Устройство для измерения массы электропоездов в движении

(51 4 С 01 С9 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У Ф 47дена Трудового аучно-исследова- железнодорожного тво СССР4, 192.о СССР04, 1983.ЕНИЯ МАССБ я к изме ет расыижности устмасс слои вагодвижениянакаплиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзньш орКрасного Знамени нтельский институттранспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ В ДВИЖЕНИИ(57) Изобретение относитстельной технике и позволярить функциональные возморойства за счет измеренияэлектропоездов с любым чинов и при любом режиме ихВ счетном блоке 4 времен вается число импульсов, пропорциональное времени измерения, в счетчике 23 пути - число, пропорциональное пути, пройденному поездом за время измерения, в счетчике 24 - число, пропорциональное среднему напряжению контактного рельса в цикле измерения, Потенциал "1, соответствующий концу измерения, инициирует считывание в вычислительный блок 17 информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 4 времени, счетчика 23 пути, счетчика 24, идентификатора 18 режима движения и счетчика 26 вагонов, в котором к этому моменту накап-, ливается информация о количестве ва- "й гонов в составе, После этого вычислительный блок 17 определяет скорость поезда в начале и конце цикла иэмере- Сф ния, время измерения, пройденный путь, среднее напряжение контактного К рельса. Далее рассчитывают массу поезда по расчетной формуле. 1 ил.Ю1 127Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении массы электропоездов без ограничения скорости ихследования,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет измерения массы электропоездов с любым числом вагонов и прилюбом режиме их движения,На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство для измерения массыэлектропоездов состоит из поезднойаппаратуры, содержащей датчик 1 режимов движения, генератор 2 переменного тока и подключенный к еговыходу индуктор 3, и стационарнойаппаратуры, состоящей из датчика 4положения, формирователя 5, первойсхемы ИЛИ 6, счетного блока 7 импульсов формирователя, генератора 8тактовых импульсов, блока 9 задержки, второй схемы ИЛИ 10, третьей схемы ИЛИ 11, первой схемы И 12, первого счетчика 13 скорости, счетногоблока 14 времени, второй схемы И 15,одновибратора 16, вычислительногоблока 17, ицентификатора 18 режимовдвижения, второго счетчика 19 скорости, четвертой схемы ИЛИ 20, пятой схемы ИЛИ 21, шестой схемыИЛИ 22, счетчика 23 пути, счетчика24 среднего напряжения, частотно"импульсного модулятора 25 напряженияи счетчика 26 вагонов. Три выхода датчика 1 режимов движения поездной аппаратуры подключены к соответствующим трем входам генератора 2 переменного тока, выход которого соединен с входом индуктора 3, индуктивно связанного с датчиком 4 положения стационарной аппаратуры, вьгход датчика 4 положения подключен к входу формирователя 5, выход которого соединен со счетным входом счетного блока 7 импульсов формирователя, первый выход счетного блока 7 импульсов формирователя подключен к первому входу схемы ИЛИ 1 О и первомувходу схемы И 15, второй выход счетного блока импульсов формирователя соединен с вторым входом схемы ИЛИ 10 и первым входом схемы И 12. Выход генератора 8 тактовых импульсов связан с третьим входом схемы ИЛИ 1 О и первым входом схемы ИЛИ 11,8602 2выход схемы ИЛИ 10 соединен со счетным входом счетчика 13 скорости, выход которого подключен к второмувходу вычислительного блока 17, выход схемы И 12 соединен с вторымвходом схемы ИЛИ 11, выход которойподключен к счетному входу счетного блока 14 .временипервый выход которого соединен с вторым входом схе мы И 15 и входом одновибратора 16,второй выход счетного блока 14 времени подключен к второму входу схемы И 12, третий вьгход счетного блокавремени соединен с третьим входом 15 вычислительного блока 17, выход схемы И 15 подключен к четвертому входувычислительного блока 1 и к третьему входу схемы ИЛИ 11; выход блока 9задержки соединен с входом сброса 20 счетного блока 14 времени, вычислительного блока 17 и вторым входомсхемы ИЛИ 6, выход которой соединенс входом сброса счетного блока 7импульсов формирователя и счетчика13 скорости, выход одновибратора 16соединен с первым входом схемы ИЛИ 6,выход схемы И 15 подключен к первому входу схемы ИЛИ 20, выход схемыИ 12 соединен с вторым входом схемы 30"0 ИЛИ 20, выход которой подключен кпервым входам схем ИЛИ 21 и 22, выход формирователя 5 соединен с вторым входом схемы И:1 И 21, выход которой соединен со счетным входом счет чика 23 пути, выход которого подключен к седьмому входу вычислительного блока 17, выход частотно-импульсного модулятора 25 напряжения соединен с вторым входом схемы ИЛИ 22,выход которой подключен к счетномувходу счетчика 24 среднего напряжения, выход которого соединен свосьмым входом вычислительного блока 17, четвертый выход счетного блока 14 времени соединен с третьимвходом схемы И 15, выход датчика 4положения подключен к входу идентификатора 18 режимов движения, выходкоторого соединен с первым входом 50 вычислительного блока 17, выходсчетчика 26 вагонов соединен с пятымвходом вычислительного блока 17, выход схемы ИЛИ 10 подключен к счетному входу счетчика 19 скорости, вы ход которого подключен к шестомувходу вычислительного блока 17, выход схемы И 15 подключен к входублока 9 задержки, выход которого сое1278602 4 35 40 45 50 55 динен с входами сброса счетчика скорости 19, счетчика пути 23, счетчика среднего напряжения 24, счетчикавагонов 26 и идентификатора 18 режимов движения.Устройство работает следующим образом,При движении поезда в зависимости от режима движения, определяемого датчиком 1 режимов движения, генератор 2 переменного тока вырабатывает синусоидальный сигнал с частотой Г;,= 1,2,3 ( = 1 - тяга,= 2 - выбег,= 3 - торможение).Переменный ток поступает на индуктор 3, индуктивно связанный с датчиком 4 положения, выполненным, например, в виде шлейфа со скрещениями иопорного шлейфа, проложенных вдольпути на протяжении всего участка измерения. Из возбужденного в датчике 4 положения модулированного токаформирователем 5 в моменты времени,соответствующие перемещению индуктора 3 на Фиксированное расстояниеЬБ, формируются короткие прямоугольные импульсы.1 астотно-импульсный модулятор 25напряжения, расположенный в цепи высокого напряжения, непрерывно вырабатывает прямоугольные импульсы счастотой Й, прямо пропорциональнойнапряжению контактного рельса (Е= К).В исходном состоянии первые выходы счетного блока 7 импульсов Формирователя и счетного блока 14 времени имеют потенциалы логического "0",а вторые выходы этих же блоков - потенциалы логической "1". При этомна выходах схем ИЛИ 10 и 11, соединенных со счетными входами счетчиков13 и 19 скорости и счетного блока 14времени будут также потенциалы логической "1". Выходы счетчиков 13 и 19скорости, счетного блока 14 времени,счетчика 23 пути и счетчика 24 среднего напряжения, передающие информацию на входы вычислительного блока17, имеют в исходном состоянии потенциалы "0".Первый импульс с выхода Формирователя 5, поступающий на счетный входсчетного блока 7 импульсов Формирователя, устанавливает на втором выходе счетного блока 7 потенциал "0",При этом импульсы частоты Г, свыходагенератора 8 тактовых импульсов через схемы ИЛИ 10 и 11 начинают поступать на счетные входы счетчиков 13и 19 скорости и счетного блока 14времени, импульсы с выхода формирователя 5 через схему ИЛИ 21 начинаютпоступать на счетный вход счетчика23 пути, а импульсы с выхода частотно-импульспого модулятора 25 напряжения через схему ИЛИ 22 начинают пос тупать на счетный вход счетчика 24среднего напряжения, Второй импульсс выхода Формирователя 5, поступающий на счетный вход счетного блокаимпульсов Формирователя, устанав ливает потенциал "1" на первом выходе блока 7, не изменяя потенциалы на втором выходе этого же счетного блока. Сигнал "1" с первого выхода блока 7, поступающий на вход 20 схемы ИЛИ 10, устанавливает на ее выходе потенциал "1, Счетчики 13 и 19скорости прекращают счет, Таким образом, в них накапливается число импульсов 1 Т, пропорциональное времени прохожденпя индуктором 3 расстояния ЬЯ в начале зоны измерения.Третий, четвертый и т.д, импульсы,поступающие на вход блока 7 с выходаформирователя 5, не изменяют потен циалы выходов счетного блока 7 импульсов формирователя.Когда счетный блок 14 времени досчитает до И д (И- заданное число), первый и второй выходы счетно-,го блока 14 времени изменяют свое состояние на инверсное, На втором выходе этого счетного блока установится потенциал "О", а на первом " "1", Этот потенциал поступит на вход одновибратора 16, который производит через схему.ИЛИ 6 сброс в исходное состояние счетчика 7 импульсов формирователя и счетчика 13 скорости.Обработка в устройстве следующих двух импульсов, поступающих с выхода Формирователя 5 на вход блока 7 после сброса счетного блока 7 импульсов формирователя и счетчика 13 скорости в исходное состояние, полностью аналогична реакции устройства на первые два импульса, поступивших на вход блока 7.В счетчике 13 скорости накаплива- . ется число импульсов (Б ), пропорциональное времени прохождения индуктором 3 расстояния ЬБ в конце зоны измерения, а в счетчике 19 скорости число Б+ Б. Как только на первомколичество ваго"нов в составе)пРи 1 = И дБГЧ= -- -Коф 2о фЯ Тяга: 5 127выходе счетного блока 7 импульсовформирователя установится потенциал"1", на выходе схемы И 15 также установится потенциал "1", по которому заканчивается цикл измерения,Таким образом, в счетном блоке 14времени накапливается число импульсов (Б ), пропорциональное времениизмерейия, в счетчике 23 пути накапливается число импульсов (11 ), пропорциональное пути, пройденйому поездом за время измерения, а в счетчике 24 среднего напряжения - число 11, пропорциональное среднемунапряжению контактного рельса в цикле измерения,Единичный потенциал на выходе схемы И 15 (признак конца измерения),поступающий на вход 4 вычислительного блока 17, инициирует считывание в вычислительный блок 17 информации со счетчиков 13 и 19 скорости,счетного блока 14 времени счетчика23 пути, счетчика 24 среднего напряжения, идентификатора 18 режима движения и счетчика 26 вагонов, в кото"ром к этому моменту накапливаетсяинформация (Б ) о количестве вагоновв составе,После этого вычислительный блок17 определяет скорость поезда в начале и конце цикла измерения 8602овремя измерения Т = (Б -Б )/Е пройденный путь 8 = (11 -1)ЬБ, среднеенапряжение контактйого рельса в цикле измерения и далее в соответствии с режимомдвижения поезда в цикле измерения Я (на основании кодового сигнала о режиме движения, поступившего от идентификатора 18 режимов, движения) иколичеством вагонов в составе, вычислительный блок 17 рассчитывает 15 массу поезда (С) по одной из расчетных формулш(ИЧ Ч+ Ка + Кв Р + К 1 р зТ(+ М )где К , К и К - постоянные коэфв,ф 4,Д20фициенты;ш(11 ) - элемент массивапостоянных коэффициентов ш (,1К 3 сЪ где Кт 1 э Кт 2 Ктз р 1 Кти постоянныекоэффициенты.С момента установки единичного потенциала на выходе схемы И 15 через заданное время, реализуемое блоком 9 задержки (необходимое для записи в вычислительный блок информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 14 времени, счетчика 23 пути, счетчика 24 среднего напряжения, счетчика 26 вагонов, идентификатора 18 режима движения и вычисления веса поезда), на выходе блока 9 задержки устанавливается единичный потенциал, приводящий все блоки устройства в исходное состояниеИспользование предлагаемого устройства позволяет определить массу рл 1 1 айЧ + К БФт,поезда в любом режиме движения ипри любом количестве вагонов в составе,45 Формула изобретенияустройство для измерения массыэлектропоездов в движении, содержащее поездную и стационарную аппара туры, причем поездная аппаратурасостоит из индуктора и генераторапеременного тока, выход которогосоединен с входом индуктора, а стационарная аппаратура содержит датформирваеь, счетный блок импульсов формирователя,первую, вторую и третью схемы ИЛИ,первую и вторую схемы И, генератортактовых импульсов, первый счет28602 8электропоездов с любым числам вагонов и при любом режиме их движения, в поездную аппаратуру дополнительно Составитель С.111 аки 1 Техред Л.Сер нокана Редактор Л,Козариз Корректор С.Шекмар Заказ 6820/35 Тираж 705В 1 П 1 ИПИ Государстненеага комитета СССРпа делам изобретений и Открытий113035, Иасква, Е) Раушская иаб., д.4/5 Подписное Производствена-талиграфическое предприятие, г.у)кгарад, ул,11 раектная, 4 7 1 чик скорости, вычислительный блок, счетеый блок времени, одновибр атор и блок задержки, причем выход датчика положения, вход которого индуктивно связан с выходом индуктора, подключен к входу Формирователя, выход которого соединен со счетным входом счетного блока импульсов формирователя, первый выход счетного блока импульсов формирователя поцклочен к первому входу второй схемы ИЛИ и первому входу второй схемы И, второй выход счетного блока импульсов формирователя соединен с вторым входом гторай схемы ИЛИ и первым входом первой схемы И, выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом второй схемы ИЛИ и первым входом третьей схемы И 1 Б, выход второй схемы ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика скорости, выход которого подключен к второму входу вычислительнога блока, выход первой схемы И соединен с вторым входом третьей схемы ИЛИ, выход которой падклеочен к счетному входу счетного блока времени, первый выход которого соединен с вторым входом второй схемы И и входом аднавибратора, второй выход счетного блока времени подключен к второму входу первой схемы И, третий выход суетнов го блока времени соединен с третьим входом вычислительного блока, вьхад второй схемы И подключен к четвертому входу вычислительного блока и к третьему входу третьей схемы ИЛИ, выход блока .задержки соединен с входом сброса счетного блока времени, вычислительного блока и вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом сброса счетного блока импульсов формирователя и первого счетчика скорости, а выход одновибратора соединен с первым входам первой схемы ИЛИ, а т л и ч а Ео - щ е е с я тем, что с целью расширения Фукцеоеальых нозма)кностей устройства за счет измерения массы введен датчик режимов движения, тривыхода которого подключены к соответствующим трем входам генератора переменного тока, н а стационарную аппаратуру дополнительно введены счетчиквагонов, идентиФикатор режиман дн жения, второй счетчик скорости, четвертая, пятая и шестая схемь ИЛИ,счетчик пути, счетчик среднего напряжения и частотна-импульсный модулятор напряжения, причем четвертый ны ход счетного блока времени соединенс третьим входом второй схемы И, выход которой подключен к первому входу четвертой схемы ИЛИ, выход первоесхемы И соецинен с вторым входам чет вертай схемы ИЛИ, выход которой подключен к первым входам пятой и шестой схем ИЛИ, выход Фармроезаелясоединен с вторым входом пятой схемы 11 ЛИ, выход которой соединен сасчетным входом счетчика пути, подключенного к седьмому входу вычислительпага блока, выход частотна-импульсного модулятора ндлряжея соединен с вторым г",;одам шестой схемыИЛИ, выход которой подклеочед к счетному входу счетчика среднего напряже 1 ия саединене 1 ОГО с восьмым входомвычислительного блока, выход датчика положения подклочен к входу иден тиц)икатара режиман движепе) выхацкоторого соединен с парным входом вычисеИтел.1 ага блока, выход счетчкавагонов соединен с пятым нхацам выислиееЬЕа а О.ака, выход 40 схемы ИХП 1 падклочен к счетному нхсдувторого сетчика скорости, Быхад КОтарага подключен к шестому входу нычислительнага блока, выход второйсхемы И псдклсчан к входу блока за держки, выход которого соединен свходами сброса второго счетчика скорости, счетчика пути, счетчика среднегонапряжения, счетчика 1)аганави индеитпфп);атора режмае двжеия соответственна.