Способ бесконтактного обнаружения и измерения

Зависимое от авт. свидетельства М Заявлено 09.Ч 1,1967 ( 1163363/27-11)с присоединением заявки МПриоритетОпубликовано 03,Х 11,1970. 51 оллетець М .:3Дата опубликования описания 3,11.1971 Кл. 201 т, 1 МПК В 611 с 9/1 О Комитет по лелем изобретений и отирцтий при Совете Миииотрое СССРАвторыизобретения В. Л, Образцов и В. ф. БарабанщиковЗаявитель Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского институтажелезнодорожного транспорта СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА КОЛЕС ПРИ ДВИЖЕНИИ РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВАИзобретение относится к железнодорожному пранспорту, к автоматизации контроля технического состояния колесных пар рельсового подвижного состава в,пути следования, в частности к способам обнаружения и измерения в проходящих поездах колесных пар с дефектами на поверхности катания.Известны способы бесконтактного обнаружения и измерения износа колес при движении рельсового подвижного состава, заключатощиеся,в измерении электрическими методами,расстояния между вершиной гребня катящегося колеса и измерительным преобразователем, связанным с рельсом. Эти способы основаны на регистрации изменения емкости конденсатора, образованного проводящим слоем бруса длиной несколько более развертки колеса и прикрепленного с внутренней сто,роны к шейке, рельса, и,гребнем катящегося колеса, являющегося, другой обкладкой указанного конденсатора. Однако применен це этого способа не обеспечивает получения достаточно точных данных об износе, так как он подвержен влиянию большого качества дестабилизирующих факторов: температуры и влажности окружающего воздуха, метеорологических осадков, загрязнения пластин коцденсатора мелкими фракциями перевозимых в вагонах сыпучих грузов и смазочных продуктов. Кроме того, на точность измерения износа колес оказывает .влияние изменение во времени емкости соединительных проводов и паразитны.х емкостей утечек. Одновременно с этим известные спс собы затрудняют опреде ленце вида и характера износа колеса и точное положецце не справного колеса в вагоне. Целью данного изобретения является создание помехоустойчивого опособа бескоц тактного ооцаружения и измерения изно:а повер.;ностей катания колес, который обесце;и.вал бы большую тсчность измерения, определение величины ц характера износа и позволил бы создать ус 1 ройство, надежное в экс плуатации и экоцсмичное в отношении еготекущего содержания.Для этого с помощью источника высокочастотных электромагнитных колебаний возбуждают в поверхностных слоях металла обода 20 колеса вихревые тскц ц при изменении,казанного расстояния преооразовывают возникающее под влиянием,поверностного эффекта изменение потерь в высокочастотном контуре измерительного преобразователя и его элект рических параметров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний, причем по действующемч значению этого напряжения определяют величину общего износа, а по амплитуде цизкочастот ной составляощей, пропорциональной глуби288011 Предмет изобретения Составитель А. Егоров Корректор Г. С. Мухина Редактор 3. Твердохлебова Заказ 3981/1 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобрстений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.85, Раушская наб., д. 4 у 5 Типография, пр. Сапунова, 2 Не модуляции этого напряжения, определяог величину и характер местного износа.Сущность использованных в,данном способе явлений состоит в том, что в зависимости от величины и характера износа колеса изменяется,расстояние между поверхностью гребня и высокочастотным контуром измерительного преобразователя, вызывая изменение его добротности и индуктивности, Изменение добротности контура обусловлено изменением потерь за счет изменения затрат мощности источника напряжения высокой частоты на создание вихревых токов,в поверхностных слоях металла обода колес, а изменение индукгивности - возникновением и обратным влиянием встречного магнитного поля вихре,вых токов, Это приводит, в свою очередь, к изменению частоты и амплитуды высокочастотного напряжения на нагрузке источника колебаний и,к модуляции этого напряжения в соответствии с величиной и характером местного износа колеса, Выявление и регистрация относительных изменений этих параметров при движении колес по контрольному участку пути и обеспечивает достижение поставленной цели.Осуществление опособа возможно только при создании условий, при которых наблюдается интенсивное затухание вихревых токов по мере удаления поверхности металла колеса от измерительного контура и увеличения влияния встречного магнитного поля вихревых токов на электрические параметры контура:при приближении к нему проводящей поверхности, т. е. наблюдается придание контуру свойства преобразователя линейных перемещений гребня или обода колеса относительно головки рельса,в электрический выходной параметр. Описываемый токовихревой способ не сложен в реализации, обеспечивает повышенную помехоустойчивость, обусловленную резонансными свойствами контура и использованием 5 методов амплитудной и частотной модуляции,высокую чувствительность и точность бесконтактного измерения износа колес, непрерывный контроль поверхности катания колеса по всей длине окружности и выявление вида из носа колеса. 15 Способ бесконтактного обнаружения и измерения износа колес при движении рельсового подвижного состава, заключающийся в измерении электрическими методами расстояния между гребнем, катящегося колеса и из мерительным преобразователем, связанным срельсом, отличающийся тем, что, с целью по,вышения помехоустойчивости и точности измерения, с помощью источника высокочастотных электромагнитных колебаний возбужза ют в поверхностных слоях металла обода колес вихревые токи и при изменении указанного расстояния преобразовывают возникающее под влиячием поверхностного эффекта изменение потерь,в высокочастотном контуре 30 измерительного преобразователя и его элект,рических параметров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний, причем по действующему значению этого напряжения определяют величину 35 общего износа, а по амплитуде низкочастотной составляющей, пропорциональной глубине модуляции этого напряжения, определякт величину и х ар а ктер местного износа.