Устройство для обнаружения перегретых букс железнодорожного состава Советский патент 1988 года по МПК B61K9/06 

со

оо со

Изобретение относится к средствам же-.. лезнодорожной автоматики и предназначено для бесконтактного автоматического обнаружения перегретых букс железнодорожного состава.

Цель изобретения- повышение надежности.

На чертеже представлена блочная схема устройства для обнаружения перегретых букс железнодорожного состава

Из-за тепловой инерционности температуры Tui,...Tuii,...TiuH являются температурами, которые имела шейка оси соответственно t,...ti,...tn минут назад от момента контроля. Промежутки времени /ti,...tH определяются тепловой инерционностью элементов, на которые ориентированы считывающие камеры.

Сигналы с выходов корректирующих усилителей 2 подаются на информационные

Устройство содержит приемники 1 инфра- Ю входы блоков 3 памяти, которые запоминают амплитуды сигналов Uki,.--Uki,---Uk за время обзора буксового узла блоками (приемниками) 1. Сброс блоков 3 осуществляется сигналами с датчика 4 прохода

красного излучения, которые ориентированы на элементы буксового узла и колесной пары, обладающие различной тепловой инерционностью, выходы которых подключены к

нают амплитуды сигналов Uki,.--Uki,---Uk за время обзора буксового узла блоками (приемниками) 1. Сброс блоков 3 осуществляется сигналами с датчика 4 прохода

входам корректирующих усилителей 2, свя- ., с колесных пар, которые поступают на управзанных выходами с информационными входами блоков 3 памяти, управляющие входы которых соединены с выходом датчика 4 прохода колесных пар, а выходы подключены к блоку 5 определения темпа нарастания температуры, в качестве которого использован дифференциальный усилитель, выход которого через блок 6 выделения модуля сигнала подключен к одно.му из входов порогового элемента 7, второй вход которого соединен с выходом источника 8 опорного сигнала, а выход через элемент ИЛИ 9 связан с одним из входов блока 10 регистрации перегретых букс, второй вход которого подключен к выходу счетчика 11 осей, соединенного с упомянутым выходом датчика 4.

ляющие входы блоков 3. Блоки 3 памяти необходимы, так как практически невозможно сориентировать считывающие камеры (1) таким образом, чтобы сигналы на их выходах одновременно достигали максимального 20 значения. Сигналы с выходов блоков 3 подаются на входы дифференциальных усилителей блока 5. Сигналы на выходах дифференциальных усклителей будут пропорциональны разности сигналов, поданных на их прямые и инверсные входы:

U K,i(Ukt-Uk2)kKgl(),

(U/гi-Цk, + ))kKg Tшi-T i+l)) Ugft ) - ()- UkH)k Kg(f, 1)- X (УшГм-))-Тшч).

25

Устройство работает следующим образом, о где Ug,...Ugi,...lJg(H - сигналы на выходах дифференциальных усилителей;

Kgi,...Kgi,...Kg(fj-) - коэффициенты переИнфракрасное излучение от различных элементов буксового узла и колесной пары, обладающих различной тепловой инерционностью, при помощи приемников 1 преобразуется в электрические сигналы, которые затем усиливаются корректирующими усилителями 2. Коэффициенты передачи корректирующих усилителей 2 выбираются таким образом, чтобы амплитуда сигналов на их выходах были пропорциональны температуре шейки оси (или подшипника). При этом должны выполняться следующие соотношения:

LJk U Kl -kTiaZ ,

U,,- U,, ,.

где Uk,... Uki - UkH - амплитуды сигналов на выходе корректирующих усилителей; и...lJi...U - амплитуды сигналов на выходах считывающих камер;

К,,...К.1...Кн - коэффициенты передачи корректирующих усилителей;

Tui,---Tvii...Tuin -температуры шейки оси, определяемые по элементам буксового узла и колесной пары, обладающим различной тепловой инерционностью;

К. - коэффициент пропорциональности между амплитудой сигнала на выходе корректирующего усилителя и температурой шейки оси.

35

дачи дифференциальных усилителей. Выбирая

If

,

ii-tГг+)

где , 2, 3 ,,, (Л/-1), получим

// ffTnsi -Twfi- -) ,..A7j(,+i

L/ Q I/ . -- /

(,(i+t)

Таким образом сигналы на выходах дифференциальных усилителей будут пропорциональны темпам нарастания температуры

f Tifi+

шейки оси -гт-- за промежуток вре- A//0+I)

мени А,/;-(;+|).

Сигналы Ug,...Ugi,...U могут иметь как положительную, так и отрицательную полярность. После прохождения через блоки 6 выделения модуля сигнала, которые поло53 жительные сигналы, не изменяют, а отрицательные инвертируют, сигналы подаются на входы пороговых элементов 7, пороги срабатывания которых определяются уровнем опорного напряжения, подаваемого на их управляющие входы от источника 8 опорного

55 напряжения. Выходы пороговых элементов 7 подключены к входам элемента ИЛИ 9, на выходе которого появляется высокий уровень напряжения в том случае, когда наИз-за тепловой инерционности температуры Tui,...Tuii,...TiuH являются температурами, которые имела шейка оси соответственно t,...ti,...tn минут назад от момента контроля. Промежутки времени /ti,...tH определяются тепловой инерционностью элементов, на которые ориентированы считывающие камеры.

Сигналы с выходов корректирующих усилителей 2 подаются на информационные

входы блоков 3 памяти, которые запомивходы блоков 3 памяти, которые запоминают амплитуды сигналов Uki,.--Uki,---Uk за время обзора буксового узла блоками (приемниками) 1. Сброс блоков 3 осуществляется сигналами с датчика 4 прохода

колесных пар, которые поступают на управляющие входы блоков 3. Блоки 3 памяти необходимы, так как практически невозможно сориентировать считывающие камеры (1) таким образом, чтобы сигналы на их выходах одновременно достигали максимального значения. Сигналы с выходов блоков 3 подаются на входы дифференциальных усилителей блока 5. Сигналы на выходах дифференциальных усклителей будут пропорциональны разности сигналов, поданных на их прямые и инверсные входы:

U K,i(Ukt-Uk2)kKgl(),

(U/гi-Цk, + ))kKg Tшi-T i+l)) Ugft ) - ()- UkH)k Kg(f, 1)- X (УшГм-))-Тшч).

Kgi,...Kgi,...Kg(fj-) - коэффициенты пере5

дачи дифференциальных усилителей. Выбирая

If

,

ii-tГг+)

где , 2, 3 ,,, (Л/-1), получим

// ffTnsi -Twfi- -) ,..A7j(,+i

L/ Q I/ . -- /

(,(i+t)

Таким образом сигналы на выходах дифференциальных усилителей будут пропорциональны темпам нарастания температуры

f Tifi+

шейки оси -гт-- за промежуток вре- A//0+I)

мени А,/;-(;+|).

Сигналы Ug,...Ugi,...U могут иметь как положительную, так и отрицательную полярность. После прохождения через блоки 6 выделения модуля сигнала, которые поло3 жительные сигналы, не изменяют, а отрицательные инвертируют, сигналы подаются на входы пороговых элементов 7, пороги срабатывания которых определяются уровнем опорного напряжения, подаваемого на их управляющие входы от источника 8 опорного

5 напряжения. Выходы пороговых элементов 7 подключены к входам элемента ИЛИ 9, на выходе которого появляется высокий уровень напряжения в том случае, когда напряжение на функциональном входе хотя бы одного из пороговых устройств превысит опорное. С выхода элемента ИЛИ 9 сигнал поступает на первый вход блока 10 регистрации перегретых букс. При регистрации перегретой буксы указывается ее место в поезде, которое определяется с помощью счетчика 11 осей, работающего от сигналов с датчика 4 прохода колесных пар.

Таким образом, измеряя в точке контроля температуры нескольких элементов буксового узла и колесной пары, обладающих различной тепловой инерционностью, можно определить значения температур шейки оси в предыдущие моменты времени. Это дает возможность определить темп (скорость) нарастания температуры щейки оси и по его значению точно оценить техническое состояние буксового узла, так как темп нарастания температуры щейки оси аварийно греюцдегося буксового узла значительно (в десятки раз) превыщает темп нарастания температуры щейки оси нормально греющегося буксового узла.

0

Формула изобретения Устройство для обнаружения перегретых букс железнодорожного состава, содержащее приемники инфракрасного излучения, ориентированные на элементы буксового узла и колесной пары, регистратор, связанный с пороговым элементом и со счетчиком осей, подключенным к выходу датчика прохода колесных пар, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено подключенными входами к выходам приемников инфракрасного излучения корректирующими усилителями, соединенными управляющими входами с упомянутым выходом датчика прохода колесных пар,

5 блоками памяти, блоком определения темпа нарастания температуры и блоком выделения модуля сигнала, выход которого подключен к входу порогового элемента, а вход - к выходу блока определения темпа нарастания температуры, входы которого соединены с

0 выходами блоков памяти, подключенных информационными входами к выходам корректирующих усилителей.

Изобретение относится к средствам железнодорожной автоматики. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит приемники 1 инфракрасного излучения, ориентированные на элементы буксового узла .и конечной пары с различной тепловой инерционностью, выходы которых подключены к входам корректирующих усилителей 2, связанных выходами с информационными входами блоков 3 памяти, управляющие входы которых соединены с выходом датчика 4 прохода колесных пар, а выходы подключены к блоку 5 определения темпа нарастания температуры, выход которого через блок 6 выделения модуля сигнала подключен к входу порогового элемента 7, выходом связанного с блоком 10 регистрации перегретых букс. 1 ил.