Считаем оси колесных пар поездов, на железной дороге Опции

[ivainc1789]

Хотелось бы обсудить бесконтактные способы решения проблемы с учетом максимальной надежности и вандалозащищенности. Есть и отечественные и импортные разработки. Но какой принцип получения информации о прошедших колесных парах используется? Возможно ли применить ультразвуковые датчики? Где можно об этом почитать?

[Виктория]

Andy Mozzhevilov

QUOTE
QUOTE
7. Вихретоковый датчик смог бы регистрировать наличие металлических предметов (осей колес) над рельсом? Судя по описанию, да. Направление определит сдвоенный датчик. Стыки обслуживаемый путейцами компонент. В чем же принципиальный интерес к стыку?


Это совсем другая задача. Одновитковый вихретоковый датчик изначально проектировался под измерение перемещений (или смещений элементов конструкций). Хотя есть и другие направления применения - для дефектоскопии, измерения вибраций... Надо подумать до завтрашнего дня  .


Интересно было бы услышать мнение.

Теоретически возможно. При этом измеряется расстояние до колеса сбоку. Оно намного больше, чем вертикальное перемещение стыка (тем более, с учетом осевых смещений колес от неровности пути, от несимметричного груза и т.п.). Соответственно и размер чувствительного элемента датчика (и сам датчик) тоже должен быть намного больше. Длина чувствительного элемента (или диаметр датчика, как хотите) должна быть раз в 5 больше измеряемого перемещения. Замечу также, что это осевое смещение это мещающий фактор к полезному сигналу. Трамвайные вагоны у нас тут гуляют до 5 см, и что же "каcтрюльку" в 25 см диаметром ставить? (, шутка).

Другое дело - перемещение рельса в месте стыка (другой порядок перемещения).
Да, соглашусь, тут есть и достоинства, и недостатки - как всегда проблема выбора (решаемая по необходимым критериям).

Достоинства:
- защита от вандализма, снегоуборочной техники и "снегоналипания";
- возможность оценки весовых парамеров колесных пар;
- сохранение работоспособности датчика в широком дипапазоне температур;
- малые габариты;
- возможность работы на любых скоростях движения составов поездов.

Недостатки (возможно и устранимые):
- необходимость грамотной установки в месте стыка (с учетом его конструкции) - обучение персонала;
- возможная зависимость от "неметрологических" рельсов и шпал (рельсы деформируются, шпалы проседают, ...) - аддитивный сдвиг характеристики датчика (но неисключена и самокалибровка);
- требование установки в любом месте пути с точностью до -2..+2 м (возможно устраняется в программном обеспечении системы).

[Andy Mozzhevilov]

Теоретически  возможно. При этом измеряется расстояние до колеса сбоку.

А почему нельзя измерять расстояние до реборды колеса, но снизу?

Другое дело - перемещение рельса в месте стыка (другой порядок перемещения).
Да, соглашусь, тут есть и достоинства, и недостатки - как всегда проблема выбора (решаемая по необходимым критериям).

Достоинства:
- защита от вандализма, снегоуборочной техники и "снегоналипания";
- возможность оценки весовых парамеров колесных пар;
- сохранение работоспособности датчика в широком дипапазоне температур;
- малые габариты;
- возможность работы на любых скоростях движения составов поездов.

Тут у меня есть сомнение. Дело в том, что перемещение стыка будет вызывать как сам проход колеса по стыку, так и паразитные перемещения стыка, например в момент удара колеса, имеющего неровности (ползуны, навары) вблизи стыка. То есть получаете 2 сигнала, 1 от удара неровного колеса об рельс, другой - от удара колеса на стыке.

Недостатки (возможно и устранимые):
- необходимость грамотной установки в месте стыка (с учетом его конструкции) - обучение персонала;
- возможная зависимость от "неметрологических" рельсов и шпал (рельсы деформируются, шпалы проседают, ...) - аддитивный сдвиг характеристики датчика (но неисключена  и самокалибровка);
- требование установки в любом месте пути с точностью до -2..+2 м (возможно устраняется в программном обеспечении системы).

Имхо, основной недостаток, это использование вторичных признаков наличия оси (перемешение рельса на стыке). То есть предполагается, что только ось может дать этот сигнал, но этот же сигнал может быть получен на входе датчика и под воздействием паразитных факторов. Как их отличать, не понятно.

[Виктория]

Теоретически  возможно. При этом измеряется расстояние до колеса сбоку.

А почему нельзя измерять расстояние до реборды колеса, но снизу?

Это же не решит проблему с измеряемым расстоянием и геометрическими размерами датчиков!
Осевое смещение тоже остается как мешающий фактор. Вес не определишь - проблема "Чьи колеса" тоже остается, равно как и вандализм (будь он неладен).

Дело в том, что перемещение стыка будет вызывать как сам проход колеса по стыку, так и паразитные перемещения стыка, например в момент удара колеса, имеющего неровности (ползуны, навары) вблизи стыка. То есть получаете 2 сигнала, 1 от удара неровного колеса об рельс, другой - от удара колеса на стыке.

Сигнал же с датчика во времени разворачивается (летят колеса мимо датчика, ну прям как лопатки , только еще сам стык в виде весов является как бы первичным преобразователем). Сигнал изменяется вниз, потом вверх (о числе отсчетов я уже упоминала - до 100). Неровность на колесе составляет малую долю периметра колеса, соответственно и во временной области такую же долю изменения полезного сигнала (для случая когда удар совпадает с прохождением колеса). Отфильтровать это - не составит труда (тем более, здесь идет речь не об измерениях, а о контроле - счет осей). В случае же, когда удар произошел на расстоянии, большем чем периметр колеса, мы его и не почувствуем.

Имхо, основной недостаток, это использование вторичных признаков наличия оси (перемешение рельса на стыке).

Повторюсь: стык - первичный преобразователь.