Устройство для измерения износа контактного провода

Дата опубликования описания 23.04.82. Л.слившици Е. П. 71) Заявитель Ростовский институт инженеров железнодорож рэди од(54) УСТРОЛСТВО Д,ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОС КОНТАКТНОГО ПРОВОДАсоединенную через етово с объектироиства состония, поскольку д за проводом телевизионнчю ому яви 1 носа осветиводов и 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения степени износа контактных проводов на электрифицированном транспорте.Известно устройство для определения износа контактного провода, в котором уста новленный на крыше вагона прожектор освещает контактный провод. Отраженный от нижней поверхности провода луч через зеркальную систему слежения за высотой подвеса контактного провода попадает в объектив,телевизионной камеры, которая располагается в вагоне. Оптическая система устройства .выбрана таким образом, что в поле 3 зрения объектива телекамеры попадает вся рабочая зона полоза токоприемника (1000 мм Поэтому такое устройство в принципе может 15 измерять раздельно износ нескольких проводов. На экране телекамеры диаметром 12,7 мм изображение провода при этом занимает 0,15 мм 1.Однако малые размеры изображения провода снижают точность измерения.Наиболее близким к предлагаемляется устройство для измеренияконтактного провода, содержащеетель, датчик высоты подвеса про телевизионную камеру,волоконно. оптический св двом 2.Недостаток известного устит в низкой точности измеренеобходимо перемещать вслемассивную измерительнуюкамеру.Целью изобретения является повышение точности измерения,Поставленная цель достигается тем, что устройство снабженомасштабным преобразователем, к входам которого подключены указанный датчик высоты подвеса проводов и выход телекамеры, а волоконно-оптический световод представляет собой преобразователь линейного изображения в линейно- растровое.На фиг. 1 показано расположение элементов устройства; на фиг. 2 - структурная схема измерительного блока; на фиг. 3 - волоконно-оптический преобразователь.На крыше вагона-лаборатории 1 размещен прожектор 2, который освещает контактные провода 3. Отраженные от них лучи через окно 4 в крыше вагона попадают в измерительный блок 5. Кроме того, в изме921900 5 10 ф фоо ззз з38 8 рительный блок 5 поступает корректирующий сигнал от датчиков 6 высоты подвеса проводов, связанного с токоприемником 7.Изображение контактных проводов 3 через объектив 8 и волоконно-оптический преобразователь 9 попадает в телевизионную камеру 10, в которой оптический сигнал преобразуется в электрический. С выхода телевизионной камеры 10 электрический сигнал поступает в масштабный преобразователь 11 Одновременно в масштабный преобразователь 11 поступает сигнал от-датчика 6 высоты. В волоконно-оптическом преобразователе 9 (фиг, 3) на входном зрачке 12 волокна уложены в линейку, а на выходном зрачке 13 в регулярный растр. При этом торцы волокон во входном зрачке 12 образуют непрерывную линейку, состоящую из участков ав, вс, сд, с 1 е, е 1 1 д, а в выходном зрачке эти волокна уложены так, что участки ав, вс, сд и т. д. образуют отдельные строчки растра, расположенные по траектории 14 рабочего ход,а развертки телевизионной камеры. Изображения 15 нижних поверхностей контактных проводов на входном зрачке 12, расположенные на одной линии, преобразуются в изображение 16 на выходном зрачке 13, расположенные в разных строках. Это позволяет использовать на фотокатоде не одну строчку, как в известном устройстве, а всю поверхно "ть фотокатода.Для измерения износа контактного провода с заданной точностью измерения 0,1 мм и при использовании волоконно-оптического преобразователя с определенной разрешающей способностью передачи изображения 30 лин/мм длину входного зрачка можно определить из соотношения 20 25 30 35 40 45 50 55 5 1/Огде 1. длина рабочей зоны токоприемника(1000 мм);о - заданная точность измерения;6 разрешающая способность волоконно-оптического преобразователя;3 длина входного зрачка волоконнооптического преобразователя.Тогда длина входного зрачка составит При использовании волоконно-оптического преобразователя с другой разрешающей способностью или при изготовлении устройства с другой точностью измерения длина входного зрачка волоконно-оптического преобразователя может быть соответственно изменена.Количество участков, на которые разделен входной зрачок, равно количеству строк в выходном зрачке волоконно-оптического преобразователя. Из конструктивных соображений число строк выходного зрачка выбрано равным шести. Следовательно, количество участков, на которые разделен входной зрачок, также равно шести. Поскольку волоконно-оптический преобразователь передает изображение с входного зрачка на выходной в ыасштабе 1: 1, суммарная длина строк выходного зрачка равна длине входного зрачка, т. е. участки ав, вс, сс 1 и т. д. (фиг. 3) равны между собой и каждый из них равен длине строки выходного зрачка.В предлагаемом устройстве длина строки определяется соотношением где п длина строки выходного зрачка; длина входного зрачка; П ЧИСло СтРОк ВыХОДКОГО ЗРачка.т ==л= 5555 мм.п 6Устройство работает следующим образом Нижняя поверхность контактных проводов 3 освещается прожектором 2. Отраженные от нижней рабочей поверхности проводов лучи проходят через объектив 8 и изображение проецируется на входной зрачок 12 волоконно-оптического преобразователя 9, Оптическая система настроена таким образом, что на линейку входного зрачка проецируется вся рабочая зона полоза токоприемника, т. е, вся зона в которой могут находиться контактные провода, Волоконно-оптический преобразователь передает изображения контактных проводов без изменения масштаба на выходной зрачок, размещая эти изображения на отдельных строчках.Изображения нижней поверхности каждого из контакных проводов на выходном зрачке волоконно-оптического преобразователя представляет собой светлые полосы 16, расположенные вдоль траектории 14 и -развертки телевизионной камеры 10. Телевизионная камера преобразует ширину этих полосок в пропорциональные им электрические сигналы. Таким образом, предлагаемое устройство за время развертки одного кадра позволяет просматривать всю зону, в которой могут находиться контактные провода, и измерять ширину рабочей поверхности раздельно каждого из нескоЛьких проводов.Электронный луч телевизионной камеры сканирует строки выходного зрачка волоконно-оптического преобразователя, и изображения контактных проводов, сколько бы их ни было преобразуются с помощью телевизионной трубки в независимые друг от друга электрические сигналы. Количество сигналов зависит от количества изображений контактного провода на выходном зрачке, а параметр каждого из них зависит от ширины соответствующего ему изображения контактного, провода.5Ширина изображения контактного провода на входном торце волоконно-оптического преобразователя 9 (фиг. 2) пропорциональна ширине рабочей поверхности контактного провода. Кроме того, ширина изображения пропорциональна расстоянию от контактного провода 3 до объектива 8. Для того, чтобы электрический сигнал, поступающий в блок обработки информации .(не показан) был пропорционален только ширине рабочей поверхности контактного провода, в схему введен электронный масштабный преобразователь 11, управляемый от датчика высоты контактного провода.Устройство может быть установлено в вагоне-лаборатории для исследования контактной сети, который передвигается по обычному рельсовому пути. формула изобретенияУстройство для измерения износа контактного провода, содержащее осветитель,датчик высоты подвеса проводов и телевизионную камеру, соединенную через волоконно-оптический световод с объективом;отличающееся тем, что, с целью повышенияточности измерения, оно снабжено масштабным преобразователем, к входам которогоподключены указанный датчик высоты подвеса проводов и выход телекамеры, а волоконно-оптический световод представляетсобой преобразователь линейного изображения в линейно-растровое.о Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кеп) Н., Ма 1 зп 1 ого 1., Еза 1 сц У. Меазцгпд пз 1 гцгпеп 1 о 1 1 го 1 еу юге гезипасагпе 1 ег Ьу цзе о 1 1.Т,Ч. - Яцаг 1 а 1 Керогаз Ка 1 Мау Тесйпй, 1975, 14, Юо 3,Ь. 163 - 164.2. Кеп) Н Ма 1 зп 1 ого 1., Еза)сц У. Меазцгпд дечесез ог здпд зцг 1 асе игЫ 1 Ьо 1 1 ъ о соп 1 аст вогез. - Яцаг 1 а Керог(зКа 1 чау Тесйпй, 1975, (Вез. 3 пз 1.) 16, Мо 1,5, 46 - 47 (прототип)."чук Техред А. БойкасТираж 715ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж - 35, Раушсилиал ППП сПатент, г, Ужгород