Устройство для определения негабаритности транспортных средств Советский патент 1993 года по МПК B61K9/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автомактики, осуществляющим контроль технического состояния движущегося подвижного состава.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 наличия состава, три фотоэлектрических канала, каждый из которых содержит измеритель 2, подключенный к выходу датчика 1, оптическую систему 3, отражатель 4, имеющий по- лосообразную форму и пересекающийся со световым пятном 5 излучателя. Область пересечения образует пятно отражателя 6, а излучатели, фотоприемника и один из отражателей крепятся на двух опорах 7, расположенных по обе стороны рельсового пути 8.

Устройство содержит также фотоприемник 9, подключенный к входу усилителя 10. Выход усилителя подключен к входу первого выпрямителя 11 и к второму-входу первого компаратора 15 входящих в состав адаптивного формирователя импульсов, включающего также первый резистор 12, подключенный к выходу выпрямителя 11, сумматор 13 и первый источник напряжения 14, подключенный к второму входу сумматора 13, первый вход которого подключен к выходу выпрямителя 11. Выход компаратора 15 подключен к входу расширителя импульсов 16, входящего в состав блока опознавания сигналов, включающего также второй выпрямитель 17, второй резистор 18, второй компаратор 19 и второй источник напряжения 20, подключенный к второму входу компаратора 19, к первому входу которого подключен резистор 18 и выход выпрямителя 17, входом соединенного с выходом расширителя 16.

Выходы компараторов 19 каждого из каналов подключены к входам элемента ИЛИ 21 выход которого через одновибратор 22 подключен к второму входу блока памяти 23, первые входы которого подключены к выходам компараторов 19, третьи входы - к выходам счетчика вагонов 24, а четвертый вход - к выходу блока задержки переднего фронта импульса 25, входом подключенного к выходу датчика 1.

Устройство работает следующим образом.

При подходе состава к зоне контроля срабатывает датчик 1 наличия состава, на выходе которого вырабатывается сигнал 1. Этим сигналом запускается излучатель 2, работающих в импульсном режиме, Световой поток излучателя через оптическую систему 3 направлен на отражатель 4. В состав оптической системы входят линзы для настройки расходимости светового пуч- ка и оптические фильтры - для увеличения помехозащищенности устройства. Образованное потоком излучателя, световое пятно 5 имеет вытянутую в виде полосы форму, продольная ось которой пересекается с про

дольной осью отражателя имеющего такую

же форму. Такое расположение и форма отражателя и светового пятна позволяют сохранить неизменной площадь отражения 6 при отклонениях опоры 7 от заданного положения. Индексом 8 обозначен рельс.

Принятые фотоприемником 9 сигналы усиливаются усилителем 10 и поступают на вход адаптивного формирователя импульсов (АФИ), включающего первый выпрямитель 11, первый резистор 12, сумматор 13 и первый источник напряжения 14.

С выхода усилителя 10 импульсы поступают на вход первого выпрямителя 11, нагруженного первым резистором 12. Приход

импульса обуславливает увеличение напряжения на выходе выпрямителя (см.фиг.2). По окончанию импульса начинается разряд накопленной энергии через резистор 12 и напряжение на выходе выпрямителя

уменьшается. На выходе сумматора 13 вырабатывается напряжение Ui3 13 выражения

U13 U11 + U14

где Un - напряжение на выходе выпрямителя 11;

Ui4 - напряжение на выходе первого источника напряжения.

Уровень напряжения незначительно

превышает максимально возможный уровень наводок по цепям питания. Это позволяет отсеять помехи на выходе сумматора 13.

Сигналы с выхода усилителя 10 одновременно поступают на второй вход первого компаратора 15. Импульсы на выходе компаратора 15 имеют постоянную амплитуду и вырабатываются в том случае, если амплитуда импульсов, поступающих с выхода усилителя 10, превышают напряжение на выходе сумматора 13. Такое решение позволяет осуществить автоматическую подстройку уровня компарации компаратора 15, в зависимости от интенсивности принимаемых оптических сигналов.

Выходные импульсы первого компаратора 15 поступают на вход расширителя импульсов 16, входящего в состав блока опознавания сигналов (БОС), в состав которого входят также: второй выпрямитель 17,

второй резистор 18, второй компаратор 19 и второй источник напряжения 20. С выхода расширителя 16 импульсы поступают на вход второго выпрямителя 17, нагруженного на второй резистор 18. Второй компара- тор 19 контролирует разность между выходным напряжением второго выпрямителя 17 и напряжением второго источника напряжения 20. Если напряжение источника 20 превысит напряжение выпрямителя 17 на выходе компаратора 19 вырабатывается сигнал 1, Негабаритность движущегося состава обуславливает пропадание нескольких импульсов на выходе первого компаратора 15. Вследствие этого уровень напряжения Ui на выходе второго выпрямителя 17 начинает падать. Уменьшение напряжения Uт ниже уровня напряжения Uao приводит к срабатыванию компаратора 19.

Приведенное выше описание характе- ризует работу одного фотоэлектрического канала. Для контроля движущегося состава, справа и сверху устройство содержит три идентичных фотоэлектрических канала, объединенных схемой 21. Появле- ние импульса на выходе хотя бы одного из каналов приводит к обрабатыванию схемы , подключенной к одновибратору 22. На выходе одновибратора формируется импульс ЗАПИСЬ, по которому в блок па- мяти 23 по первым входам записывается код сработавшего канала а по третьим входам - код проследовавшего вагона, поступивший с выхода счетчика вагонов 24. Блок 25 задержки переднего фронта импульса подключен к входу РАЗРЕШЕНИЕ ЗАПИСИ бпока 23 памяти и служит для защиты устройства от ложных срабатываний вызванных переходными процессами, возникающими в момент включения излуча- телей. Вариант схемного решения блока 25 приведен на фиг.З, По переднему фронту импульса датчик 1 срабатывает одновибра- тор 25.1 на инверсном выходе которого вырабатывается импульс длительностью

равной необходимому времени задержки. По заднему фронту этого импульса срабатывает триггер 25.2. По окончанию импульса с датчика 1 триггер 25.2 сбрасывается в исходное состояние,

Формула изобретения Устройство для определения негабарит- ности транспортных средств, содержащее фотоэлектрические каналы, имеющие излучатель, связанный через отражатель с фотоприемником, датчик наличия состава, счетчик вагонов, сумматор, блок памяти и индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оно снабжено компараторами, источниками опорного напряжения, расширителями импульсов, усилителем, выпрямителями и включенными на их выходах резисторами, элементом ИЛИ, одновибратором и блоком задержки переднего фронта импульса, вход которого соединен с соединенным с излучателями выходом датчика наличия состава, а выход подключен к одному из входов блока памяти и индикации, одни информационные входы которого соединены со счетчиком вагонов, управляющий вход соединен с выходом одновибратора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, к входам которого подключены выходы одних компараторов фотоэлектрических каналов, причем в каждом канале один из входов упомянутого компаратора подключен к одному из источников опорного напряжения, а другой вход соединен с выходом одного из выпрямителей, подключенного входом к выходу расширителя импульсов, вход которого соединен с выходом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом соединенного входом с соответствующим фотоприемником усилителя, который подключен к входу другого выпрямителя, к выходу которого подключен одним входом сумматор, соединенный другим входом с другим источником опорного напряжения, а выходом - с вторым входом второго компаратора.