Устройство для измерения скорости транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60L15/20 G01P3/64 

СП

Јь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на железнодорожном транспорте для измерения скорости рельсового тран- , спортного средства.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные Q диаграммы сигналов на выходах блоков устройства.

Устройство содержит время-импульсный датчик. 1, выполненный в виде датчика ударного ускорения, установлен- 15 ного на буксовом узле транспортного средства, фильтр 2 низких частот, первый 3 и второй 4 амплитудные детек- юры, селектор 5 времени, измеритель 6 временных интервалов, управляемый 20 генератор 7 импульсов, пересчетный пок 8 и счетчик 9 импульсов. Выход атчика 1 соединен с входом фильтра 2, выход которого соединен с входами первого 3 и второго 4 амплитудных де- 25 екторов. Выход детектора 3 соединен с первыми входами измерителя б и селектора 5, а выход детектора 4 под- кчючен к второму входу селектора 5, выход которого соединен с вторым о входом измерителя бис входами установки в нулевое состояние генератора 7, блока 8 и счетчика 9. Выход измерителя 6 соединен с управляющим входом пересчетного блока 8„

Выход генератора 7 соединен со счетным входом пересчетного блока 8, выход которого соединен с входом счетчика 9 импульсов.

Устройство работает следующим об- Q разом.

При движении транспортного средства по рельсам в момент прохождения его колесами неровностей рельса в виде дефектов на поверхности рельса или ci жовых соединений в необрессоренных частях тележек подвижного состава (колеса, буксовые узлы, оси) возникают ускорения.

Неровности рельсового полотна вы- полняют функции путевых отметок. При прохождении колес через данные отметки в рельсах в силу их упругости возникает ударная волна, влияющая на динамику всех необрессоренных частей транспортного средства. Это обстоятельство приводит к тому, что время-импульсным датчиком 1, установленным на буксовом узле одного из колес те35

55

5 0 5 о

Q

5

5

лежки, фиксируются ускорения не только при прохождении неровности этим колесом, но и ускорения, вызванные ударной волной, возникающей в рельсе при прохождении той же неровности другим колесом тележки транспортного средства.

Импульс большой амплитуды возникает в момент прохождения неровности рельса колесом, на буксовом узле которого расположен датчик ускорений, а импульс малой амплитуды - в момент прохождения этой же неровности другим колесом тележки. Сигнал с выхода датчика 1 усиливается и отстраивается от высокочастотных помех в фильтре 2, откуда поступает на входы детекторов 3 и 4, которые представляют собой компараторы, сравнивающие амплитуду входного сигнала A(t) с априорно заданными уровнями U1 и П соответствен- но первого амплитудного детектора 3 и второго амплитудного детектора 4.

Величина U., и U. выбирают таким образом, что в результате сравнения их с сигналом A(t) в момент прохождения тележки транспортного средства рельсовой неровности на выходе детектора 3 формируется импульс, соответствующий моменту прохода по неровности лишь колеса, буксовый узел которого оборудован датчиком 1, а на выходе детектора 4 формируются импульсы, соответствующие моментам вступления на рельсовую неровность как колеса, буксовый узел которого оборудован датчиком 1, так и другого колеса тележки. Селектор 5 времени, подключенный своими входами к выходам детекторов 3 и 4, представляет собой логическую схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Лормиру- ющую на выходе последовательность импульсов, характеризующих момент вступления на рельсовую неровность только колеса тележки транспортного средства, не оборудованного датчиком 1.

На вход измерителя & временных интервалов с выходов детектора 3 и селектора 5 поступают импульсы, отстоящие один относительно другого на время Т, равное времени прохождения рельсовой неровности обоими колесами тележки транспортного средства.

Измеритель 6 содержит генератор импульсов с частотой дискретизации F и двоичный счетчик. Сигналом детектора 3 устанавливается в ноль счетчик, входящий в состав измерителя 6, и разрешается его работа по пересчету импульсов. Конец работы этого счетчика определяется сигналом с селектора 5. За время Т в счетчике накапливается двоичный код, пропорциональный Т и равный числу импульсов К, поступивших на его вход за это время.

Очевидно, что К F-T (число имности генератора 7 определяется выражением N F«S.

Таким образом, соответствие сформированного в счетчике 9 кода скорости транспортного средства достигается регулированием числа импульсов генератора 7 на основе равенстве их количества произведению частоты F пульсов, определяющих интервал време- ю генератора, входящего в измеритель 6,

ни), а время т определяется скоростью v и базовым расстоянием S const между колесами в тележке Т S/v.

Из приведенных выражений следует, что К F-S/v.

Таким образом, в измерителе 6 формируется число импульсов, обратно пропорциональное скорости движения транспортного средства.

на базовое расстояние S между колесами тележки транспортного средства.

Формула изобретения 15 Устройство для измерения скорости транспортного средства, содержащее время-импульсный датчик, выход которого связан с одним из входов измерителя временного интервала, выход котоСигналом селектора 5 в момент про- 20 рого соединен с управляющим входом

ности генератора 7 определяется выражением N F«S.

Таким образом, соответствие сформированного в счетчике 9 кода скорости транспортного средства достигается регулированием числа импульсов генератора 7 на основе равенстве их количества произведению частоты F на базовое расстояние S между колесами тележки транспортного средства.

Формула изобретения Устройство для измерения скорости транспортного средства, содержащее время-импульсный датчик, выход которого связан с одним из входов измерителя временного интервала, выход кото

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на железнодорожном транспорте для измерения скорости рельсового транспортного средства. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается тем, что устройство содержит время-импульсный датчик 1, выполненный в виде датчика ударного ускорения, установленного на буксовом узле транспортного средства, амплитудные детекторы 3 и 4, селектор 5 времени, измеритель 6 временных интервалов, управляемый генератор 7, пересчетный блок 8 и счетчик 9. В измерителе 6 формируется число K импульсов, обратно пропорциональное скорости V движение транспортного средства, согласно выражению K = F^.S/V, где F - частота генератора, находящего в измеритель 6, и S = CONST - базовое расстояние между колесами в тележке. Код скорости, формируемый счетчиком 9, выражается отношением числа N = CONST импульсов генератора 7 к числу K импульсов измерителя 6. Число N определяется выражением N=F^.S. Таким образом, соответствие кода скорости достигается регулированием числа импульсов генератора 7. 2 ил.

хождения рельсовой неровности колесом, необорудованном датчиком, устанавливается в ноль пересчетный блок 8 счетчик 9 импульсов и запускается управляемый генератор 7 импульсов, который вырабатывает последовательность из N const импульсов, поступающих на блок 8.

Блок 8 реализует функцию делителя частоты с переменным коэффициентом деления. При этом на его управляющий вход, определяющий коэффициент пересчета, подается двоичный код с измерителя 6, а на счетный вход - импульсы с генератора 7.

Счетчик 9 подсчитывает число импульсов с выхода блока 8. Код, форми- .руемый в счетчике 9, является скоростью v транспортного средства. Количество импульсов, поступивших на вход счетчика 9, есть отношение числа импульсов N генератора 7 к числу К импульсов, сформированных в измерителе о, следовательно, v N/K. С учетом приведенных выражений число импульсов в импульсной последовательпересчетного блока и с входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с счетным входом пересчетного блока, выход которого

соединен с входом счетчика импульсов, отлич ающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено амплитудными детекторами, селектором времени и фильтром низких

частот, вход которого соединен с выходом время-импульсного датчика, а выход - с входами одного и другого амплитудных детекторов, выход одного из которых соединен с первыми входами измерителя временного интервала и селектора времени, а выход другого подключен к второму входу селектора времени, выход которого соединен с вторым входом измерителя временного

интервала и с входами установки в нулевое состояние управляемого генератора импульсов, пересчетного блока и счетчика импульсов, причем время- импульсный датчик выполнен в виде

датчика ударного ускорения, установленного на буксовом узле транспортного средства.

А

выход фи1 ьтро1

и, Иг

выход детектора з

Выход детектора ь

Выход селекто роб

I

П

Фиг. 2