras as part of devices for non-contact thermal control of the chassis of rail rolling stock during movement of the type KTSM-02 [1]. The outdoor camera used in KTSM-02 [2] is mounted through an intermediate base with shock absorbers to the shelves of the rail sole. The floor chamber consists of internal and external compartments separated by a partition. The case of the inner compartment with thermal insulation is equipped with a microprocessor-based camera control module combined with a receiving capsule, a temperature sensor and electric heaters to maintain the optimum temperature of the radiation receiver (20 ± 2 ° C). The external compartment of the camera without thermal insulation is made in the form of a removable front cover and is also equipped with electric heaters for melting snow falling through the entrance window. The receiving capsule contains an infrared (IR) radiation receiver with a tube equipped with an anti-sun filter (light filter). The alignment of the infrared receiver in vertical and horizontal planes to align its optical axis with the centers of the holes on the partition and the front cover of the camera is carried out by adjusting screws. Electric heaters in the internal and external compartments are placed on the walls of the chamber through insulators.

Узел заслонки, смонтированный на перегородке камеры, состоит из собственно заслонки, выполненной в виде поворотного сектора, и кривошипно-шатунного привода от вала шагового электродвигателя, который закреплен с обратной стороны перегородки камеры - со стороны внутреннего отсека. Заслонка-сектор снабжена двумя излучателями - пассивным и активным и соответственно двумя датчиками для измерения температуры этих излучателей. По радиусу центров излучателей на передней стенке камеры выполнено отверстие - входное окно (обтюратор), закрытое обечайкой с защитной пленкой, прозрачной для ИК-излучения контролируемых объектов в диапазоне длин волн от 2 до 20 мкм. Контроль угла поворота заслонки осуществляется датчиками положения, а ее крайние положения ограничиваются фиксаторами.The damper assembly mounted on the chamber wall consists of the damper itself, made in the form of a rotary sector, and a crank drive from the shaft of the stepper motor, which is fixed on the back side of the chamber wall - from the side of the internal compartment. The damper sector is equipped with two emitters - passive and active and, accordingly, two sensors for measuring the temperature of these emitters. A hole was made along the radius of the centers of the emitters on the front wall of the chamber — an input window (shutter) closed by a shell with a protective film transparent for IR radiation of controlled objects in the wavelength range from 2 to 20 μm. The control of the angle of rotation of the damper is carried out by position sensors, and its extreme positions are limited by clamps.

Недостатком известной напольной камеры по пат. №2374112 (прототип) является частое загрязнение инфракрасной оптики - болометра или защитной пленки при ее наличии в обтюраторе входного окна перегородки меду внешним и внутренним отсеками корпуса напольной камеры. Другим недостатком известной напольной камеры является большие затраты мощности нагревателей, расположенных на стенках внутреннего и внешнего отсеков камеры, для поддержания оптимальной температуры термисторного приемника излучения (20±2°C) и предотвращения обмерзания входного окна на передней крышке внешнего отсека камеры в зимнее время года, - от 600 до 800 Вт. Привод заслонки от вала шагового электродвигателя через промежуточный кривошипно-шатунный механизм существенно снижает циклический ресурс узла и надежность напольной камеры в целом.A disadvantage of the known floor camera according to US Pat. No. 2374112 (prototype) is the frequent contamination of infrared optics - a bolometer or a protective film if it is present in the obturator of the entrance window of the septum between the external and internal compartments of the body of the floor camera. Another disadvantage of the known outdoor camera is the high power consumption of the heaters located on the walls of the internal and external compartments of the chamber, to maintain the optimum temperature of the thermistor radiation detector (20 ± 2 ° C) and to prevent freezing of the input window on the front cover of the external compartment of the camera in the winter season, - from 600 to 800 watts. The damper drive from the shaft of the stepper motor through an intermediate crank mechanism significantly reduces the cyclic resource of the unit and the reliability of the floor camera as a whole.

Для устранения перечисленных недостатков предлагается новая компоновка и конструкция оптико-механических узлов, в том числе обтюратора напольной камеры.To eliminate these shortcomings, a new layout and design of optical-mechanical units, including a floor camera obturator, is proposed.

На фиг.1 изображена конструкция оптико-механического узла и обтюратора напольной камеры:Figure 1 shows the design of the optical-mechanical unit and the shutter of the floor camera:

1 - термисторный болометр с иммерсионной линзой; 2 - корпус держателя болометра с наружной кольцевой шаровой поверхностью; 3 - термостакан; 4 - светофильтр; 5 - хомут с внутренней кольцевой шаровой поверхностью; 6 - нагревательные элементы в продольных пазах по образующей цилиндрической поверхности термостакана; 7 - втулка с кольцевыми поперечными ребрами; 8 - заслонка входного окна на перегородке между внутренним и наружным отсеками напольной камеры; 9 - шаговый электродвигатель; 10 - перегородка с входным отверстием (обтюратором); 11 - крышка внешнего отсека напольной камеры; 12 - насадка; 13 - нагревательные элементы; 14 - втулка с кольцевыми поперечными ребрами.1 - thermistor bolometer with an immersion lens; 2 - housing of the bolometer holder with an outer annular spherical surface; 3 - thermostat; 4 - light filter; 5 - a collar with an internal annular spherical surface; 6 - heating elements in longitudinal grooves along the generatrix of the cylindrical surface of the thermocouple; 7 - a sleeve with annular transverse ribs; 8 - shutter of the entrance window on the partition between the inner and outer compartments of the floor chamber; 9 - step electric motor; 10 - a partition with an inlet (obturator); 11 - cover of the external compartment of the floor camera; 12 - nozzle; 13 - heating elements; 14 - sleeve with annular transverse ribs.

На фиг.2 изображен поворотный сектор заслонки 8 с источниками опорного излучения - имитаторами исправных и неисправных букс (темного цвета). Между излучателями расположено отверстие для пропускания на болометр излучения от контролируемых узлов при движении подвижного состава.Figure 2 shows the rotary sector of the shutter 8 with the sources of the reference radiation - simulators of serviceable and faulty axleboxes (dark color). Between the emitters there is an opening for transmitting radiation from the controlled nodes to the bolometer when the rolling stock is moving.

На фиг.3 изображена втулка 14 с кольцевыми поперечными ребрами, устанавливаемая в насадке входного окна в верхней части крышки внешнего отсека напольной камеры.Figure 3 shows the sleeve 14 with annular transverse ribs mounted in the nozzle of the input window in the upper part of the lid of the external compartment of the floor camera.

Приемник ИК-излучения - термисторный болометр 1 с иммерсионной германиевой линзой установлен в корпусе 2, имеющем кольцевую шаровую поверхность. Корпус 2 узла крепления болометра устанавливается в ответной шаровой поверхности термостакана 3 и фиксируется хомутом 5, что позволяет производить более точную юстировку болометра. Оптимальная температура болометра 1 в термостакане 3 поддерживается нагревательными элементами (резисторами) 6 и датчиком температуры (на рисунке не показан ввиду малости), встроенными в пазы вдоль стенки термостакана по образующей цилиндрической его части, что позволяет минимизировать затраты электроэнергии, то есть вместо обогрева всего внутреннего отсека камеры обогревается только болометр. Для улавливания пыли и влаги в термостакане, перед болометром установлена втулка 7 с внутренними кольцевыми поперечными перегородками в виде ребер. Заслонка 8 обтюратора с излучателями - имитаторами исправных и неисправных букс (фиг.2), выполненная в виде поворотного сектора, закреплена непосредственно на валу шагового электродвигателя 9, установленного с противоположной стороны перегородки 10 камеры. На передней крышке 11 камеры во входном окне размещена дополнительная насадка 12 с нагревательными элементами 13 и втулка 14 (фиг.3) с внутренними кольцевыми поперечными перегородками - ребрами, как и втулка в термостакане.IR radiation receiver - thermistor bolometer 1 with an immersion germanium lens is installed in the housing 2 having an annular spherical surface. The housing 2 of the bolometer mount is mounted in the reciprocal ball surface of the thermo-glass 3 and is fixed with a clamp 5, which allows for more accurate adjustment of the bolometer. The optimal temperature of the bolometer 1 in the thermocouple 3 is supported by heating elements (resistors) 6 and a temperature sensor (not shown in the figure due to smallness) built into the grooves along the wall of the thermocouple along its cylindrical generatrix, which minimizes energy costs, i.e. instead of heating the entire internal the chamber compartment is heated only by a bolometer. To capture dust and moisture in a thermo-glass, a sleeve 7 is installed in front of the bolometer with internal annular transverse partitions in the form of ribs. The shutter 8 shutter with emitters - simulators of serviceable and faulty axleboxes (figure 2), made in the form of a rotary sector, is mounted directly on the shaft of the stepper motor 9 mounted on the opposite side of the chamber wall 10. On the front cover 11 of the camera in the input window there is an additional nozzle 12 with heating elements 13 and a sleeve 14 (figure 3) with internal annular transverse partitions - ribs, as well as the sleeve in the thermostat.

Технический результат - повышение надежности работы оптико-механического узла напольной камеры и снижение энергопотребления камеры для поддержания оптимальной температуры болометра.The technical result is an increase in the reliability of the optical-mechanical assembly of the floor camera and a decrease in the power consumption of the camera to maintain the optimum temperature of the bolometer.

Источники информацииInformation sources

1. Миронов А.А., Тагиров А.Ф. Применение комплексов КТСМ в современных условиях. Журнал «Автоматика, связь, информатика», 2002 г., №9. Стр.5-9.1. Mironov A.A., Tagirov A.F. The use of KTSM complexes in modern conditions. The journal "Automation, Communications, Informatics", 2002, No. 9. Page 5-9.

2. Балабанов Е.В., Лядов В.В., Миронов А.А. и др. Напольная камера устройства для теплового контроля ходовых частей рельсового подвижного состава. Патент RU на изобретение №2374112, заявл. 24.03.2008 г., опубл. 27.11.2009 г. (прототип).2. Balabanov E.V., Lyadov V.V., Mironov A.A. and others. The floor chamber of the device for thermal control of the chassis of the rail rolling stock. RU patent No. 2374112, claimed March 24, 2008, publ. November 27, 2009 (prototype).

Claims (1)

Напольная камера устройства для теплового контроля ходовых частей рельсового подвижного состава, состоящая из корпуса с двумя отсеками, установленного через амортизаторы на основании с креплением его к подошве рельса, размещенных во внутреннем отсеке корпуса с теплоизоляцией стенок приемной капсулы с приемником инфракрасного излучения - термисторным болометром, предварительным усилителем, преобразователем выходного сигнала болометра в цифровой код и микропроцессорным модулем управления напольной камерой, а также узла заслонки входного окна, выполненного в виде поворотного сектора с размещенным на нем активным и пассивным излучателями, с электроприводом заслонки от шагового электродвигателя, закрепленного на перегородке между отсеками, электронагревателей для обогрева приемника излучения и входного окна, а также датчика температуры воздуха во внутреннем отсеке камеры, отличающаяся тем, что приемник излучения, например термисторный болометр с иммерсионной линзой и светофильтром, установлен в цилиндрическом корпусе с кольцевой шаровой внешней поверхностью и помещен в термостакан с ответной частью в форме кольцевой шаровой поверхности и узлом фиксации корпуса болометра по шаровой поверхности термостакана, в пазах по образующей термостакана размещены резисторные электронагреватели и датчик температуры болометра, противоположная часть термостакана со стороны иммерсионной линзы и светофильтра болометра снабжена втулкой с внутренними поперечными кольцевыми ребрами, при этом заслонка входного окна камеры, выполненная виде поворотного сектора с двумя излучателями - имитаторами исправных и неисправных букс и термодатчиками излучателей, закреплена непосредственно на оси шагового электродвигателя, а отверстие входного окна на внешней стенке камеры снабжено насадкой с электронагревателями и второй втулкой, имеющей внутренние кольцевые поперечные ребра. The floor chamber of the device for thermal control of the running gear of the rail rolling stock, consisting of a housing with two compartments installed through shock absorbers on the base with its fastening to the sole of the rail, located in the inner compartment of the housing with thermal insulation of the walls of the receiving capsule with an infrared radiation receiver - a thermistor bolometer, preliminary an amplifier, a converter of the output signal of the bolometer into a digital code and a microprocessor-based control module for the outdoor camera, as well as an input damper assembly window, made in the form of a rotary sector with active and passive emitters placed on it, with an electric damper from the stepper motor mounted on the partition between compartments, electric heaters for heating the radiation receiver and input window, as well as an air temperature sensor in the inner compartment of the camera, the fact that the radiation receiver, for example a thermistor bolometer with an immersion lens and a light filter, is installed in a cylindrical body with an annular spherical outer surface and it is placed in a thermo-glass with a counterpart in the form of an annular ball surface and a fixing unit for the bolometer body on the ball surface of the thermo-glass, resistor heaters and a bolometer temperature sensor are placed in the grooves along the generatrix of the thermo-glass; ribs, while the shutter of the input window of the camera, made in the form of a rotary sector with two emitters - imitators of serviceable and not spravno axlebox temperature sensors and emitters, secured directly to the stepper motor axis, and opening an input window on the outer wall of the chamber is provided with a nozzle with electric heaters and a second sleeve having an annular inner transverse ribs.
RU2012148004/11A 2012-11-12 2012-11-12 Floor chamber for rolling stock running gear heat control device RU2512804C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148004/11A RU2512804C1 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Floor chamber for rolling stock running gear heat control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148004/11A RU2512804C1 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Floor chamber for rolling stock running gear heat control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2512804C1 true RU2512804C1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50438918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148004/11A RU2512804C1 (en) 2012-11-12 2012-11-12 Floor chamber for rolling stock running gear heat control device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2512804C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3236275A1 (en) * 1981-10-05 1983-04-21 Servo Corporation of America, 11802 Hicksville, N.Y. RAILWAY HOT RUN DETECTION SYSTEM
US6695472B1 (en) * 1999-10-19 2004-02-24 Vae Aktiengesellschaft Device for measuring the temperatures of axles or bearings for locating hot-boxes or overheated brakes in rolling stock
RU2374112C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инфотэкс Автоматика Телемеханика" - ООО "Инфотэкс АТ" Floor chamber of device intended for thermal control over rolling stock running gear
RU93060U1 (en) * 2009-12-03 2010-04-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURES OF A BEACH NODES OF A MOVING TRAIN

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3236275A1 (en) * 1981-10-05 1983-04-21 Servo Corporation of America, 11802 Hicksville, N.Y. RAILWAY HOT RUN DETECTION SYSTEM
US6695472B1 (en) * 1999-10-19 2004-02-24 Vae Aktiengesellschaft Device for measuring the temperatures of axles or bearings for locating hot-boxes or overheated brakes in rolling stock
RU2374112C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инфотэкс Автоматика Телемеханика" - ООО "Инфотэкс АТ" Floor chamber of device intended for thermal control over rolling stock running gear
RU93060U1 (en) * 2009-12-03 2010-04-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURES OF A BEACH NODES OF A MOVING TRAIN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2821862C (en) Gimbal system with forced flow of external air through a channel to remove heat
US8844896B2 (en) Gimbal system with linear mount
CN101937158B (en) Lighting apparatus
CN104321627B (en) Based on infrared vehicle part imaging and analysis
US7671311B2 (en) Gimbal system with airflow
Fukuhara et al. LIR: Longwave infrared camera onboard the Venus orbiter Akatsuki
US9194750B2 (en) Infra-red imager
US20110169962A1 (en) Multispectral uncooled thermal infrared camera system
CN102265125A (en) Non-contact medical thermometer with stray radiation shielding
JP2013080130A5 (en)
RU2512804C1 (en) Floor chamber for rolling stock running gear heat control device
US8507859B2 (en) Optical arrangement of infrared camera
CN106018306B (en) A kind of oxygen absorption rate measuring device and measuring method
CN107576390A (en) A kind of atomic weak multiband infrared radiation degree measuring system and method
BRPI0722344A2 (en) FSO TRANSCEIVER
CN105042343A (en) Portable wide-spectrum multiple-target light source device
KR102277509B1 (en) Thermal imaging apparatus
RU2374112C1 (en) Floor chamber of device intended for thermal control over rolling stock running gear
CN210375421U (en) Near infrared spectrum imaging sensor assembly with good fire-proof stability
CN108387507B (en) Dual-temperature control aging test device
RU158091U1 (en) FLOOR CHAMBER OF THE DEVICE FOR THERMAL CONTROL OF RUNNING PARTS OF THE RAIL MOBILE COMPOSITION
CN113252108A (en) Internet of things testing system
US3405269A (en) Radiation pyrometer having focusing means
CN208547419U (en) A kind of number photoelectronic imaging instrument
RU2306583C1 (en) Multi-zone scanning device for remote generation of images in wide angle of observation