SU1597729A1 - Apparatus for measuring parameters of movement - Google Patents
Apparatus for measuring parameters of movement Download PDFInfo
- Publication number
- SU1597729A1 SU1597729A1 SU884365772A SU4365772A SU1597729A1 SU 1597729 A1 SU1597729 A1 SU 1597729A1 SU 884365772 A SU884365772 A SU 884365772A SU 4365772 A SU4365772 A SU 4365772A SU 1597729 A1 SU1597729 A1 SU 1597729A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- speed
- path
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области приборостроени и может быть использовано на железнодорожном транспорте дл измерени скорости и пути, пройденного локомотивом. Цель изобретени - повышение точности измерени скорости. Блок 4 вычислений, использу информацию о длине рельса и количестве импульсов с выхода датчика с формирователем 3 от одного стыка до другого стыка, рассчитывает два коэффициента N1 и N2, которые поступают соответственно в первый 5 и второй 9 счетчики. Оба коэффициента рассчитываютс дл диаметра измерительного колеса с учетом его текущего износа. Коэффициент N1 задает интервал времени, за который подсчитываетс пройденный путь, а значит, измер етс скорость. Коэффициент N2 задает отрезок пути дл подсчета общего их количества, т.е. измерени пути. Измерение скорости осуществл етс блоком 6, а пути - блоком 8. 4 ил.The invention relates to the field of instrumentation and can be used in railway transport to measure the speed and path traveled by a locomotive. The purpose of the invention is to improve the accuracy of speed measurement. Block 4 calculations, using information about the length of the rail and the number of pulses from the output of the sensor with the driver 3 from one joint to another joint, calculates two coefficients N 1 and N 2 , which are received respectively in the first 5 and second 9 counters. Both coefficients are calculated for the diameter of the measuring wheel in view of its current wear. The factor N 1 defines the time interval over which the distance traveled is calculated, and therefore, the speed is measured. The N 2 coefficient sets the length of the path for calculating their total number, i.e. path measurements. The speed measurement is carried out by block 6, and the path by block 8. 4 Il.
Description
Выход /Output /
Выход$Exit $
СПSP
СОWITH
tvOtvO
соwith
3131
Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано н железнодорожном транспорте дл измерени скорости и пути, пройденного локомотивом.This invention relates to instrumentation engineering and can be used in railway transport to measure the speed and path traveled by a locomotive.
Целью изобретени вл етс повы- пение точности измерени скорости.The aim of the invention is to improve the accuracy of the velocity measurement.
На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - схема блока вычислений коэффициента пересчета времени измерени и коэффициента пересчета пути; на фиг. 3 - схема блока измерени скорости дви- жeшi ; на фиг. Д - осциллограмма процесса ускорений буксового узла.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 is a block diagram of the calculation of the conversion factor of the measurement time and the conversion factor of the path; in fig. 3 is a diagram of a unit for measuring the speed of movement; in fig. D - oscillogram of the acceleration process of the axle box.
Устройство содержит датчик 1 ускорений с согласугогтим усилителем,, компаратор 2, импульсньп датчик 3 с формирователем, блок 4 вычислений, первый счетчик 5, блок 6 измерени скорости, генератор 7 имггульсов, блок 8 измерени пути, второй счетчик 9. Блок 4 вычислений содержит микропроцессор 10, ОЗУ 11, ПЗ У 12, входной 13 и выходной 14 регистры. Блок 6 измерени скорости содержит счетчик 15, регистр 16, передатчик 17. Последовательно соединенные датчик ускорений с согласующим усилителем 1, компаратор 3, блок 4 вычисле- ний, первьп счетчик 5, блок 6 измерений скорости, выход генератора импульсов соединен с вторым входом первого счетчика 5, второй выход блока вычислений - с первым входом второго счетчика 9, второй вхоД которого соединен с выходом датчика с формирователем 3 и первым входом блока 6 измерени скорости, выход второго счетчика 9 соединен с входо блока 8 измерени пути.The device contains an acceleration sensor 1 with a matching amplifier, a comparator 2, a pulse sensor 3 with a driver, a calculation unit 4, a first counter 5, a velocity measurement unit 6, a pulse generator 7, a path measurement unit 8, a second counter 9. Calculation block 4 contains a microprocessor 10, RAM 11, PZ U 12, input 13 and output 14 registers. The speed measurement unit 6 contains a counter 15, a register 16, a transmitter 17. A successively connected acceleration sensor with a matching amplifier 1, a comparator 3, a calculation unit 4, a first counter 5, a velocity measurement unit 6, the output of the pulse generator is connected to the second input of the first counter 5, the second output of the computing unit with the first input of the second counter 9, the second input of which is connected to the output of the sensor with the former 3 and the first input of the speed measuring unit 6, the output of the second counter 9 is connected to the input of the path measuring unit 8.
Устройство дл измерени параметров движени работает следуицим образом .A device for measuring motion parameters operates in a sequential manner.
При движении локомотива от датчи 3 оборотов колеса поступают импуль- сы,число которых пропорционально проденному пути, а частота пропорциона на скорости движени локомотиваWhen the locomotive moves from the sensor 3 revolutions of the wheel, impulses come in, the number of which is proportional to the length of the track, and the frequency is proportional to the speed of movement of the locomotive
f 3-- V n,V,f 3-- V n, V,
(1)(one)
f - частота импульсов датчика;f is the pulse frequency of the sensor;
Z - число импульсов датчика на оборот колеса;Z is the number of sensor pulses per wheel revolution;
Л - ;ц- аметр круга катани колеса;L -; c-meter circle Katani wheels;
п - число импvльcoв на один метрp - number of impulses per meter
IfIf
круга катани колеса.Circle Katani wheels.
5 five
00
5five
00
4545
5050
5555
Число и частота импульсов при посто нных значени х пути и скорости мен ютс по мере износа колеса локомотива . Импульсы датчика 3 поступают на первьпЧ вход блока 6 измерени скорости и второй вход второго счетчика 9. На. второй вход блока 6 поступают импульсы интервала Т времени измерени скорости движени . Интервал времени измерени формируетс счетчиком 5 с переменным коэффициентом заполнени , KoTopbtfi устанавливаетс равным коэффициенту N. пересчета времени измерени , вычисленному блоком 6 в период проведени коррекции. Импульсы генератора 7 поступают на второй вход счетчика 5 и заполн ют его до значени , равного коэффициенту N пересчета време ни измерени . После заполнени счетчика 5 он обнул етс и цикл его заполнени повтор -. етс . На выходе счетчика 5 формируют-, с импульсы, период которых равен интервалу , времени измерени .The number and frequency of pulses at constant paths and speeds change as the locomotive wheel wears. The pulses of the sensor 3 are fed to the first input of the velocity measuring unit 6 and the second input of the second counter 9. On. the second input of unit 6 receives pulses from the interval T of the time for measuring the speed of movement. The measurement time interval is formed by a counter 5 with a variable fill factor, KoTopbtfi is set equal to the coefficient N. The recalculation of the measurement time calculated by block 6 during the correction period. The pulses of the generator 7 arrive at the second input of the counter 5 and fill it up to a value equal to the coefficient N of the recalculation of the measurement time. After filling the counter 5, it will zero and the cycle of its filling will repeat -. is. At the output of the counter 5, form-, with pulses, the period of which is equal to the interval, the measurement time.
Сигнал поступает на второй вход счетчика 15, который подсчитывает количество импульсов, поступивших с выхода датчика 3 оборотов колеса за врем Tj,3 , и записьшает в выходной регистр 16 код скорости, который затем через передатчик 17 поступает на первый выход устройства, а счетчик 15 и регистр 16 с приходом последующего импульса Туд обнул етс .The signal arrives at the second input of the counter 15, which counts the number of pulses received from the output of the wheel speed sensor 3 during time Tj, 3, and writes the speed code to the output register 16, which then goes through the transmitter 17 to the first output of the device, and the counter 15 and register 16 with the arrival of the subsequent impulse Tud is zeroed.
Измерение пути движени осуществл етс следующим образом.The measurement of the path of movement is carried out as follows.
На первый вход второго счетчика 9 поступает значение кода коэффи1щента Нл пересчета пути движени , вычисление которого осуществл етс в период проведени коррекции устройства. N численно равно количеству импульсов датчика 3 на единицу длины пройденного пути.The first input of the second counter 9 receives the value of the coefficient code Nl of the recalculation of the path of motion, the calculation of which is carried out during the correction period of the device. N is numerically equal to the number of pulses of sensor 3 per unit length of the path traveled.
Счетчик 9 подсчитывает число импульсов , поступающих с выхода датчика 3, а по достижении числа N формирует на выходе импульс переноса и начинает счет с нул . Таким образом, счетчик 9 формирует один импульс на каждую .единицу пройденного пути. Эти импульсы поступают в блок 8 измерени пути на вход суммирующего счетчика, который производит подсчет пройденного пути. Код пройденного пути через передатчик поступает на второй выход устройства.Counter 9 counts the number of pulses from the output of sensor 3, and upon reaching the number N, forms a transfer pulse at the output and starts counting with zero. Thus, the counter 9 generates one impulse for each unit of the traversed path. These pulses enter the path measurement unit 8 at the input of a sum counter, which calculates the distance traveled. The code of the distance traveled through the transmitter enters the second output of the device.
515515
При движении локомотива по рельсам известной длины сигналы начала и конца рельса выдел ютс компаратором 2 из процесса ускорений, измеренного датчиком 1 ускорений, который установлен на буксовом узле локомотива . В качестве примера на фиг. 4 представлена осциллограмма записи процесса ускорений буксового узла, замеренного датчиком -ускорений. На осциллограмме четко различаютс всплески при прохождении стыков рельсов, т,.е. начала и конца рельсов. Дл When the locomotive moves along rails of known length, the signals of the beginning and end of the rail are separated by the comparator 2 from the acceleration process measured by the acceleration sensor 1, which is mounted on the axle box of the locomotive. As an example in FIG. 4 is an oscillogram of the recording of the acceleration process of the axle box measured by the acceleration sensor. The oscillogram clearly distinguishes bursts during the passage of rail junctions, t, .e. the beginning and end of the rails. For
ИЭллEll
выделени сигнала начала и конца рель-, но равен 1 с. Значение оптимальногоextracting the signal of the beginning and end of the relay, but equal to 1 s. Optimal value
са компаратор настраиваетс на уровень порогового напр жени , который -показан на осциллограмме линией. При значении напражени датчика 1, превьш1аюгцего этот уровень, на выходе компаратора по вл ютс им- пульсм соответствую1ч 1е началу и концу .рельса.The comparator is tuned to the threshold voltage level, which is shown on the oscillogram by a line. When the sensor output 1 is higher than this level, the output of the comparator is an impulse corresponding to the beginning and end of the rail.
После включени в блоке 4 режима коррекции по фронту первого импульса, поступающего с вьпсо да компаратора 2, в блоке 4 начинаетс счет импульсов датчика оборотов, по фронту второго счет заканчиваетс . По результату счета в блоке 4 осуществл етс расчет коэффициентов N, N по формулам полученным из следуюршх соотношений.After switching on in the block 4 the correction mode on the front of the first pulse arriving from the transmitter of the comparator 2, in block 4 the counting of the turns of the speed sensor starts, on the front of the second the count ends. Based on the result of the calculation in block 4, the coefficients N, N are calculated using the formulas obtained from the following relations.
Частота следовани импульсов датчиков оборота колесаPulse Frequency of Wheel Turn Sensor
интервала получено на основании пра тического опыта, а также исход из известных данных. Например, в извест ном устройстве интервал времени из20 мерени скорости равен 1 с. Увеличение Ту в несколько раз приводит к потере информ гцга на коротких участках пути, а также увеличению погрешности измерени особенно при измене25 НИИ скорости движени , так как устро ство при этом измер ет среднее значе ние скорости за интервал Т , которое отличаетс от скорости за более короткое врем внутри этого интерва30 ла Тthe interval is obtained on the basis of practical experience, as well as on the basis of known data. For example, in a known device, the time interval measuring 20 speeds is 1 second. An increase in TU several times leads to a loss of information on short sections of the path, as well as an increase in measurement error, especially when the scientific research institute changes its speed, since the device measures the average speed in the interval T, which differs from the speed in a shorter time. time inside this interval 30 la T
W3«W3 "
Уменьшение интервалаDecrease interval
чзмchzm
вat
несколько раз приводит к получению избыточной информации, а также увеличению погрешности измерени , особенно при малых скорост х движени .several times leads to obtaining redundant information, as well as an increase in measurement error, especially at low speeds.
f- - Nr Тf- - Nr T
МЗЛД MZLD
где N - число импульсов датчика 3 за интервал времени измерени ТИЭГУ ,where N is the number of pulses of sensor 3 during the time interval for measuring the TIEGU,
тогда интервал Tj времени измерени then the measurement time interval Tj
полученный из соотношений (1) и (2) определ етс какderived from relations (1) and (2) is defined as
Nr Nr
иглА п . Vneedle p. V
Число N импульсов датчика оборотов колеса выбираетс равным значению тeкyFJ eй скорости движени The number N of the wheel speed sensor pulses is chosen equal to the value of the tekFJ of the speed of movement
.; т- Укм/ч 3,6V ---,; t-Ukm / h 3,6V ---,
(4)(four)
Тогда интервал Tj , вычисленньй из формул (3) и (4) принимает видThen the interval Tj, calculated from formulas (3) and (4) takes the form
Т - T -
НЗМ IINZM II
зависитdepends
к отto from
численного numerical
например, при п 3,(for example, when n 3, (
этом вычисл етс НИИ по формулеThis is calculated by the scientific research institute according to the formula
в блоке 4in block 4
т 1 - излл t 1 - isll
вычислепри calculate
п„ :-P" :-
LPLP
(6)(6)
где N- - импульсов датчика оборотов по длине Lp, номинальное значение которой записано в посто нной пам ти блока 4.where N- are the turns of the pulse sensor along the length Lp, the nominal value of which is recorded in the block 4 permanent memory.
Оптимальное значение интервала Т скорости движени выбираетс исход из указанных требований к частоте поступлени результатов измерени скорости движени локомотива. Наиболее оптимальньпЧ интервал ТThe optimal value of the interval T of the speed of movement is chosen on the basis of the specified requirements for the frequency of arrival of the results of measuring the speed of movement of the locomotive. The most optimal interval T
ИЭллEll
примерно равен 1 с. Значение оптимальногоapproximately equal to 1 s. Optimal value
интервала получено на основании практического опыта, а также исход из известных данных. Например, в известном устройстве интервал времени из20 мерени скорости равен 1 с. Увеличе ние Ту в несколько раз приводит к потере информ гцга на коротких участках пути, а также увеличению погрешности измерени особенно при измене25 НИИ скорости движени , так как устройство при этом измер ет среднее значение скорости за интервал Т , которое отличаетс от скорости за более короткое врем внутри этого интервала Тinterval obtained on the basis of practical experience, as well as the outcome of known data. For example, in a known device, the time interval measuring 20 speeds is 1 second. Increasing TU several times leads to a loss of information on short sections of the path, as well as an increase in measurement error, especially when the scientific research institute changes its speed, since the device measures the average speed over the interval T, which differs from the speed in a shorter time. inside this interval t
W3«W3 "
Уменьшение интервалаDecrease interval
чзмchzm
вat
3535
несколько раз приводит к получению избыточной информации, а также увеличению погрешности измерени , особенно при малых скорост х движени .several times leads to obtaining redundant information, as well as an increase in measurement error, especially at low speeds.
Лл вычислени оптимального интервала ТУЗИЛ с заданной точностью выра жение (5) представим в следунщем виде:To calculate the optimal interval of a TUZIL with a given accuracy, expression (5) can be represented in the following form:
ИЗЛЛSLL
п „P "
(7)(7)
гдеWhere
К 4545
коэффициент увеличени точности вычислени , выбираетс из р да К( 1, 10, 1000. При этом число соотношени the coefficient of increase in the accuracy of the calculation is chosen from the series K (1, 10, 1000). At the same time, the ratio number
п вычисл етс изn is calculated from
пP
с.К. S.K.
(8)(eight)
где с выбираетс близким или равным значению числу 3,6.where c is chosen to be close to or equal to 3.6.
5Q По мере износа колес локомотива число импульсов датчика на оборот колеса увеличиваетс , а интервал Т, вычисл емый блоком 6 по формуле (7), уменьшаетс . 5Q As the locomotive wheels wear out, the number of sensor pulses per wheel revolution increases, and the interval T calculated by block 6 using formula (7) decreases.
5555
Погрешность интервала Т св зана с определением числа импульсов датчика оборотов колеса на эталонной длине рельса. При числе импульсов п на метр оборота колеса, равным 4,The error of the interval T is associated with the determination of the number of pulses of the wheel speed sensor on the reference rail length. When the number of pulses n per meter of wheel revolution is 4,
число импульсов на длине 1, рельса 25 и составитthe number of pulses at length 1, rail 25 and will be
NP т ..п , 100 имп. , (9) Относительна погрешность определени интервала из-за дискретности счета в, этом случае равна:NP t .. p, 100 imp. , (9) The relative error of determining the interval due to the discreteness of the account in this case is equal to:
100% 1%100% 1%
. (10). (ten)
Np. Np Np. Np
где 4Np ± 1 мм - абсолютна погрет- ность из-за дискретности счета импульсов в начале и конце рельса.where 4Np ± 1 mm is absolute coverage due to the discreteness of pulse counting at the beginning and end of the rail.
, имп „ При К. 10 п , 36 ---,. N 900 имп, относительна погрешность интервала Т,,, составл ет уже , imp „When K. 10 p, 36 --- ,. 900 imp, the relative error of the interval T ,,, is already
0,1%. 0.1%.
Таким образом, погрешность вычислени интервала Т м Увеличением значений п и К. уменьшаетс . Лопол- нительное уменьшение погрешности достигаетс ойреднением Т, по результатам нескольких щклов подсчета N. ,Пд формировани интервала , осуществл емого счетчиком 5, в блоке 4 рассчитываетс коэффициент N пересчета скорости измерени , равный числу импульсов генератора 7 за интервал Тц5лдThus, the error in the calculation of the interval Tm by an increase in the values of n and K. decreases. A partial decrease in the error is achieved by an averaging of T, according to the results of several counting knobs N., the interval formation time is carried out by the counter 5, in block 4 the coefficient N of the conversion of the measurement rate is calculated, equal to the number of generator pulses 7 during the interval Tc5l
т - т f111; t - t f111;
I 1 - ИЗМ -г -, I 1 - ISM -r -,
Где f - значение частоты генератора /. Подставив в (11) (5) и (6), получаютWhere f is the oscillator frequency value /. Substituting in (11) (5) and (6), get
«, 4 f г (12)", 4 f g (12)
Рассчитанное значением поступает дл хранени в выходной регист 14 блока 4. Из блока 4 коэффициент N поступает на первый вход счетчика 5.The calculated value is fed to the storage in output register 14 of block 4. From block 4, the coefficient N is fed to the first input of counter 5.
Коэффициент N пересчета пути вычисл етс на блоке 4 по формулеThe path recalculation coefficient N is calculated on block 4 using the formula
00
г IT g IT
(13)(13)
5five
О ABOUT
где m - единица измерени пути.where m is the unit of measurement of the path.
Значение коэффшшента N,, поступает в регистр 14 блока 4.The value of the coefficients N ,, comes in the register 14 of block 4.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884365772A SU1597729A1 (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Apparatus for measuring parameters of movement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884365772A SU1597729A1 (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Apparatus for measuring parameters of movement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1597729A1 true SU1597729A1 (en) | 1990-10-07 |
Family
ID=21350572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884365772A SU1597729A1 (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Apparatus for measuring parameters of movement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1597729A1 (en) |
-
1988
- 1988-01-19 SU SU884365772A patent/SU1597729A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1283659, кл. G 01 Р 3/48, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4782711A (en) | Method and apparatus for measuring mass flow | |
JPH0244258A (en) | Apparatus for computing rotational speed of rotary body | |
US4631951A (en) | Arrangement for testing a flow meter | |
US4503374A (en) | Speed detection apparatus and method | |
JP2007529724A (en) | Determination of propagation time difference in ultrasonic flow sensor with multiple zero-crossing detection | |
SU1597729A1 (en) | Apparatus for measuring parameters of movement | |
CN115656546B (en) | Speed measurement method, system and device for medium-low speed maglev train | |
CA1268859A (en) | Device for measuring the distance travelled by and the speed of a rail vehicle | |
US4763261A (en) | Wheel-speed detecting arrangement | |
CN110440826B (en) | Odometer data processing method for position and attitude measurement system | |
WO1999012043A1 (en) | A method for calibrating a speed or distance measuring device | |
SU1415193A2 (en) | Device for contactless measurement of speed of film displacement in bubble flowmeters | |
SU1283659A1 (en) | Device for measuring parameters of locomotive motion | |
RU2000978C1 (en) | Method of train identification | |
SU850425A1 (en) | Vehicle motion variables measuring apparatus | |
JP3602226B2 (en) | Method and apparatus for measuring the number of passing vehicles | |
JPS6210655Y2 (en) | ||
SU1664637A1 (en) | Device for checking running properties of vehicles | |
SU1267257A1 (en) | Device for determining vehicle velocity | |
RU96100645A (en) | METHOD FOR DETERMINING RAIL VEHICLE TRAFFIC SPEED AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
SU1177683A1 (en) | Method of dynamic weighing | |
SU457030A1 (en) | Device for measuring the speed and the path traveled by the locomotive | |
JPS6315783Y2 (en) | ||
SU1720017A1 (en) | Device for measuring vehicle speed | |
RU2025321C1 (en) | Device for the parameter control of the railway vehicle movement |