ПУТЕВОЙ ДАТЧИК ДЛЯ СЧЕТА ОСЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B61L1/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для регистрации прохождения рельсового подвижного состава мимо контрольной точки.

Известны путевые датчики счета осей, работающие на принципе срыва колебаний генератора вследствие внесения затухания в колебательный контур приближающимся колесом. Датчик содержит передающую катушку и связанную с ней магнитным путем приемную катушку. Колесо воздействует на напряжение, наводимое в приемной катушке (патент ФРГ N 3307689, публ. 6.09.84 г. кл. B 61 L 1/16 и патент N 3410014, публ. 25.07.85 г. кл. H 03 K 17/95).

Недостатками этих датчиков являются наличие второй катушки индуктивности, сложная схема температурной компенсации, сложность установки на рельсе.

Из известных устройств наиболее близким является путевой датчик для счета осей, содержащий генератор, первый усилитель, первый и второй колебательные контуры, катушки индуктивности которых установлены у рельса, первый делитель напряжения (на резисторах) (авт. св. СССР N 1000325, кл. B 61 L 1/16, 1981 г.).

Недостатком устройства является низкая надежность из-за использования реле и большого количества моточных изделий.

Задачей изобретения является повышение надежности и упрощение устройства.

Поставленная задача реализуется следующим образом.

Путевой датчик для счета осей, содержащий генератор, первый усилитель, первый и второй колебательные контуры, катушки индуктивности которых установлены у рельса, первый делитель напряжения, снабжен вторым усилителем, первым и вторым детекторами, вторым и третьим делителями напряжения, первым, вторым и третьим компараторами и формирователем счетных импульсов, при этом выход генератора подключен к входам первого и второго усилителей, выходы которых через соответствующие разделительные конденсаторы подключены, соответственно, к первому и второму колебательным контурам, которые через другие разделительные конденсаторы соединены с соответствующими детекторами, при этом выход первого детектора подключен к инверсным входам первого и второго компараторов и к аноду развязывающего диода, катод которого подключен к параллельно соединенным конденсатору и первому делителю напряжения, выход которого подключен к прямому входу первого компаратора, выход которого подключен к формирователю счетных импульсов, выход второго делителя напряжения подключен к прямому входу второго компаратора, а выход второго детектора подключен к инверсному входу третьего компаратора, к прямому входу которого подключен выход третьего делителя напряжения, при этом выходы формирователя счетных импульсов и второго и третьего компараторов являются выходами устройства.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с наиболее близким аналогом выявил отличия, указанные в отличительной части формулы, что свидетельствует о соответствии изобретения условию патентоспособности "новизна".

Проведенный патентный поиск в данной области техники не выявил аналогичных технических решений, обеспечивающих достигаемый технический результат и известных из уровня техники, что свидетельствует о соответствии данного изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1, выполненный на кварце и инверторах серии К 561, два усилителя 2 и 3, выполненных на транзисторах.

Первый усилитель входит в состав 1-го канала канала счета осей, содержащего первый и второй разделительные конденсаторы 4 и 5, первый колебательный контур, состоящий из конденсатора 6 и катушки индуктивности 7 К1, расположенной у рельса в путевом датчике ПД. Устройство содержит первый детектор 8, собранный на диоде и конденсаторе и подключенный к инверсным входам первого 9 и второго 10 компараторов. К прямому входу компаратора 9 подключен первый делитель напряжения 11, собранный на резисторах, и конденсатор 12, обеспечивающий вместе с делителем 11 и развязывающим диодом 13 плавающий порог напряжения. Выход компаратора 9 подключен ко входу формирователя 14 счетных импульсов, обеспечивающего необходимую длительность счетных импульсов. Прямой вход компаратора 10 соединен с вторым делителем напряжения 15, собранным на резисторах.

Устройство содержит также второй канал канал контроля положения ПД относительно шейки рельса. Он содержит второй усилитель 3, третий и четвертый разделительные конденсаторы 16, 17, второй колебательный контур, состоящий из конденсатора 18 и катушки индуктивности 19 К2, установленной у рельса в ПД. В канале имеется второй детектор 20, собранный на диоде и конденсаторе и подключенный к инверсному входу третьего компаратора 21. К прямому входу третьего компаратора 21 подключен третий делитель напряжения 022, собранный на резисторах.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии колеса в зоне контроля устройства на выходе первого колебательного контура присутствует максимальное напряжение и на выходе первого компаратора 9 и формирователя счетных импульсов 14 имеется отрицательный потенциал. Конденсатор 12 заряжен до напряжения резонанса в первом колебательном контуре 6, 7.

На выходе второго колебательного контура 18, 19 присутствует максимальное напряжение при нахождении катушки К 2 путевого датчика на шейке рельса. При этом на выходе третьего компаратора 21 имеет место отрицательный потенциал.

При проходе колеса над катушкой 7 К1 происходит растройка первого колебательного контура 7 К1, 6, напряжение на инверсном входе первого компаратора 9 уменьшается и на выходе его появляется положительный сигнал, из которого формируется импульс определенной длительности, поступающий в линию связи. При этом происходит медленный разряд конденсатора 12 через первый делитель напряжения 11 и напряжение на прямом входе компаратора 9 не меняется. После проследования колеса над датчиком напряжение на инверсном входе компаратора 9 вновь увеличивается и на выходе компаратора 9 появляется отрицательный потенциал. Конденсатор 12 быстро заряжается через разделительный диод первого детектора 8. С изменением температуры окружающей среды напряжение резонанса первого колебательного контура 6, 7К1 меняется, однако разность напряжений между прямым и инверсным входами первого компаратора 9 остается постоянным за счет того, что порог напряжения плавно меняется с изменением напряжения резонанса. Тем самым осуществляется температурная компенсация.

При отпадании катушки К1 и К2, находящихся в ПД от шейки рельса, происходит расстройка контура 19 К2, 18, напряжение на инверсном входе третьего компаратора 21 уменьшается и в линию связи идет положительный сигнал. Здесь не требуется температурной компенсации, т.к. третий делитель напряжения 232 имеет пороговое напряжение U_пор. намного меньше резонансного напряжения U_рез..

При обрыве катушки 7 К1 срабатывает второй компаратор 10 и в линию связи поступает положительный сигнал с выхода второго компаратора 10.

Использование: в области железнодорожной автоматики и телемеханики для регистрации прохождения рельсового подвижного состава контрольной точки. Сущность изобретения: путевой датчик для счета осей содержит кварцевый генератор, канал счета осей, содержащий первый колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, расположенной у рельса, первый детектор, подключенный к инверсным входам первого и второго компараторов, первый делитель напряжения и формирователь счетных импульсов. Второй канал контроля положения путевого датчика относительно шейки рельса содержит второй усилитель, второй колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, установленной у рельса, второй детектор, подключенный к третьему компаратору, и третий делитель напряжения. 1 ил.

Путевой датчик для счета осей, содержащий генератор, первый усилитель, первый и второй колебательные контуры, катушки индуктивности которых установлены у рельса, первый делитель напряжения, отличающийся тем, что он снабжен вторым усилителем, первым и вторым детекторами, вторым и третьим делителями напряжения, первым, вторым и третьим компараторами и формирователем счетных импульсов, при этом выход генератора подключен к входам первого и второго усилителей, выходы которых через соответствующие разделительные конденсаторы подключены соответственно к первому и второму колебательным контурам, которые через другие разделительные конденсаторы соединены с соответствующими детекторами, при этом выход первого детектора подключен к инверсным входам первого и второго компараторов и к аноду развязывающего диода, катод которого подключен к параллельно соединенным конденсатору и первому делителю напряжения, выход которого подключен к прямому входу первого компаратора, выход которого подключен к формирователю счетных импульсов, выход второго делителя напряжения подключен к прямому входу второго компаратора, а выход второго детектора подключен к инверсному входу третьего компаратора, к прямому входу которого подключен выход третьего делителя напряжения, при этом выходы формирователя счетных импульсов, второго и третьего компараторов являются выходами устройства.