Устройство для определения поверхностных дефектов рельсов

 

Изобретение относится к измерительным устройствам на железнодорожном транспорте , а именно к устройствам для определения дефектов рельсов. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство имеет измерительную индуктивную катушку 1, расположенную над рельсом и выполненную в виде полосковой линии с экраном, и дополнительную индуктивную катушку 23. выполненную также в виде полосковой линии, взаимодействующей с пластиной из про- - водящего материала, а также дифференциальный трансформатор 7. выполненный на полосковых линиях и соединенный с катушками 1 и 23 и с усилителем-демодулятором 3, к выходу которого подключены регистратор 4 и блок 6 выборки-хранения, выходом соединенный с входом усилителя-демодулятора 3. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 8 61 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4432310/11 (22) 30.05.88 (46) 07.06.91. Бюл. М 21 (71) Институт кибернетики им. В.М. Глушкова, Всесоюзный научно — исследовательский институт атомного и энергетического машиностроения и Производственное объединеwe "Брянский машиностроительный завод им. В.И. Ленина" (72) А.Д. Бех, В.В. Чернецкий, Д.В. Молодчик, Я.П. Рындин, А,Н. Недовесов, Н.М. Шацкий, В.И. Чиненов, Ю.В. Солдатенков и А.П. Ганин (53).620.179.16(088.8) (56) Рельсошлифовальный поезд $репо . URR-112-10S, НК 32872-86, 1986, Швейцария, 21-14-050. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ РЕЛЬСОВ. Ы 1654084 А1 (57) Изобретение относится к измерительным устройствам на железнодорожном транспорте, а именно к устройствам для определения дефектов рельсов. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство имеет измерительную индуктивную катушку 1, расположенную над рельсом и выполненную в виде полосковой линии с экраном, и дополнительную индуктивную катушку 23, выполненную также в виде полосковой линии, взаимодействующей с пластиной из проводящего материала, а также дифференциальный трансформатор 7, выполненный на полосковых линиях и соединенный с катушками 1 и 23 и с усилителем — демодулятором .

3, к выходу которого подключены регистратор 4 и блок 6 выборки-хранения, выходом соединенный с входом усилителя — демодулятора 3. 3 ил.

1654084

Изобретение относится к измерительным устройствам на железнодорожном транспорте, а именно к устройствам для определения дефектов рельсов, Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема включения полосковых линий; на фиг, 3 — схема усилителя — демодулятора.

Устройство содержит измерительную индуктивную катушку 1 с обмоткой 1.1, генератор

2 импульсов, усилитель-демодулятор 3, регистратор 4, выполненный на аналого-цифровом преобразователе блок 5 управления и блок 6 выборки-хранения, Устройство содержит также дифференциальный трансформатор с обмотками 7.1—

7.3, разделительные конденсаторы 8 и 9.

Усилитель-демодулятор 3 содержит два резистора 10 и 11, два входных транзистора 12 и 13, генератор 14 стабильности тока, источники 15 и 16 эмиттерного и коллекторного питания, три электронных токовых ключа 17-19, два накопительных конденсатора 20 и 21 и дифференциальный усилитель 22. Базы транзисторов 12 и 13 подключены к обмотке 7. через конденсаторы 8 и 9 и через резисторы

10 и 11 к шине нулевого потенциала. Эмиттеры транзисторов 12 и 13 обьединены, и через последовательное соединение токовый ключ 17 и генератор 14 стабильного тока подключены к источнику 15 эмиттерного питания. Коллектор . транзистора 12 соединен с накопительным конденсатором

20, первым входом дифференциального усилителя 22 и через токовый ключ 18 подключен к источнику 16 коллекторного питания, Коллектор транз стора 13 соединен с накопительным конден;.атором 21, вторым входом дифференциального усилителя 22 и через токовый ключ 19 подключен к источнику 16 коллектор ого питания. Вторые обкладки накопительных конденсаторов 20 и

21 обьединены и подключены к шине нулевого потенциала. Выход дифференциального усилителя 22 подключен к входу блока 6 и является выходом всего усилителя-демодулятора, Устройство содержит также дополнительную индуктивную катушку 23 с обмоткой 23.1, Катушки 1 и 23 и трансформатор 7 выполнены в виде полосковых линий 24 — 26, экранов 27 — ЗО и пластины 31 из проводящего материала методом травления фольгированных диэлектриков, Устройство работае следующим образом.

Под воздействием блока 5 управления, генератор 2 импульсов тока возбуждает пач5

ЗО

55 ками импульсы тока в обмотках 1,1 и 23.1, нормированные по амплитуде и длительности, Частота импульсов в пачке составляет несколько мегагерц, Магнитное поле рассеяния (полосковая линия 24} взаимодействует с поверхностным проводящим слоем рельса. Это взаимодействие проявляется в том, что в нем возникают вихревые токи. магнитное поле которых стремится воспрепятствовать возрастанию магнитного потока, что эквивалентно уменьшению индуктивности полосковой линии 24. Это приводит к увеличению тока через линию 24. Баланс моста, который образован дифференциальным трансформатором 7 (полосковой линией 26) и обмотками 1.1 и 23,1 (полосковыми линиями

24 и 25), имеет место, когда расстояние между обмоткой 1.1 (полосковой линией

24) и рельсом равно установочному. Соответствующим образом настраивается катушка 23 (полосковая линия 25), работающая с пластиной 30. Отклонение hh в ту или иную сторону приводит к появлению соответствующего импульсного сигнала на выходе трансформатора 7(полосковой линии 26). Сигнал на выходе дифференциального трансформатора

7 (полосковой линии 26) имеет вид

U = K(п — 1в)

Ct l e

dt де К вЂ” коэффициент трансформации;

L37, LA8 — индуктивности соответственно измерительной и дополнительной катушек 1 и 23 (полосковых линий 24 и 25);

4(т) — ток возбуждения блока измерения.

Напряжение U, снимаемое с выхода дифференциального трансформатора 7 через разделительные конденсаторы 8 и 9, поступает на базы транзисторов 12 и 13.

В начале периода измерения сигнала с выхода блока 5 управления поступает на вход усилителя-демодулятора 3 и включает электронные токовые ключи 18 и 19. Накопительные конденсаторы 20 и 21 заряжаются при этом до напряжения источника 16.

Накопительные конденсаторы 20 и 24 уже заряжены и начинается измерение в режиме накопления заряда. Одновременно на вход усилителя-демодулятора 3 поступает сигнал с выхода трансформатора 7 (полосковой линии 26) и сигнал с выхода блока 5. управления, который включает токовый ключ 17, При этом генератор 14 стабильного тока начинает разряжать накопительные конденсаторы 20 и 21 пропорционально напряжению на базах транзисторов 12 и 13, осуществляя при этом функции синхронного детектирования. После выключения токо1654084 вого ключа 17 начинается режим хранения, т. е. напряжение на накопительных конденсаторах сохраняется благодаря высокому входному сопротивлению дифференциального усилителя 22 (он выполнен на полевых транзисторах) и высоким сопротивлениям закрытых транзисторов 12 и 13 и разомкнутых ключей 18 и 19. Затем сигнал с выхода блока

5 управления, воздействуя на вход резистора

4. разрешает преобразование сигнала с выхода дифференциального усилителя 22.в цифровой код.

В следующий момент вновь под воздействием сигнала от блока 5 управления замыкаются ключи 18 и 19, осуществляя заряд накопительных конденсаторов 20 и 21, а затем происходит их разряд током генератора 14 (начинает работать ключ 17) при отсутствии сигнала с выхода трансформатора 7 (фиг. 4б).

Формула изобретения

Устройство для определения поверхностных дефектов рельсов, содержащее расположенную над рельсом измерительную индуктивную катушку, соединенную одним выводом обмотки с одним выводом генератора импульсов, усилитель-демодулятор, подключенный к его выходу входом блок выборки-хранения, управляющий вход ко5 торого подключен к одному из входов блока управления, другой выход которого подключен к управляющему входу генератора импульсов, и регистратор, отл ича юще ес я тем, что, с целью повышения надежности, оно

10 снабжено дополнительной индуктивной катушкой и дифференциальным трансформатором, к одной обмотке которого подключены входные выводы усилителя-демодулятора, а другая обмотка имеет средний вывод, ко15 торый подключен к шине нулевого потенциала и ее один и другой выводы соединены соответственно с другим выводом обмотки измерительной индуктивной катушки и одним из выводов обмотки дополнительной индуктивной катушки, другой вывод которой соединен с другим выводом генератора импульсов, а выходные выводы блока выборки-хранения подключены к входным выводам усилителя-демодулятора, к выходу которого подключен регистратор.

1654084

Составитель Э.Кондратенко

Техред М. Моргентал Корректор Л,бескид

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1921 Тираж 322 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5