RU44624U1 - DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY - Google Patents

DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY Download PDF

Info

Publication number
RU44624U1
RU44624U1 RU2004134402/22U RU2004134402U RU44624U1 RU 44624 U1 RU44624 U1 RU 44624U1 RU 2004134402/22 U RU2004134402/22 U RU 2004134402/22U RU 2004134402 U RU2004134402 U RU 2004134402U RU 44624 U1 RU44624 U1 RU 44624U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
eddy current
measuring
current transducer
outputs
output
Prior art date
Application number
RU2004134402/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.В. Архангельский
М.П. Козин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (НПЦ ИНФОТРАНС)
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 Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (НПЦ ИНФОТРАНС) filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (НПЦ ИНФОТРАНС)
Priority to RU2004134402/22U priority Critical patent/RU44624U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU44624U1 publication Critical patent/RU44624U1/en

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Полезная модель к относится железнодорожному транспорту, к устройствам для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути: рельсовых переводов, переездов, пересечений, съездов, мостов и тоннелей. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь, включает в себя блок обработки данных, два идентичных измерительных канала «х» и «у», каждый из которых содержит последовательно соединенные между собой блок согласования, смеситель, операционный усилитель, при этом один выход автогенератора связан с обмоткой возбуждения первичного вихретокового преобразователя, а другой выход автогенератора подключен к одному из входов смесителей измерительных каналов «х» и «у», выходы измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя связаны с выходами соответствующих блоков согласования каждого измерительного канала, а выходы блоков согласования соединены с входами соответствующих смесителей, выходы которых соединены с соответствующими входами операционных усилителей каждого измерительного канала, выходы последних связаны с соответствующими входами блока обработки данных.The utility model relates to railway transport, to devices for identifying objects and artificial structures of a railway track: rail transfers, level crossings, intersections, exits, bridges and tunnels. The essence of the utility model lies in the fact that the device for identifying objects and artificial structures of the railway track, containing a self-oscillator, eddy current transducer, includes a data processing unit, two identical measuring channels “x” and “y”, each of which contains connected in series between a matching unit, mixer, operational amplifier, with one output of the oscillator connected to the excitation winding of the primary eddy current transducer, and the other output of the oscillator connected to one of the inputs of the mixers measuring channels "x" and "y", the outputs of the measuring windings of the primary eddy current transducer are connected to the outputs of the respective matching blocks of each measuring channel, and the outputs of the matching blocks are connected to the inputs of the respective mixers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of operational amplifiers each measuring channel, the outputs of the latter are connected with the corresponding inputs of the data processing unit.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к устройствам для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути: рельсовых переводов, переездов, пересечений, съездов, тоннелей и мостов, и может быть использована в компьютеризированных путеизмерительных вагонах-лабораториях.The utility model relates to railway transport, to devices for identifying objects and artificial structures of a railway track: rail transfers, level crossings, intersections, ramps, tunnels and bridges, and can be used in computerized laboratory track-and-pass cars.

Известно устройство для технической диагностики рельсового пути (патент РФ №2066646, М. КЛ. 6: В 61 К 9/08; Е 01 В 35/00, 35/04, опубликованный в бюл. №26, 1996 г), содержащее генератор высокой частоты, вихретоковый преобразователь, выполненный в виде пары идентичных катушек индуктивности, размещенных в единой плоскости, первый и второй амплитудные детекторы, подключенные к катушкам индуктивности, соответственно первый и второй компенсаторы напряжений, связанные входами с выходами первого и второго амплитудных детекторов, сумматор, вычитатель, масштабный усилитель, вновь введенные коммутатор, третий и четвертый амплитудные детекторы, третий и четвертый компенсаторы напряжений, два сумматора, пять вычитателей, шесть масштабных усилителей, биполярный детектор, два блока памяти, компаратор, формирователь импульса обнуления. Все блоки соответственно связаны друг с другом. Данное устройство принято за прототип.A device for the technical diagnosis of the rail track (RF patent No. 2066646, M. CL. 6: 61 K 9/08; E 01 35/00, 35/04, published in bull. No. 26, 1996), containing a generator high-frequency eddy-current transducer, made in the form of a pair of identical inductors placed in a single plane, the first and second amplitude detectors connected to the inductors, respectively the first and second voltage compensators connected by the inputs to the outputs of the first and second amplitude detectors, adder, subtractor large-scale amplifier, newly introduced switch, third and fourth amplitude detectors, third and fourth voltage compensators, two adders, five subtractors, six scale amplifiers, a bipolar detector, two memory units, a comparator, a zero pulse shaper. All blocks are respectively connected to each other. This device is taken as a prototype.

При всех достоинствах известного устройства следует отметить его ограниченные функциональные возможности в части определения бесконтактным методом рельсовых пересечений, переводов, переездов, съездов, тоннелей, мостов и объектов железнодорожного пути.With all the advantages of the known device, it should be noted its limited functionality in terms of determining the non-contact method of rail intersections, transfers, crossings, exits, tunnels, bridges and railway track facilities.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является расширение функциональных возможностей путем получения достоверной информации, идентифицирующей различные объекты и искусственные сооружения железнодорожного пути такие, как: рельсовые пересечения, переводы, переезды, съезды, мосты и тоннели и др.The technical result, the achievement of which the creation of this utility model is aimed, is to expand the functionality by obtaining reliable information identifying various objects and artificial structures of the railway track, such as rail crossings, transfers, crossings, ramps, bridges and tunnels, etc.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь, включает в себя блок обработки данных, два идентичных измерительных канала «х» и «у», каждый из которых содержит последовательно соединенные между собой блок согласования, смеситель, The technical result is achieved in that the device for identifying objects and artificial structures of the railway track, containing a self-oscillator, eddy current transducer, includes a data processing unit, two identical measuring channels "x" and "y", each of which contains connected in series matching unit, mixer,

операционный усилитель, при этом один выход автогенератора связан с обмоткой возбуждения первичного вихретокового преобразователя, а другой выход автогенератора подключен к одному их входов смесителей измерительных каналов «х» и «у», выходы измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя связаны с выходами соответствующих блоков согласования каждого измерительного канала, а выходы блоков согласования соединены с входами соответствующих смесителей, выходы которых соединены с соответствующими входами операционных усилителей каждого измерительного канала, выходы последних связаны с соответствующими входами блока обработки данных.an operational amplifier, while one output of the oscillator is connected to the excitation winding of the primary eddy current transducer, and the other output of the oscillator is connected to one of the inputs of the mixers of the measuring channels “x” and “y”, the outputs of the measuring windings of the primary eddy current transducer are connected to the outputs of the corresponding matching blocks of each measuring channel, and the outputs of the matching blocks are connected to the inputs of the respective mixers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the operating preamplifier each measuring channel, the latter outputs are connected to corresponding data inputs of the processing unit.

Обмотка возбуждения и две измерительные обмотки первичного вихретокового преобразователя размещены на обеих сторонах фольгированной текстолитовой платы прямоугольной формы и выполнены, например, фотолитографическим способом. При этом обмотка возбуждения первичного вихретокового преобразователя в виде двух, последовательно включенных между собой витков прямоугольной формы, каждый из которых расположен по периметру прямой и обратной стороны фольгированной текстолитовой платы.The field winding and two measuring windings of the primary eddy current transducer are placed on both sides of a rectangular foil-coated textolite board and are made, for example, by a photolithographic method. At the same time, the field winding of the primary eddy current transducer is in the form of two rectangular turns connected in series with each other, each of which is located along the perimeter of the forward and reverse sides of the foil textolite board.

Одна измерительная обмотка первичного вихретокового преобразователя размещена на прямой стороне фольгированной текстолитовой платы и ыполнена фотолитографическим способом в виде пары витков прямоугольной формы, включенных между собой встречно и расположенных вдоль противоположных сторон обмотки возбуждения первичного вихретокового преобразователя.One measuring winding of the primary eddy current transducer is placed on the straight side of the foil-coated textolite board and is made by a photolithographic method in the form of a pair of rectangular-shaped turns connected opposite to each other and located along opposite sides of the excitation winding of the primary eddy current transducer.

Другая измерительная обмотка первичного вихретокового преобразователя размещена на обратной стороне фольгированной текстолитовой платы и выполнена в виде пары витков прямоугольной формы, включенных между собой встречно и расположенных вдоль сторон обмотки возбуждения, ортогональных ее сторонам, вдоль которых ориентированы витки первой измерительной обмотки первичного вихретокового преобразователя.Another measuring winding of the primary eddy current transducer is located on the reverse side of the foil-coated textolite board and is made in the form of a pair of rectangular-shaped turns connected opposite to each other and located along the sides of the field winding, orthogonal to its sides, along which the turns of the first measuring winding of the primary eddy current transducer are oriented.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства;Figure 1 presents a block diagram of the proposed device;

На фиг.2 - топология выполнения обмотки возбуждения и измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя на прямой стороне фольгированной текстолитовой платы;Figure 2 - topology of the excitation winding and the measuring windings of the primary eddy current transducer on the straight side of the foil textolite board;

На фиг.3 - топология обмотки возбуждения и измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя на обратной стороне фольгированной текстолитовой платы;Figure 3 - the topology of the field winding and the measuring windings of the primary eddy current transducer on the back side of the foil textolite board;

На фиг.4 представлено расположение первичного вихретокового преобразователя относительно рельсового полотна в процессе прохождения вагоном-путеизмерителем обыкновенного одиночного стрелочного перевода железнодорожного пути.Figure 4 shows the location of the primary eddy current transducer relative to the rail during the passage by the track-measuring car of an ordinary single railroad switch.

На фиг.5 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при противошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый одиночный стрелочный перевод по прямому участку железнодорожного пути (маршрут 1, фиг.4);Figure 5 shows the recordings of the signals at the output of the measuring channels "x" and "y" during the anti-wool passage of the tracker car through an ordinary right single railroad switch along a straight section of the railway track (route 1, figure 4);

На фиг.6 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при противошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый одиночный стрелочный перевод по боковому участку пути (маршрут 2, фиг.4);Figure 6 shows the recordings of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" during the anti-wool passage of the tracker car through an ordinary right single turnout switch along the side of the track (route 2, figure 4);

На фиг.7 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при пошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый одиночный стрелочный перевод с бокового пути;Figure 7 shows the recordings of signals at the output of the measuring channels “x” and “y” during the passage of the tracker car through the ordinary right single railroad switch from the side track;

На фиг.8 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при пошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый одиночный стрелочный перевод по прямолинейному участку пути;On Fig presents recordings of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" when the wagons pass the track car through an ordinary right single turnout on a straight section of the track;

На фиг.9 представлена схема устройства глухого косоугольного пересечения;Figure 9 presents a diagram of a device oblique oblique intersection;

На фиг.10 представлена схема устройства глухого прямоугольного пересечения;Figure 10 presents a diagram of a device blind rectangular intersection;

На фиг.11 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через глухое косоугольное пересечение по маршруту 1, фиг.9;In Fig.11 shows the recording of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" when passing the tracker car through a blind oblique intersection along route 1, Fig.9;

На фиг.12 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через глухое косоугольное пересечение по маршруту 2, фиг.9;On Fig presents recordings of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" during the passage of the car-track gauge through a blind oblique intersection along route 2, Fig.9;

На фиг.13 представлены записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через глухое прямоугольное пересечение;On Fig presents recordings of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" when passing the tracker car through a blind rectangular intersection;

На фиг.14 показаны записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через железнодорожный переезд с металлическим покрытием;On Fig shows the recording of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" when passing the track car through a railway crossing with a metal coating;

На фиг.15 показаны записи сигналов на выходе измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через железнодорожный мост длиной 250 м.On Fig shows recordings of signals at the output of the measuring channels "x" and "y" when passing the track car through a railway bridge 250 m long.

Устройство для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути содержит автогенератор 1 (фиг.1), первичный вихретоковый преобразователь 2, два измерительных канала «х» и «у»,каждый из которых соответственно содержит последовательно соединенные между собой блоки согласования A device for identifying objects and artificial structures of the railway track contains an oscillator 1 (Fig. 1), a primary eddy current transducer 2, two measuring channels “x” and “y”, each of which respectively contains matching blocks connected in series

3 и 4, смесители 5 и 6, операционные усилители 7 и 8, подключенные к входам блока обработки данных 9.3 and 4, mixers 5 and 6, operational amplifiers 7 and 8 connected to the inputs of the data processing unit 9.

При этом один из выходов автогенератора 1 подключен к одному из входов смесителей 5 и 6.In this case, one of the outputs of the oscillator 1 is connected to one of the inputs of the mixers 5 and 6.

Выходы измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя 2 связаны с входами блоков согласования 3 и 4, в качестве которых могут быть использованы, например, трансформаторы.The outputs of the measuring windings of the primary eddy current transducer 2 are connected to the inputs of matching blocks 3 and 4, for which, for example, transformers can be used.

Выходы блоков согласования 3 и 4 соответствующих измерительных каналов «х» и «у» соединены с другими входами соответствующих смесителей 5 и 6, выходы последних связаны с входами соответствующих операционных усилителей 7 и 8, выходы которых соответственно соединены с входами блока обработки данных 9.The outputs of matching blocks 3 and 4 of the corresponding measuring channels “x” and “y” are connected to other inputs of the respective mixers 5 and 6, the outputs of the latter are connected to the inputs of the corresponding operational amplifiers 7 and 8, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the data processing unit 9.

Первичный вихретоковый преобразователь 2 содержит обмотку возбуждения 10, две измерительные обмотки 11 и 12 (фиг.2, 3), нанесенные, например, фотолитографическим способом на обе стороны фольгированной текстолитовой платы 13 прямоугольной формы.The primary eddy current transducer 2 contains an excitation winding 10, two measuring windings 11 and 12 (Figs. 2, 3), deposited, for example, by a photolithographic method on both sides of a foil textolite board 13 of a rectangular shape.

Обмотка возбуждения 10 первичного вихретокового преобразователя 2 (фиг.2, 3) выполнена в виде двух витков прямоугольной формы, каждый из которых расположен по периметру прямой и обратной стороны фольгированной текстолитовой платы 13, и включены последовательно между собой.The field winding 10 of the primary eddy current transducer 2 (Fig.2, 3) is made in the form of two turns of a rectangular shape, each of which is located along the perimeter of the forward and reverse sides of the foil textolite board 13, and are connected in series with each other.

Одна измерительная обмотка 11 первичного вихретокового преобразователя 2 расположена на одной из сторон фольгированной текстолитовой платы 13 и выполнена (фиг.2) в виде пары витков 14 и 15 прямоугольной формы, включенных между собой встречно и расположенных вдоль противоположных сторон обмотки возбуждения 10 первичного вихретокового преобразователя 2.One measuring winding 11 of the primary eddy current transducer 2 is located on one of the sides of the foil textolite board 13 and is made (Fig. 2) in the form of a pair of turns 14 and 15 of a rectangular shape, interconnected and located along opposite sides of the excitation winding 10 of the primary eddy current transducer 2 .

Другая измерительная обмотка 12 первичного вихретокового преобразователя 2 (фиг.3) размещена на обратной стороне фольгированной текстолитовой платы 13 и выполнена так же в виде пары витков прямоугольной формы 16 и 17 (фиг.3), включенных встречно между собой и расположенных вдоль сторон обмотки возбуждения 10, ортогональных ее сторонам, вдоль которых ориентированы витки измерительной обмотки 11 первичного вихретокового преобразователя 2.Another measuring winding 12 of the primary eddy current transducer 2 (Fig. 3) is placed on the reverse side of the foil-coated textolite board 13 and is also made in the form of a pair of turns of rectangular shape 16 and 17 (Fig. 3), connected opposite to each other and located along the sides of the field winding 10, orthogonal to its sides, along which the turns of the measuring winding 11 of the primary eddy current transducer 2 are oriented.

Обмотка возбуждения 10 первичного вихретокового преобразователя 2 (фиг.2, 3) своими выходными концами «А» и «В» подключена к выходу автогенератора 1.The field winding 10 of the primary eddy current transducer 2 (Fig.2, 3) with its output ends "A" and "B" is connected to the output of the oscillator 1.

Выходные концы пары встречно включенных обмоток 14 и 15 первичного вихретокового преобразователя 2 подключена к входу блока согласования 3 измерительного канала «у», а выходные концы другой пары измерительных обмоток (16 и The output ends of a pair of counterclockwise windings 14 and 15 of the primary eddy current transducer 2 is connected to the input of the matching unit 3 of the measuring channel “y”, and the output ends of another pair of measuring windings (16 and

17) первичного вихретокового преобразователя подключены к выходу блока согласования 4 измерительного канала «х».17) the primary eddy current transducer is connected to the output of the matching unit 4 of the measuring channel “x”.

Корпус первичного вихретокового преобразователя установлен в подвагонной части железнодорожного вагона, например, в окрестности некотловой вагонной тележки путеизмерителя, по его центральной оси, симметрично относительно рельсовых плетей таким образом что измерительные обмотки 14 и 15 первичного вихретокового преобразователя 2 ориентированы вдоль оси движения вагона-путеизмерителя (фиг.4).The casing of the primary eddy current transducer is installed in the undercarriage of a railway carriage, for example, in the vicinity of a non-boiler track carriage of the track gauge, along its central axis, symmetrically with respect to the rail lashes so that the measuring windings 14 and 15 of the primary eddy current transducer 2 are oriented along the axis of movement of the tracker car (Fig. .4).

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Автогенератор 1 (фиг.1) питает обмотку возбуждения 10 первичного вихретокового преобразователя 2 (фиг.2, 3) током высокой частоты, порядка 200 кГц.The oscillator 1 (Fig. 1) feeds the field winding 10 of the primary eddy current transducer 2 (Figs. 2, 3) with a high-frequency current of about 200 kHz.

Поскольку пары витков 14 и 15 измерительной обмотки 11 первичного вихретокового преобразователя 2 и пары витков 16 и 17 измерительной обмотки 12 (фиг.2, 3) первичного вихретокового преобразователя 2 включены между собой встречно, то при движении вагона-путеизмерителя по участку железнодорожного пути, на котором отсутствуют объекты и искусственные сооружения железнодорожного пути, такие как: рельсовые переводы, пересечения, переезды, съезды, тоннели и мосты, сигналы на входах блоков 3 и 4, т.е. на выходных концах измерительных обмоток 11, 12 (см. фиг.2, 3) первичного вихретокового преобразователя 2 близки к нулевому значению. Соответственно, на выходах блоков согласования 3, 4 (фиг.1), выходах смесителей 5, б (фиг.1) и выходах операционных усилителей 7 и 8 (фиг.1) соответствующих измерительных каналов «х» и «у», выходные сигналы также близки к нулевому значению.Since the pairs of turns 14 and 15 of the measuring winding 11 of the primary eddy current transducer 2 and the pairs of turns 16 and 17 of the measuring winding 12 (Figs. 2, 3) of the primary eddy current transducer 2 are turned on each other, then when the track car moves along a section of the railway track, which lacks objects and artificial structures of the railway track, such as: rail transfers, intersections, crossings, exits, tunnels and bridges, signals at the inputs of blocks 3 and 4, i.e. at the output ends of the measuring windings 11, 12 (see Fig. 2, 3) of the primary eddy current transducer 2 are close to zero. Accordingly, at the outputs of matching blocks 3, 4 (FIG. 1), the outputs of mixers 5, b (FIG. 1) and the outputs of operational amplifiers 7 and 8 (FIG. 1) of the corresponding measuring channels “x” and “y”, the output signals also close to zero.

Соответственно измерительные обмотки 16 и 17 первичного преобразователя 2 ориентированы вдоль оси ортогональной движению вагона-путеизмерителя (фиг.4).Accordingly, the measuring windings 16 and 17 of the primary transducer 2 are oriented along the axis orthogonal to the movement of the track car (Fig. 4).

При прохождении вагоном-путеизмерителем участка железнодорожного пути, имеющего в своем составе такие объекты, как переводы, пересечения, переезды, съезды, мосты, тоннели, металлические элементы конструкций этих объектов, попадая в зону действия электромагнитного поля обмотки возбуждения 10 (фиг.2, 3) первичного вихретокового преобразователя 2, изменяют картину ее электромагнитного поля.When passing by a track-measuring car a section of a railway track, which includes such objects as transfers, intersections, level crossings, ramps, bridges, tunnels, metal structural elements of these objects, falling into the area of the electromagnetic field of the field coil 10 (Fig. 2, 3 ) primary eddy current transducer 2, change the picture of its electromagnetic field.

При этом на выходных концах измерительных катушек 11 и 12 (см. фиг.2, 3) появляются сигналы рассогласования, величина и фаза которых отражают изменения поля, вызванные металлическими элементами конструкций указанных выше объектов. Эти сигналы через блоки согласования 3 и 4 (см. фиг.1) поступают на вход смесителей 5, 6, где преобразуются в сигналы постоянного тока, полярность и величина которых отражают изменения картины электромагнитного поля при прохождении вагона-путеизмерителя через указанные объекты. Операционные усилители 7 и 8 (фиг.1) At the same time, at the output ends of the measuring coils 11 and 12 (see FIGS. 2, 3), mismatch signals appear, the magnitude and phase of which reflect field changes caused by metal structural elements of the above objects. These signals through matching blocks 3 and 4 (see Fig. 1) are fed to the input of the mixers 5, 6, where they are converted to DC signals, the polarity and magnitude of which reflect changes in the electromagnetic field pattern when the tracker car passes through these objects. Operational amplifiers 7 and 8 (figure 1)

усиливают сигналы с выхода смесителей 5 и б соответственно. Эти сигналы поступают в блок обработки данных 9 (фиг.1).amplify the signals from the output of the mixers 5 and b, respectively. These signals are received in the data processing unit 9 (figure 1).

Две пары ортогонально расположенных друг относительно друга измерительных обмоток (11 и 12, фиг.2, 3) необходимы для фиксации отдельных металлических элементов объектов железнодорожного пути, определенным образом ориентированных относительно колеи движения, чтобы по совокупности признаков сигналов, получаемых на выходе каналов «х» и «у» идентифицировать указанные выше объекты и искуственные сооружения. Пара измерительных обмоток, расположенных вдоль оси движения (обмотки 14 и 15, фиг.2, 3), реагирует на металлические элементы объектов железнодорожного пути, расположенных внутри колеи и ориентированных вдоль оси движения или под некоторым углом к этой оси. Другая пара измерительных обмоток (обмотки 16 и 17, фиг.2, 3), ориентированная ортогонально оси движения, реагирует на металлические элементы объектов железнодорожного пути, расположенные внутри колеи в направлении ортогональном оси движения вагона-путеизмерителя.Two pairs of measuring windings orthogonally located relative to each other (11 and 12, FIGS. 2, 3) are necessary for fixing individual metal elements of railway track objects, oriented in a certain way relative to the track, so that, according to the set of signs of the signals received at the output of the channels “x” and “y” to identify the above objects and man-made structures. A pair of measuring windings located along the axis of movement (windings 14 and 15, figure 2, 3), reacts to the metal elements of the objects of the railway track located inside the track and oriented along the axis of movement or at some angle to this axis. Another pair of measuring windings (windings 16 and 17, FIGS. 2, 3), oriented orthogonally to the axis of movement, reacts to the metal elements of the objects of the railway track located inside the track in the direction orthogonal to the axis of movement of the tracker.

Если такие элементы оказывают преимущественное влияние на первую по ходу движения половину поперечной обмотки (половину 17, фиг.4), то на выходе канала «х» формируется сигнал положительной полярности, величина которого определяется степенью этого преимущественного влияния. Если же такие металлические элементы создают преимущественное влияние на вторую по ходу движения половину поперечной обмотки (половину 16, фиг.4), то на выходе канала «х» формируется сигнал отрицательной полярности, величина которого определяется степенью этого преимущественного влияния. В случае симметричного (одинакового) влияния металлических элементов конструкции объекта контроля как на первую, так и на вторую поперечные половины, выходной сигнал канала «х» оказывается близким к нулевому значению.If such elements have a predominant effect on the first half of the transverse winding (half 17, FIG. 4), then a positive polarity signal is generated at the output of channel “x”, the magnitude of which is determined by the degree of this predominant influence. If such metal elements create a predominant effect on the second half of the transverse winding (half 16, Fig. 4), then a negative polarity signal is generated at the output of channel “x”, the magnitude of which is determined by the degree of this predominant influence. In the case of a symmetric (identical) effect of metal structural elements of the test object on both the first and second transverse halves, the output signal of the channel “x” is close to zero.

Если продольно ориентированный или расположенный под некоторым углом к оси движения вагона-путеизмерителя металлический элемент конструкции объекта железнодорожного пути, например, рельс оказывает преимущественное влияние на левую по ходу движения половину продольной обмотки (на обмотку 14, фиг.4), то на выходе канал «у» формируется сигнал положительной полярности, величина которого определяется степенью этого преимущественного влияния. Если в процессе движения вагона-путеизмерителя преимущественное влияние металлических элементов объекта железнодорожного пути оказывается на правую относительно направления движения половину продольной измерительной обмотки (на обмотку 15, фиг.4), то на выходе канала «у» формируется сигнал отрицательной полярности, величина которого If a metal structural element of a railway track object, for example, a rail, has a longitudinally oriented or located at a certain angle to the axis of movement of the tracker car, for example, the rail has a predominant effect on the left half of the longitudinal winding (on the winding 14, Fig. 4), then the channel “ y ”a signal of positive polarity is formed, the value of which is determined by the degree of this predominant influence. If during the movement of the tracker car, the predominant influence of the metal elements of the object of the railway track is on the right half of the longitudinal measuring coil relative to the direction of movement (on the coil 15, figure 4), then a negative polarity signal is generated at the output of channel “y”, the magnitude of which

определяется степенью этого преимущественного влияния. В случае симметричного (одинакового) влияния металлических элементов как на левую (14), так и на правую (15) половины продольной измерительной обмотки, выходной сигнал канала «у» оказывается близким к нулевому значению.determined by the degree of this predominant influence. In the case of a symmetric (identical) influence of metal elements on both the left (14) and right (15) halves of the longitudinal measuring winding, the output signal of the channel “y” is close to zero.

Принципиальную возможность идентификации объектов железнодорожного пути и искусственных сооружений покажем на примере основных объектов, которыми являются одиночные стрелочные переводы и рельсовые пересечения. На фиг.4 представлена схема устройства одиночного обыкновенного правого стрелочного перевода.We will show the fundamental possibility of identifying objects of the railway track and artificial structures using the example of the main objects, which are single turnouts and rail intersections. Figure 4 presents a diagram of a device of a single ordinary right turnout switch.

На фиг.5 представлены экспериментально полученные записи выходных сигналов каналов «х» и «у» при противошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через стрелочный перевод указанного типа оп маршруту 1, фиг.4, т.е. по прямолинейному участку пути. Короткие по пути знакопеременные выходные сигналы по измерительному каналу «х» обусловлены влиянием на первичный вихретоковый преобразователь основной и дополнительной тяг стрелочного перевода. Знакопеременный и протяженный по пути сигнал на выходе канала «у» определяется влиянием пересекаемой нити бокового пути на продольно расположенные левую и правую половины обмотки 11 фиг.2 измерительного канала «у».Figure 5 presents the experimentally obtained recordings of the output signals of the channels "x" and "y" with the anti-wool passage of the track car through the turnout of the indicated type op route 1, figure 4, i.e. along a straight section of the path. Short alternating output signals along the measuring channel “x” are caused by the influence of the primary and secondary switch rods on the primary eddy current transducer. The alternating and extended along the path signal at the output of the channel “y” is determined by the influence of the crossed thread of the side path on the longitudinally located left and right halves of the winding 11 of FIG. 2 of the measuring channel “y”.

На фиг.6 представлены записи выходных сигналов каналов «х» и «у» при противошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через стрелочный перевод фиг.4 по маршруту 2, фиг.4, т.е. оп боковому пути.Fig. 6 shows the recordings of the output signals of the channels "x" and "y" during the anti-wool passage of the track car through the turnout switch of Fig. 4 along route 2, Fig. 4, i.e. op lateral path.

На фиг.7 и фиг.8 представлены записи выходных сигналов каналов «х» и «у» при пошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через стрелочный перевод фиг.4 с бокового пути и с прямолинейного участка пути соответственно.In Fig.7 and Fig.8 presents a record of the output signals of the channels "x" and "y" with the passage of the wagon of the track car through the turnout of Fig.4 from the side track and from a straight section of the track, respectively.

Анализ сигналов, представленных на фиг.5, 6, 7, 8 позволяет заключить, что совокупность сигналов по измерительным каналам «х» и «у» однозначно характеризует не только факт прохождения вагона-путеизмерителя через одиночный обыкновенный стрелочный перевод, но и направление такого прохождения и маршрут движения. Действительно, в процессе прохождения одиночного стрелочного перевода любого типа и по любому маршруту движения первичный преобразователь 2 (фиг.1) пересекает одну рельсовую плеть, поэтому на выходе измерительного канала «у» формируется один достаточно протяженный по пути s (≈10-15 м) непрерывный двуполярный сигнал. Наличие двуполярных коротких по пути s сигналов на выходе измерительного канала «х», предваряющих появление двуполярного выходного сигнала на канале «у» свидетельствует о противошерстном прохождении через одиночный стрелочный перевод (см. фиг.5, 6). Полярность первой полуволны выходного сигнала по каналу «у» характеризует маршрут An analysis of the signals presented in FIGS. 5, 6, 7, 8 allows us to conclude that the combination of signals along the measuring channels “x” and “y” unambiguously characterizes not only the passage of the tracker car through a single ordinary turnout, but also the direction of such passage and driving route. Indeed, in the process of passing a single turnout switch of any type and along any route of movement, the primary transducer 2 (Fig. 1) crosses one rail lash, therefore, one sufficiently long along the path s (≈10-15 m) is formed at the output of the measuring channel "y" continuous bipolar signal. The presence of bipolar short along the path s signals at the output of the measuring channel "x", preceding the appearance of a bipolar output signal on the channel "y" indicates anti-wool passage through a single railroad switch (see Fig. 5, 6). The polarity of the first half-wave of the output signal on the channel "y" characterizes the route

движения. Так, при противошерстном прохождении через одиночный обыкновенный правый стрелочный перевод положительная полярность первой полуволны выходного сигнала канала «у» (см. фиг.5) соответствует прохождению вагона-путеизмерителя по прямому пути (см. фиг.4). Отрицательная полярность первой полуволны выходного сигнала канала «у» соответствует движению через одиночный обыкновенный стрелочный перевод по боковому пути (см. фиг.6).movement. So, when passing through a single ordinary right turnout switch, the positive polarity of the first half-wave of the output signal of channel “y” (see FIG. 5) corresponds to the passage of the tracker along a straight path (see FIG. 4). The negative polarity of the first half-wave of the output signal of the channel "y" corresponds to the movement through a single ordinary turnout on the side path (see Fig.6).

Наличие коротких по пути s двуполярных на выходе измерительного канала «х», соответствующих дополнительным и основной тягам и следующих в конце двуполярного выходного сигнала измерительного канала «у», свидетельствует о пошерстном прохождении вагоном-путеизмерителем через одиночный обыкновенный перевод (см. фиг.7, 8). При этом положительная полярность первой полуволны выходного сигнала на измерительном канале «у» свидетельствует о пошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый стрелочный перевод с бокового пути (см. фиг.7). При отрицательной полярности первой полуволны сигнала на измерительном канале «у» свидетельствует о пошерстном прохождении вагона-путеизмерителя через обыкновенный правый стрелочный перевод по прямому пути (см. фиг.8).The presence of short along the path s bipolar at the output of the measuring channel “x”, corresponding to the additional and main rods and following at the end of the bipolar output signal of the measuring channel “y”, indicates that the track carriage passes through a single ordinary transfer (see Fig. 7, 8). At the same time, the positive polarity of the first half-wave of the output signal on the measuring channel “y” indicates the passing of the track carriage through an ordinary right turnout switch from the side track (see Fig. 7). If the polarity of the first half-wave of the signal on the measuring channel “y” is negative, it indicates the passage of the track-car through the ordinary right turnout switch along a straight path (see Fig. 8).

На фиг.9, 10 представлены схемы глухих рельсовых пересечений косоугольного (фиг.9) и прямоугольного (фиг.10). При движении через эти пересечения первичный вихретоковый преобразователь проходит над двумя рельсовыми нитями. На фиг.11 показаны записи выходных сигналов измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через глухое косоугольное пересечение по маршруту 1 (см. фиг.9). На фиг.12 представлены записи тех же выходных сигналов при прохождении вагона-путеизмерителя по маршруту 3 (см. фиг.9). Признаком прохождения косоугольного пересечения является наличие двух следующих друг за другом знакопеременных сигналов на выходе измерительного канала «у». Признаком движения по маршруту 1 (см. фиг.9) является тот факт, что серия из двух следующих друг за другом знакопеременных сигналов на выходе канала «у» начинается с положительной полуволны. Признаком движения по маршруту 3 (см. фиг.9) является тот факт, что указанная выше серия начинается с отрицательной полуволны.Figures 9 and 10 are diagrams of blind rail intersections of an oblique (figure 9) and rectangular (figure 10). When moving through these intersections, the primary eddy current transducer passes over two rail threads. Figure 11 shows the recording of the output signals of the measuring channels "x" and "y" during the passage of the tracker car through a blind oblique intersection along route 1 (see Fig. 9). On Fig presents records of the same output signals during the passage of the car tracker along route 3 (see Fig.9). A sign of the passage of the oblique intersection is the presence of two successive alternating signals at the output of the measuring channel "y". A sign of movement along route 1 (see Fig. 9) is the fact that a series of two successive alternating signals at the output of channel “y” begins with a positive half-wave. A sign of movement along route 3 (see Fig. 9) is the fact that the above series begins with a negative half-wave.

Двойные стрелочные переводы, в том числе и перекрестные, съезды, в том числе и перекрестные, представляют собой комбинацию из одиночных стрелочных переводов и косоугольных пересечений. Их идентификация основывается на идентификации составляющих объектов, т.е. одиночных стрелочных переводов и косоугольных пересечений.Double turnouts, including crossroads, congresses, including crossroads, are a combination of single turnouts and oblique intersections. Their identification is based on the identification of constituent objects, i.e. single turnouts and oblique intersections.

На фиг.13 представлены записи выходных сигналов измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через глухое прямоугольное пересечение. Признаком прохождения через такое пересечение является наличие двух следующих друг за другом с некоторым интервалом знакопеременных сигналов на выходе канала «х». При этом на выходе канала «у» сигнал близок к нулевому значению. Интервал между знакопеременными сигналами на выходе канала «х» не превылает 1,5 м (см. фиг.13).On Fig presents recordings of the output signals of the measuring channels "x" and "y" when passing the track car through a blind rectangular intersection. A sign of passing through such an intersection is the presence of two successive alternating signals at the output of channel “x”. At the same time, at the output of channel “y”, the signal is close to zero. The interval between alternating signals at the output of the channel "x" does not exceed 1.5 m (see Fig.13).

При прохождении вагона-путеизмерителя через такие искусственные сооружения, как железнодорожные переезды, мосты, тоннели, выходные сигналы на измерительных каналах «х» и «у» принципиально не отличаются от соответствующих сигналов, которые показаны на фиг.13. на этом основании можно заключить, что идентификационный признак для глухих прямоугольных пересечений, переездов, мостов и тоннелей один и тот же - это факт появления двуполярного выходного сигнала на измерительном канале «х» в начале и в конце объекта идентификации. Отличие состоит в протяженности объекта. Если для глухих прямоугольных пересечений интервал между указанными выше сигналами составляет 1,5 м, то для переездов он может составлять величину 6-15 м, а для мостов и тоннелей не менее 25 м. На фиг.14 представлены записи сигналов на выходах измерительных каналов «х» и «у» при прохождении вагона-путеизмерителя через железнодорожный переезд, покрытый металлическими плитами, а на фиг.15 записи тех же сигналов при прохождении железнодорожного моста длиной 250 м.When passing the tracker car through such artificial structures as railway crossings, bridges, tunnels, the output signals on the measuring channels “x” and “y” do not fundamentally differ from the corresponding signals, which are shown in Fig. 13. on this basis, we can conclude that the identification sign for blind rectangular intersections, crossings, bridges and tunnels is the same - this is the fact of the appearance of a bipolar output signal on the measuring channel “x” at the beginning and at the end of the identification object. The difference is in the length of the object. If for blind rectangular intersections the interval between the above signals is 1.5 m, then for crossings it can be 6-15 m, and for bridges and tunnels at least 25 m. Figure 14 shows the signal records at the outputs of the measuring channels x "and" y "when passing the tracker car through a railway crossing covered with metal plates, and in Fig. 15, recording the same signals when passing a railway bridge 250 m long.

Claims (5)

1. Устройство для идентификации объектов и искусственных сооружений железнодорожного пути, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь, включает в себя блок обработки данных, два идентичных измерительных канала “х” и “у”, каждый из которых содержит последовательно соединенные между собой блок согласования, смеситель, операционный усилитель, при этом один выход автогенератора связан с обмоткой возбуждения первичного вихретокового преобразователя, а другой выход автогенератора подключен к одному из входов смесителей измерительных каналов “х” и “y”, выходы измерительных обмоток первичного вихретокового преобразователя связаны с выходами соответствующих блоков согласования каждого измерительного канала, а выходы блоков согласования соединены с входами соответствующих смесителей, выходы которых соединены с соответствующими входами операционных усилителей каждого измерительного канала, выходы последних связаны с соответствующими входами блока обработки данных.1. A device for identifying objects and artificial structures of the railway track, containing a self-oscillator, eddy current transducer, includes a data processing unit, two identical measuring channels “x” and “y”, each of which contains a matching unit, a mixer, connected in series operational amplifier, while one output of the oscillator is connected to the excitation winding of the primary eddy current transducer, and the other output of the oscillator is connected to one of the inputs of the mixers of the “x” and “y” channels, the outputs of the measuring windings of the primary eddy current transducer are connected to the outputs of the corresponding matching blocks of each measuring channel, and the outputs of the matching blocks are connected to the inputs of the respective mixers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the operational amplifiers of each measuring channel, the outputs of the latter connected to the corresponding inputs of the data processing unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первичный вихретоковый преобразователь выполнен в виде фольгированной текстолитовой платы прямоугольной формы с размещенными на обеих ее сторонах обмотками возбуждения и двух измерительных обмоток, выполненных фотолитографическим способом.2. The device according to claim 1, characterized in that the primary eddy current transducer is made in the form of a foil rectangular textolite board with excitation windings and two measurement windings made on the photolithographic method located on both sides of it. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что обмотка возбуждения выполнена в виде двух, последовательно включенных между собой витков прямоугольной формы, каждый из которых размещен по периметру прямой и обратной стороны фольгированной текстолитовой платы.3. The device according to claim 2, characterized in that the field winding is made in the form of two rectangular turns, connected in series with each other, each of which is placed along the perimeter of the forward and reverse sides of the foil-coated textolite board. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что измерительная обмотка первичного вихретокового преобразователя, расположенная на прямой стороне фольгированной текстолитовой платы, выполнена в виде пары витков прямоугольной формы, включенных между собой встречно и расположенных вдоль противоположных сторон обмотки возбуждения первичного вихретокового преобразователя.4. The device according to claim 2, characterized in that the measuring winding of the primary eddy current transducer located on the straight side of the foil-coated textolite board is made in the form of a pair of rectangular-shaped turns connected opposite to each other and located along opposite sides of the excitation winding of the primary eddy current transducer. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что другая измерительная обмотка первичного вихретокового преобразователя размещена на обратной стороне фольгированной текстолитовой платы и выполнена в виде пары витков прямоугольной формы, включенных между собой встречно и расположенных вдоль противоположных сторон обмотки возбуждения, ортогональных по отношению к двум другим сторонам обмотки возбуждения.5. The device according to claim 2, characterized in that the other measuring winding of the primary eddy current transducer is located on the reverse side of the foil textolite board and is made in the form of a pair of square-shaped turns connected opposite to each other and located along opposite sides of the field winding orthogonal to two other sides of the field winding.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004134402/22U 2004-11-25 2004-11-25 DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY RU44624U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134402/22U RU44624U1 (en) 2004-11-25 2004-11-25 DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134402/22U RU44624U1 (en) 2004-11-25 2004-11-25 DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU44624U1 true RU44624U1 (en) 2005-03-27

Family

ID=35561334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004134402/22U RU44624U1 (en) 2004-11-25 2004-11-25 DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU44624U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652673C1 (en) * 2017-04-26 2018-04-28 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of identification of switch points and position of rail tongue
RU188071U1 (en) * 2018-12-19 2019-03-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for monitoring the distance to railway infrastructure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652673C1 (en) * 2017-04-26 2018-04-28 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of identification of switch points and position of rail tongue
RU188071U1 (en) * 2018-12-19 2019-03-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for monitoring the distance to railway infrastructure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020045975A1 (en) Multi-sensor route detector for rail vehicle navigation
RU44624U1 (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY
CN106705907A (en) Rail-side device aligning device and aligning method
RU2586090C1 (en) Method for magnetic inspection of weld joints of rails
RU2487809C2 (en) Method of track and rolling stock diagnostics
RU2564553C2 (en) Method to record travel of rolling stock wheelsets and device for its realisation
RU53642U1 (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY
RU69821U1 (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF RAILWAY ELEMENTS
RU48507U1 (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY
JPH06324064A (en) Measuring apparatus for position and speed of moving body
Zhang et al. Train detection by magnetic field measurement with giant magnetoresistive sensors for high-speed railway
RU2652673C1 (en) Method of identification of switch points and position of rail tongue
EP2386456A1 (en) Method and device for testing rails for ripples
RU48506U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING POSITION OF RAIL STAPLES
RU55716U1 (en) DEVICE FOR EVALUATING THE VALUE OF BUTT GAPES AND VERTICAL STEPS OF THE RAILWAY
Geistler et al. Robust velocity measurement for railway applications by fusing eddy current sensor signals
RU164947U1 (en) MAGNETIC FIELD CONTROL DEVICE IN THE JOINT GAP OF THE INSULATING JOINT
RU54572U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE
RU2703802C1 (en) Method for determination of distances between rail-track sleepers
Manios et al. A new cracks detection device for magnetic steels
RU193429U1 (en) A device for determining the position of the wheelsets of a rolling stock with respect to a straight rail track
JP2021088209A (en) Electronic train detector control section length measuring device and control section length measuring system
RU2317222C1 (en) Track transducer
Hensel et al. Time Signal Based Warping Algorithms for Low Speed Velocity Estimation of Rail Vehicles
RU2610733C1 (en) Method to record rolling stock wheelset travel through track section

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20111126