RU54572U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE Download PDF

Info

Publication number
RU54572U1
RU54572U1 RU2006105885/22U RU2006105885U RU54572U1 RU 54572 U1 RU54572 U1 RU 54572U1 RU 2006105885/22 U RU2006105885/22 U RU 2006105885/22U RU 2006105885 U RU2006105885 U RU 2006105885U RU 54572 U1 RU54572 U1 RU 54572U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
eddy current
measuring
primary eddy
current transducer
mixer
Prior art date
Application number
RU2006105885/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Архангельский
Михаил Петрович Козин
Леонид Борисович Розенбаум
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 RU2006105885/22U priority Critical patent/RU54572U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54572U1 publication Critical patent/RU54572U1/en

Links

Landscapes

  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована в компьютеризированных путеизмерительных вагонах-лабораториях. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для определения положения колесной пары вагона-путеизмерителя относительно оси рельсовой колеи, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь и блок обработки данных, включает два первичных вихретоковых преобразователя, каждый из которых включает в себя автогенератор, обмотку возбуждения и по две измерительные обмотки, два идентичных измерительных канала, каждый из которых содержит соответственно последовательно соединенные блок согласования, смеситель и операционный усилитель, при этом один выход каждого из автогенераторов соответствующего первичного вихретокового преобразователя соединен с обмоткой возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя, а другой выход каждого из автогенераторов подключен к одному из входов смесителя соответствующего измерительного канала, выходы каждой из двух встречно включенных измерительных обмоток каждого соответствующего первичного вихретокового преобразователя связаны с входом соответствующего блока The utility model relates to railway transport, to devices for technical diagnostics of a rail track and can be used in computerized track measuring laboratory cars. The essence of the utility model lies in the fact that the device for determining the position of the wheelset of the tracker car relative to the axis of the rail track, containing an oscillator, eddy current transducer and data processing unit, includes two primary eddy current transducers, each of which includes an oscillator, an excitation winding and two measuring windings, two identical measuring channels, each of which contains correspondingly sequentially connected matching unit, mixer and operation an amplifier, while one output of each of the oscillators of the corresponding primary eddy current transducer is connected to the excitation winding of the corresponding primary eddy current transducer, and the other output of each of the oscillators is connected to one of the inputs of the mixer of the corresponding measuring channel, the outputs of each of the two counter-connected measuring windings of each corresponding primary eddy current transducer connected to the input of the corresponding unit

согласования, выход соответствующего блока согласования подключен к второму входу соответствующего смесителя, выход соответствующего смесителя связан с входом соответствующего операционного усилителя, выходы операционных усилителей соответствующих измерительных каналов подключены к входу блока обработки данных. Каждая из обмоток возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя выполнена в виде одного или нескольких витков из токопроводящего материала, например, из алюминиевой шины, и расположена в плоскости, ортогональной плоскости, проходящей через вершины головок рельсов. Измерительные обмотки каждого из первичного вихретокового преобразователя расположены в плоскости, ортогональной к плоскости, в которой расположена обмотка возбуждения, в плоскости ее нижних витков и симметрично относительно оси симметрии обмотки возбуждения.matching, the output of the corresponding matching unit is connected to the second input of the corresponding mixer, the output of the corresponding mixer is connected to the input of the corresponding operational amplifier, the outputs of the operational amplifiers of the corresponding measuring channels are connected to the input of the data processing unit. Each of the field windings of the corresponding primary eddy current transducer is made in the form of one or several turns of conductive material, for example, an aluminum bus, and is located in a plane orthogonal to the plane passing through the tops of the rail heads. The measuring windings of each of the primary eddy current transducers are located in a plane orthogonal to the plane in which the field winding is located, in the plane of its lower turns and symmetrically with respect to the axis of symmetry of the field winding.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована в компьютеризированных путеизмерительных вагонах-лабораториях.The utility model relates to railway transport, to devices for technical diagnostics of a rail track and can be used in computerized track measuring laboratory 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, коммутатор, вихретоковый преобразователь, состоящий из двух пар идентичных катушек индуктивности, размещенных в параллельных накладных плоскостях ортогонально друг относительно друга, четыре амплитудных детектора, четыре компенсатора напряжений, три сумматора, шесть вычитателей, биополярный детектор, семь масштабных усилителей, двухканальный пиковый детектор, формирователь импульса обнуления и два блока памяти, при этом выходы второго, четвертого, пятого и седьмого усилителей и шестого вычитателя являются информационными выходами устройства. Данное устройство, предназначенное для бесконтактного контроля геометрического положения нити рельсового пути, зазоров стыковых соединениях и диагностики головки рельса, принято за прототип.A device for the technical diagnosis of the rail track (RF patent No. 2066646, M. KL.6: B 61 K 9/08; E 01 B 35/00, 35/04, published in bull. No. 26, 1996), containing high-frequency generator, commutator, eddy-current transducer, consisting of two pairs of identical inductors placed in parallel patch planes orthogonally relative to each other, four amplitude detectors, four voltage compensators, three adders, six subtractors, biopolar detector, seven scale amplifiers, two-channel peak kid op, reset pulse generator and two memory units, the outputs of the second, fourth, fifth and sixth and seventh subtractor amplifiers are information device outputs. This device, designed for non-contact control of the geometric position of the thread of the rail track, the clearances of the butt joints and diagnostics of the rail head, is taken as a prototype.

При всех достоинствах известного устройства следует отметить его ограниченные функциональные возможности по определению ширины колеи и измерению смещения оси колесной пары вагона-путеизмерителя относительно оси рельсовой колеи.With all the advantages of the known device, it should be noted its limited functionality for determining the gauge and measuring the displacement of the axis of the wheelset of the tracker car relative to the axis of the rail track.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для определения положения колесной пары вагона-путеизмерителя The technical result is achieved by the fact that the device for determining the position of the wheelset of the tracker car

относительно оси рельсовой колеи, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь и блок обработки данных, включает в себя два первичных вихретоковых преобразователя, каждый из которых включает в себя автогенератор, обмотку возбуждения и по две измерительные обмотки, два идентичных измерительных канала, каждый из которых содержит соответственно последовательно соединенные блок согласования, смеситель и операционный усилитель, при этом один выход каждого из автогенераторов соответствующего первичного вихретокового преобразователя соединен с обмоткой возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя, а другой выход каждого из автогенераторов подключен к одному из входов смесителя соответствующего измерительного канала, выходы каждой из двух встречно включенных измерительных обмоток каждого соответствующего первичного вихретокового преобразователя связаны с входом соответствующего блока согласования, выход соответствующего блока согласования подключен к второму входу соответствующего смесителя, выход соответствующего смесителя связан с входом соответствующего операционного усилителя, выходы операционных усилителей соответствующих измерительных каналов подключены к блоку обработки данных. Каждая из обмоток возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя выполнена в виде одного или нескольких витков из токопроводящего материала, например, из алюминиевой шины, и расположена в плоскости, ортогональной плоскости, проходящей через вершины головок рельсов. Измерительные обмотки каждого из первичного вихретокового преобразователя расположены в плоскости, ортогональной к плоскости, в которой расположена обмотка возбуждения, в плоскости ее нижних витков и симметрично относительно оси симметрии обмотки возбуждения.relative to the axis of the rail track, containing an oscillator, eddy current transducer and data processing unit, includes two primary eddy current transducers, each of which includes an oscillator, field winding and two measuring windings, two identical measuring channels, each of which contains respectively sequentially connected matching unit, mixer and operational amplifier, with one output of each of the oscillators of the corresponding primary eddy current transducer the generator is connected to the excitation winding of the corresponding primary eddy current transducer, and the other output of each of the oscillators is connected to one of the inputs of the mixer of the corresponding measuring channel, the outputs of each of the two counter-connected measuring windings of each corresponding primary eddy current transducer are connected to the input of the corresponding matching unit, the output of the corresponding matching unit connected to the second input of the corresponding mixer, the output of the corresponding mix For connected with the input of the corresponding operational amplifier, the outputs of the operational amplifiers of the corresponding measuring channels are connected to the data processing unit. Each of the field windings of the corresponding primary eddy current transducer is made in the form of one or several turns of conductive material, for example, an aluminum bus, and is located in a plane orthogonal to the plane passing through the tops of the rail heads. The measuring windings of each of the primary eddy current transducers are located in a plane orthogonal to the plane in which the field winding is located, in the plane of its lower turns and symmetrically with respect to the axis of symmetry of the field winding.

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

на фиг.2 представлена топология выполнения измерительных обмоток 7, 8 первичного вихретокового преобразователя 1 и измерительных обмоток 9, 10 первичного вихретогового преобразователя 2;figure 2 presents the topology of the measurement windings 7, 8 of the primary eddy current transducer 1 and the measuring windings 9, 10 of the primary eddy current transducer 2;

на фиг.3 представлено одно из положений колесной пары вагона-путеизмерителя относительно рельс железнодорожного пути;figure 3 presents one of the provisions of the wheelset of the wagon-tracker relative to the rail of the railway track;

на фиг.4 представлено взаимное расположение обмотки возбуждения 5 или 6 одного из первичных вихретоковых преобразователей (1 или 2, фиг.1) относительно его измерительных обмоток (7, 8 или 9, 10 фиг.1) и относительно соответствующей рельсовой колеи;figure 4 shows the relative position of the field winding 5 or 6 of one of the primary eddy current transducers (1 or 2, figure 1) relative to its measuring windings (7, 8 or 9, 10 of figure 1) and relative to the corresponding rail track;

на фиг.5 представлены экспериментально полученные зависимости выходных сигналов идентичных измерительных каналов от величины поперечного разбега n и от высоты подвеса h первичных вихретоковых преобразователей над рельсами колеи;figure 5 presents the experimentally obtained dependence of the output signals of the identical measuring channels on the magnitude of the transverse run n and on the suspension height h of the primary eddy current transducers above the track rails;

на фиг.6 представлена зависимость коэффициента преобразования к первичного вихретокового преобразователя ль высоты подвеса h последнего над рельсом соответствующей колеи;figure 6 shows the dependence of the conversion coefficient to the primary eddy current transducer or the height of the suspension h of the latter above the rail of the corresponding track;

на фиг.7 представлен вариант симметричного расположения первичных вихретоковых преобразователей 1, 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно установлены при условии, что ширина колеи соответствует норме;Fig.7 shows a variant of the symmetric arrangement of the primary eddy current transducers 1, 2 relative to the rail threads, over which they are respectively installed, provided that the track width corresponds to the norm;

на фиг.8 представлен вариант смещения осей симметрии первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в левую сторону колесной пары в варианте фиг.7 на величину поперечного разбега δ/2;on Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry of the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the left side of the wheel pair in the variant of Fig.7 by the value of the transverse run δ / 2;

на фиг.9 представлен вариант смещения осей симметрии первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в правую сторону колесной пары в варианте фиг.7 на величину поперечного разбега δ/2;figure 9 shows a variant of the displacement of the axis of symmetry of the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the right side of the wheel pair in the variant of figure 7 by the value of the transverse run δ / 2;

на фиг.10 представлен вариант симметричного расположения первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно установлены при условии, что ширина колеи увеличена на 2γ;figure 10 presents a variant of the symmetric arrangement of the primary eddy current transducers 1 and 2 relative to the rail threads, over which they are respectively installed, provided that the track width is increased by 2γ;

на фиг.11 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихертоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в левую сторону колесной пары в варианте фиг.10 на величину поперечного разбега δ/2;figure 11 presents a variant of the displacement of the axis of symmetry for the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the left side of the wheel pair in the embodiment of figure 10 by the value of the transverse run δ / 2;

на фиг.12 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в правую сторону колесной пары в варианте фиг.10 на величину поперечного разбега δ/2;on Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the right side of the wheel pair in the embodiment of figure 10 by the value of the transverse run δ / 2;

на фиг.13 представлен вариант симметричного расположения первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно установлены при условии, что ширина колеи уменьшена на величину 2σ;on Fig presents a variant of the symmetric arrangement of the primary eddy current transducers 1 and 2 relative to the rail threads, over which they are respectively installed, provided that the track width is reduced by 2σ;

на фиг.14 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в левую сторону колесной пары в варианте фиг.13 на величину поперечного разбега δ/2;on Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the left side of the wheel pair in the embodiment of Fig.13 on the value of the transverse run δ / 2;

на фиг.15 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2, обусловленный сдвигом в правую сторону колесной пары в варианте фиг.13 на величину поперечного разбега δ/2.on Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1 and 2, due to a shift to the right side of the wheel pair in the embodiment of Fig.13 on the value of the transverse run δ / 2.

Устройство для определения положения колесной пары вагона-путеизмерителя относительно оси рельсовой колеи содержит (фиг.1) два первичных вихретоковых преобразователя 1 и 2, каждый из которых включает в себя соответсвенно автогенератор 3 и 4, обмотку возбуждения 5 и 6 и по две измерительные обмотки 7, 8 и 9, 10. В устройство также введен A device for determining the position of the wheelset of the tracker car relative to the axis of the rail track contains (Fig. 1) two primary eddy current transducers 1 and 2, each of which includes an oscillator 3 and 4, an excitation winding 5 and 6, and two measuring windings 7 , 8 and 9, 10. The device is also introduced

блок обработки данных 11 и два идентичных измерительных канала, каждый из которых содержит соответственно последовательно соединенные между собой блок согласования 12, 13, смеситель 14, 15 и операционный усилитель 16, 17. При этом один из выходов каждого автогенератора 3 и 4 подключен к соответствующей обмотке возбуждения 5 и 6 каждого из первичных вихретоковых преобразователей соответственно 1 и 2 (фиг.1). А каждый второй выход соответствующего автогенератора 3 и 4 подключен к одному входу соответствующего смесителя 14 и 15.a data processing unit 11 and two identical measuring channels, each of which contains respectively a matching block 12, 13, a mixer 14, 15 and an operational amplifier 16, 17. In this case, one of the outputs of each oscillator 3 and 4 is connected to the corresponding winding excitation 5 and 6 of each of the primary eddy current transducers, respectively 1 and 2 (figure 1). And every second output of the corresponding oscillator 3 and 4 is connected to one input of the corresponding mixer 14 and 15.

Выходы измерительных обмоток 7 и 8 первичного вихретокового преобразователя 1, включенных встречно (фиг.1), соединены с входом блока согласования 12, а выходы измерительных обмоток 9 и 10 первичного вихретокового преобразователя 2, так же включенных встречно, соединены с входом блока согласования 13.The outputs of the measuring windings 7 and 8 of the primary eddy current transducer 1, included in the opposite direction (Fig. 1), are connected to the input of the matching unit 12, and the outputs of the measuring windings 9 and 10 of the primary eddy current transducer 2, also connected in the opposite direction, are connected to the input of the matching unit 13.

В качестве блоков согласования 12 и 13 могут быть использованы, например, трансформаторы.As blocks matching 12 and 13 can be used, for example, transformers.

Выходы блоков согласования 12 и 13 соединены соответственно с другими входами смесителей 14 и 15, выходы которых подключены к входам соответствующих операционных усилителей 16 и 17. Выходы усилителей 16 и 17 соединены с входами блока обработки данных 11.The outputs of the matching blocks 12 and 13 are connected respectively to other inputs of the mixers 14 and 15, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding operational amplifiers 16 and 17. The outputs of the amplifiers 16 and 17 are connected to the inputs of the data processing unit 11.

Каждая из обмоток возбуждения 5 и 6 соответствующего первичного вихретокового преобразователя 1 и 2 (фиг.1) выполнена из одного или нескольких витков токопроводящего материала. На фиг.4 показано размещение обмотки возбуждения 5 (или 6) относительно контролируемого рельса и относительно измерительных обмоток 7, 8 (или 9, 10).Each of the field windings 5 and 6 of the corresponding primary eddy current transducer 1 and 2 (Fig. 1) is made of one or more turns of conductive material. Figure 4 shows the placement of the field winding 5 (or 6) relative to the monitored rail and relative to the measuring windings 7, 8 (or 9, 10).

На фиг.4 показано выполнение обмоток возбуждения 5 или 6 первичного вихретокового преобразователя 1 или 2 из двух витков алюминиевой шины. При этом витки обмотки возбуждения включены между собой последовательно и согласно.Figure 4 shows the implementation of the field windings 5 or 6 of the primary eddy current transducer 1 or 2 of two turns of an aluminum bus. In this case, the turns of the field winding are connected to each other sequentially and according to.

С целью увеличения добротности частотозадающего контура автогенераторов 3 и 4 целесообразно их трансформаторы размещать непосредственно на шинах обмоток возбуждения 5 и 6 первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2.In order to increase the quality factor of the frequency-setting loop of the oscillators 3 and 4, it is advisable to place their transformers directly on the buses of the field windings 5 and 6 of the primary eddy current converters 1 and 2.

Работает устройство следующим образом. Автогенератор 3 первичного вихретокового преобразователя 1 питает обмотку возбуждения 5 током высокой частоты (порядка 250 кГц). Эта обмотка размещена продольно (см. фиг 4) над рельсом одной из нитей железнодорожного пути. Аналогично можно сказать относительно автогенератора 4 и обмотки возбуждения 6 первичного вихретокового преобразователя 2. Его обмотка возбуждения аналогичным образом располагается над другой рельсовой нитью и по наугольнику относительно обмотки возбуждения 5 (см. фиг.1, 4). В окрестности обмоток возбуждения 5, 6 образуется электромагнитное поле, картина которого зависит от взаимного расположения обмоток возбуждения 5, 6 относительно рельс соответствующей колеи и других токопроводящих элементов объектов железнодорожного пути. В измерительных обмотках 7, 8 под воздействием электромагнитного поля обмотки возбуждения 5 наводятся э.д.с. То же самое можно сказать и о наводимых э.д.с. в измерительных обмотках 9, 10 под воздействием электромагнитного поля обмотки возбуждения 6. Поскольку измерительные обмотки 7, 8 располагаются симметрично относительно обмотки возбуждения 5 и включены между собой встречно, то при выполнении условий симметрии расположения обмотки возбуждения 5 относительно рельса соответствующей колеи, над которой установлен первичный вихретоковый преобразователь, наводимые э.д.с. в обмотках 7, 8 будут взаимно компенсированы и выходной сигнал операционного усилителя 16 (см. фиг.1) будет близок к нулевому значению. Аналогичное утверждение справедливо и для измерительных обмоток 9, 10 обмотки возбуждения 6 первичного вихретокового преобразователя 2 и выходного сигнала операционного усилителя 17. Сказанное действительно в The device operates as follows. The self-oscillator 3 of the primary eddy current transducer 1 supplies the excitation winding 5 with a high-frequency current (of the order of 250 kHz). This winding is placed longitudinally (see FIG. 4) above the rail of one of the threads of the railway track. The same can be said about the oscillator 4 and the field winding 6 of the primary eddy current transducer 2. Its field coil is likewise located above another rail thread and along a corner relative to the field winding 5 (see Figs. 1, 4). In the vicinity of the field windings 5, 6, an electromagnetic field is formed, the picture of which depends on the relative position of the field windings 5, 6 relative to the rail of the corresponding track and other conductive elements of railway track objects. In the measuring windings 7, 8, under the influence of the electromagnetic field of the field winding 5, an emf is induced The same can be said of induced emfs. in the measuring windings 9, 10 under the influence of the electromagnetic field of the field winding 6. Since the measuring windings 7, 8 are located symmetrically with respect to the field winding 5 and are connected to each other, when the conditions of symmetry of the location of the field winding 5 relative to the rail of the corresponding track, over which the primary eddy current transducer, induced emf in the windings 7, 8 will be mutually compensated and the output signal of the operational amplifier 16 (see figure 1) will be close to zero. A similar statement is true for the measuring windings 9, 10 of the field winding 6 of the primary eddy current transducer 2 and the output signal of the operational amplifier 17. This is true in

условиях отсутствия причин, вызывающих нарушение симметрии взаимного расположения первичных преобразователей 1, 2 относительно рельсовой колеи, над которой расположен соответствующий первичный вихретоковый преобразователь. Нарушение симметрии может быть обусловлено следующими причинами:in the absence of reasons causing a violation of the symmetry of the relative position of the primary transducers 1, 2 relative to the rail track above which the corresponding primary eddy current transducer is located. Violation of symmetry may be due to the following reasons:

1) изменением положения осевой линии колесной пары относительно оси рельсовой колеи за счет поперечного разбега;1) a change in the position of the axial line of the wheelset relative to the axis of the rail track due to the transverse run;

2) изменением ширины рельсовой колеи;2) a change in the width of the rail gauge;

3) боковым износом рельс;3) lateral wear of the rail;

4) наличием таких объектов железнодорожного пути, как стрелочные переводы, пересечения, крестовины, контррельсы и т.п.;4) the presence of such objects of the railway line as turnouts, intersections, crosses, counter rails, etc .;

5) наличием километровых отметок в виде упорок.5) the presence of kilometer marks in the form of props.

На фиг.5 представлены зависимости показаний выходных сигналов идентичных измерительных каналов первичных вихретоковых преобразователей от величины поперечного разбега и от высоты h их подвеса над соответствующими рельсами. Как видно, эти зависимости носят практически линейный характер.Figure 5 presents the dependence of the readings of the output signals of the identical measuring channels of the primary eddy current transducers on the magnitude of the transverse run-up and on the height h of their suspension above the corresponding rails. As you can see, these dependencies are almost linear in nature.

На фиг.6 представлена зависимость коэффициента преобразования к первичного вихретокового преобразователя от высоты подвеса h. Отсюда видно. Что при высоте подвеса порядка h=50÷60 мм коэффициент преобразования можно принять постоянным и равным 0,5.Figure 6 shows the dependence of the conversion coefficient to the primary eddy current transducer on the suspension height h. From here it is visible. That with a suspension height of the order of h = 50 ÷ 60 mm, the conversion coefficient can be taken constant and equal to 0.5.

На фиг.7 представлен вариант симметричного расположения первичных преобразователей 1 и 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно установлены. При этом предполагается, что ширина колеи соответствует норме и отсутствует боковой износ рельс.7 shows a variant of the symmetric arrangement of the primary transducers 1 and 2 relative to the rail threads over which they are respectively mounted. It is assumed that the gauge is normal and there is no lateral wear of the rail.

На фиг.8 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом в левую сторону колесной пары в варианте фиг.7 на величину поперечного разбега δ/2. Поскольку колеса жестко посажены на ось и с учетом симметрии, On Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to a shift to the left side of the wheel pair in the embodiment of Fig.7 by the value of the transverse run δ / 2. Since the wheels are rigidly mounted on the axle and taking into account symmetry,

показанной на фиг.7, смещения осей симметрии для преобразователей 1 и 2 на фиг.8 одинаковы по величине и знаку. Это смещение отмечено штриховкой. Учитывая линейность измерительных каналов (фиг.5, 6) вихретоковых преобразователей 1, 2, можно считать, что выходные напряжения u1 и u2 из измерительных каналов для преобразователей 1, 2 пропорциональны величине смещения соответствующих осей симметрии.shown in Fig.7, the displacements of the axes of symmetry for the transducers 1 and 2 in Fig.8 are the same in magnitude and sign. This offset is indicated by hatching. Given the linearity of the measuring channels (Figs. 5, 6) of eddy current transducers 1, 2, we can assume that the output voltages u 1 and u 2 from the measuring channels for transducers 1, 2 are proportional to the magnitude of the displacement of the corresponding symmetry axes.

Таблица 1.Table 1. Движение вагонаCarriage movement По осиAlong the axis Сдвиг влевоLeft shift Сдвиг вправоRight shift Состояние колеиGauge condition u1≈0u 1 ≈0 u1=кδ/2u 1 = kδ / 2 u1=-кδ/2u 1 = -kδ / 2 1one НормаNorm u2≈0u 2 ≈0 u2=кδ/2u 2 = кδ / 2 u2=-кδ/2u 2 = -kδ / 2 u1+u2=кδu 1 + u 2 = кδ u1+u2=-кδu 1 + u 2 = -kδ u1-u2=0u 1 -u 2 = 0 u1-u2=0u 1 -u 2 = 0 u1=кγu 1 = kγ u1=к(δ/2+γ)u 1 = k (δ / 2 + γ) u1=к(γ-δ/2)u 1 = k (γ-δ / 2) 22 УширениеBroadening u2=-кγu 2 = -kγ u2=к(δ/2-γ)u 2 = k (δ / 2-γ) u2=к(γ+δ/2)u 2 = k (γ + δ / 2) u1+u2=0u 1 + u 2 = 0 u1+u2=кδu 1 + u 2 = кδ u1+u2=-кδu 1 + u 2 = -kδ u1-u2=2кγu 1 -u 2 = 2кγ u1-u2=2кγu 1 -u 2 = 2кγ u1-u2=2кγu 1 -u 2 = 2кγ u1=кσu 1 = kσ u1=-к(δ/2+σ)u 1 = -k (δ / 2 + σ) u1=-к(δ/2+γ)u 1 = -k (δ / 2 + γ) 33 СужениеNarrowing u2=кσu 2 = kσ u2=к(δ/2+σ)u 2 = k (δ / 2 + σ) u2=к(γ-δ/2)u 2 = k (γ-δ / 2) u1+u2=0u 1 + u 2 = 0 u1+u2=кδu 1 + u 2 = кδ u1+u2=кσu 1 + u 2 = kσ u1-u2=-2кσu 1 -u 2 = -2кσ u1-u2=-2кσu 1 -u 2 = -2кσ u1-u2=-2кσu 1 -u 2 = -2кσ

На фиг.9 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом колесной пары в варианте фиг.7 в правую сторону на величину бокового разбега δ/2. При этом выходные напряжения u1 и u2 измерительных каналов преобразователей 1, 2 изменяют свой знак, оставаясь теми же по величине, что и для фиг.8.In Fig.9 presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to the shift of the wheelset in the embodiment of Fig.7 to the right side by the amount of lateral takeoff δ / 2. In this case, the output voltages u 1 and u 2 of the measuring channels of the transducers 1, 2 change their sign, remaining the same in magnitude as for Fig. 8.

На фиг.10 представлен вариант симметричного расположения первичных вихретоковых преобразователей 1 и 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно установлены. При этом предполагается, что ширина колеи увеличена на 2γ.Figure 10 shows a variant of the symmetric arrangement of the primary eddy current transducers 1 and 2 relative to the rail threads over which they are respectively mounted. It is assumed that the track width is increased by 2γ.

На фиг.11 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом колесной пары в варианте фиг.13 влево на величину поперечного разбега δ/2. Соответствующие величины смещения осей симметрии для вихретоковых преобразователей 1, 2 показаны на фиг.11 штриховкой.In Fig.11 presents a variant of the displacement of the axis of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to the shift of the wheelset in the variant of Fig.13 to the left by the value of the transverse run δ / 2. The corresponding values of the displacement of the axis of symmetry for eddy current transducers 1, 2 are shown in figure 11 by hatching.

На фиг.12 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом колесной пары в варианте 10 в правую сторону на величину бокового разбега δ/2. Величина смещения осей симметрии для преобразователей 1, 2 показаны на фиг.12 штриховкой, а выражения для напряжений u1 и u2, соответствующие данному варианту смещения, представлены в строке 2 таблицы 1.On Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to the shift of the wheelset in option 10 to the right side by the amount of lateral run δ / 2. The magnitude of the displacement of the axes of symmetry for the transducers 1, 2 is shown in Fig. 12 by hatching, and the expressions for voltages u 1 and u 2 corresponding to this variant of displacement are presented in row 2 of table 1.

На фиг.13 представлен вариант симметричного расположения первичных вихретоковых преобразователей 1, 2 относительно рельсовых нитей, над которыми они соответственно расположены. При этом предполагается, что ширина колеи уменьшена на величину 2σ.On Fig presents a variant of the symmetric arrangement of the primary eddy current transducers 1, 2 relative to the rail threads, over which they are respectively located. It is assumed that the track width is reduced by 2σ.

На фиг.14 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом в левую сторону колесной пары в варианте фиг.13 на величину бокового разбега δ/2. Величины смещения осей симметрии для преобразователей 1, 2, вызванные этим сдвигом, отмечены на фиг.14 штриховкой, а выражения для величин выходных напряжений u1 и u2 указаны в строке 3 таблицы 1.On Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to a shift to the left side of the wheel pair in the embodiment of Fig.13 on the magnitude of the lateral run δ / 2. The values of the displacement of the axes of symmetry for the transducers 1, 2 caused by this shift are indicated by shading in Fig. 14, and the expressions for the values of the output voltages u 1 and u 2 are indicated in row 3 of table 1.

На фиг.15 представлен вариант смещения осей симметрии для первичных вихретоковых преобразователей 1, 2, обусловленный сдвигом в правую сторону колесной пары в варианте фиг.13 на величину бокового разбега δ/2. Величины смещения осей симметрии для преобразователей 1, 2, вызванные этим сдвигом, отмечены на фиг.15 соответствующей штриховкой, а выражения для определения величин выходных напряжений u1 и u2 указаны в строке 3 таблицы 1.On Fig presents a variant of the displacement of the axes of symmetry for the primary eddy current transducers 1, 2, due to a shift to the right side of the wheel pair in the embodiment of Fig.13 on the magnitude of the lateral take-off δ / 2. The values of the displacement of the axes of symmetry for the transducers 1, 2 caused by this shift are indicated in FIG. 15 by the corresponding shading, and the expressions for determining the values of the output voltages u 1 and u 2 are indicated in row 3 of table 1.

В таблице 1 представлены также выражения для суммы (u1+u2) и разности (u1-u2) напряжений u1 и u2, соответствующих всем рассмотренным вариантам фиг.7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15. Анализ данных таблицы 1 позволяет заключить, что совокупность значений u1, u2, (u1+u2), (u1-u2) однозначно характеризует состояние рельсовой колеи и положение колесной пары относительно оси рельсовой колеи.Table 1 also presents the expressions for the sum (u 1 + u 2 ) and the difference (u 1 -u 2 ) of the voltages u 1 and u 2 corresponding to all the considered options of Figures 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 , 14 and 15. Analysis of the data in Table 1 allows us to conclude that the combination of values of u 1 , u 2 , (u 1 + u 2 ), (u 1 -u 2 ) uniquely characterizes the state of the rail track and the position of the wheel pair relative to the axis of the rail track.

Боковой износ влияет таким же образом, как и соответствующее изменение ширины колеи и может быть оценен в процессе сравнения результатов проездов вагона-путеизмерителя.Lateral wear affects in the same way as the corresponding change in gauge and can be assessed in the process of comparing the results of travel of the tracker car.

Влияние токопроводящих элементов конструкции таких объектов железнодорожного пути, как стрелочных переводов, переездов, крестовин, контррельсов, носят быстропеременный характер и поэтому заметно отличается от влияния на нарушение симметрии, обусловленные состоянием колеи и положением колесной пары относительно оси рельсовой колеи.The influence of the conductive structural elements of such objects of the railway line as turnouts, crossings, crosses, counter rails is of a rapidly changing nature and therefore differs markedly from the effect on symmetry breaking due to the state of the track and the position of the wheelset relative to the axis of the track.

Claims (3)

1. Устройство для определения положения колесной пары вагона-путеизмерителя относительно оси рельсовой колеи, содержащее автогенератор, вихретоковый преобразователь и блок обработки данных, отличающееся тем, что оно содержит два первичных вихретоковых преобразователя, каждый из которых включает в себя автогенератор, обмотку возбуждения и по две измерительные обмотки, два идентичных измерительных канала, каждый из которых содержит соответственно последовательно соединенные блок согласования, смеситель и операционный усилитель, при этом один выход каждого из автогенераторов соответствующего первичного вихретокового преобразователя соединен с обмоткой возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя, а другой выход каждого из автогенераторов подключен к одному из входов смесителя соответствующего измерительного канала, выходы каждой из двух встречно включенных измерительных обмоток каждого соответствующего первичного вихретокового преобразователя связаны с входом соответствующего блока согласования, выход соответствующего блока согласования подключен к второму входу соответствующего смесителя, выход соответствующего смесителя связан с входом соответствующего операционного усилителя, выходы операционных усилителей соответствующих измерительных каналов подключены к входам блока обработки данных.1. A device for determining the position of the wheelset of the tracker car relative to the axis of the rail track, comprising an oscillator, eddy current transducer and a data processing unit, characterized in that it contains two primary eddy current transducers, each of which includes an oscillator, an excitation winding and two measuring windings, two identical measuring channels, each of which contains correspondingly sequentially connected matching block, mixer and operational amplifier, at volume one output of each of the oscillators of the corresponding primary eddy current transducer is connected to the excitation winding of the corresponding primary eddy current transducer, and the other output of each of the oscillators is connected to one of the inputs of the mixer of the corresponding measuring channel, the outputs of each of the two counterclockwise measuring windings of each corresponding primary eddy current transducer are connected with the input of the corresponding block matching, the output of the corresponding block according A test is connected to the second input of the corresponding mixer, the output of the corresponding mixer is connected to the input of the corresponding operational amplifier, the outputs of the operational amplifiers of the corresponding measuring channels are connected to the inputs of the data processing unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из обмоток возбуждения соответствующего первичного вихретокового преобразователя выполнена в виде одного или нескольких витков из токопроводящего материала, например, из алюминиевой шины, и расположена в плоскости, ортогональной плоскости, проходящей через вершины головок рельсов.2. The device according to claim 1, characterized in that each of the field windings of the corresponding primary eddy current transducer is made in the form of one or more turns of conductive material, for example, an aluminum bus, and is located in a plane orthogonal to the plane passing through the tops of the rail heads . 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительные обмотки каждого из первичного вихретокового преобразователя расположены в плоскости, ортогональной к плоскости, в которой расположена обмотка возбуждения, в плоскости ее нижних витков и симметрично относительно оси симметрии обмотки возбуждения.
Figure 00000001
3. The device according to claim 1, characterized in that the measuring windings of each of the primary eddy current transducers are located in a plane orthogonal to the plane in which the field winding is located, in the plane of its lower turns and symmetrically with respect to the axis of symmetry of the field winding.
Figure 00000001
RU2006105885/22U 2006-02-26 2006-02-26 DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE RU54572U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105885/22U RU54572U1 (en) 2006-02-26 2006-02-26 DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105885/22U RU54572U1 (en) 2006-02-26 2006-02-26 DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54572U1 true RU54572U1 (en) 2006-07-10

Family

ID=36831011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006105885/22U RU54572U1 (en) 2006-02-26 2006-02-26 DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54572U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680927C1 (en) * 2018-02-07 2019-02-28 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of diagnostics of railway and synchronization of measurement results

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680927C1 (en) * 2018-02-07 2019-02-28 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of diagnostics of railway and synchronization of measurement results

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10591442B2 (en) Rail check device and rail check system
EP1996928B1 (en) System and method for the nondestructive testing of elongate bodies and their weldbond joints
CN107255671B (en) Steel plate defect magnetic rotation battle array imaging detection method and detection device
JP6768486B2 (en) Rail inspection system
DE4407785A1 (en) Arrangement for determining the spatial position of a scanning element displaceable relative to a reference element
CN104006977A (en) System and method for testing natural vibration frequency of bogie of railway vehicle
Liu et al. Eddy current rail inspection using AC bridge techniques
RU54572U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A WHEEL PAIR OF A TRAVEL WAGON RELATING TO THE RAILWAY AXLE
CN107089245A (en) A kind of portable railway detector for medium-and low-speed maglev
EP2386456B1 (en) Method and device for testing rails for ripples
CN101113886A (en) Device used for measuring distance between moving object and its railway
JP6598979B2 (en) Floor slab flaw detector
CN207528465U (en) Single bogie calibration device for dynamic rail inspection system
Liu et al. Rail defect inspection using alternating current excitation coils with digital demodulation algorithm
CN206781780U (en) A kind of portable railway detector for medium-and low-speed maglev
RU55716U1 (en) DEVICE FOR EVALUATING THE VALUE OF BUTT GAPES AND VERTICAL STEPS OF THE RAILWAY
Lei et al. Track irregularity power spectrum and numerical simulation
Li et al. Investigation of rolling contact fatigue cracks using the transmitter-receiver eddy current testing under moving conditions
JP6059885B2 (en) Eddy current rail lateral displacement detection method and apparatus
RU44624U1 (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS AND ARTIFICIAL STRUCTURES OF RAILWAY
JP6719111B2 (en) Rail wear measuring method using eddy current sensor and its measuring device
DE19804566C2 (en) Device and method for locating flat spots of at least one rollable body
RU2625256C1 (en) Method for controlling tread surface of railway wheels in motion
DE102004045271B4 (en) Method and device for detecting defects of a specimen of ferromagnetic material
CN107894341A (en) Single bogie calibration device for dynamic rail inspection system