СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК B61K9/10 

Изобретение относится к железнодорожному Т1ранспорту, :к автоматизации контроля технического состояния колесных пар рельсового подвижного cocTaiBa в пути следования, в частности к способам .ружеиия и изме- 5 |рения в ироходяндих лоездах колесных пар с дефектами на поверхности катания. Известны способы бесконтактного обнаружения и измерения износа колес при движении рельсового подвижного состава, заключа- 10 ющиеся IB измерении электрическими методами 1расстояния между вершиной гребня катящегося колеса и измерительным преоб;разователем, Связанным с рельсом. Эти способы основаны на регистрации изменения емкости 15 конденсатора, образованного проводящим слоем бруса длиной несколько более раззертки колеса -и прикрепленного с внутренней стороны к шейке рельса, и Г|ребнем катяш егося колеса, являющегося другой обкладкой ука- 20 занного конденсатогра. Одна-ко npHMeiisi-nie этого способа не обеспечивает получения достаточно точных данных об износе, так как он подвержен влиянию большого качества дестабилизирующих факторов: температуры и 25 влажности окружающего воздуха, метеорологических осадков, загрязнения пластин конденсатора мелкими фракциями перевозимых в вагонах сыпучих грузов и смазочных продуктов. Кроме того, на точность измерения 30 износа колес оказывает влияние изменение во времени емкости соединительных проводов и паразитных емкостей утечек. Одновременно с этим известные способы затрудняют определение вида и харахгера износа колеса и точлное положение неисправного колеса в вагоне. Целью данного изобретения является создание помехоустойчивого способа бесконтактного обнаружения и измерения износа повер.ностей катания колес, который обеспечивал бы большую точность измерения, определение величины и характера износа и позволил бы создать ус1ройство, надежное в эксплуатации и эконсмичное в отношении его текущего содержанки. Для этого с помощью источника высокочастотных электромагнитных колебаний возбуждают в noiBepxHocTHbix слоях металла обода колеса вихревые теки и при изменении указанного расстояния преобразовывают возникающее под влиянием поверностного эффекта изменение потерь в высокочастотном «онгуре измерительного преобразователя и его электрических параметров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний, причем по действующему значению этого напряжения определяют величину общего износа, а по амплитуде низкочастотной составляющей, пропорциональной глубиНе модуляции этого напрял ения, определяют величину и характер местного износа. Сущность использованных в данном способе явлений состоит в то.м, что в зависимости от .величины и характера износа колеса изменяется расстояние между поверхностью гребня и высокочастотным контуром измерительного преобразователя, вызывая изменение его добротности и индуктивности. Изменение добротности контура обусловлено изменени- 10 ем потерь за счет изменения затрат мощности источника напряжения высокой частоты на создание вихревых токов в поверхностных слоях .металла обода колес, а изменение индуктивности - возникновением и обратным 15 влиянием встречного магнитного поля вихревых токов. Это приводит, в свою очередь, к изменению частоты и амплитуды высокочастотного напряжения на нагрузке источника колебаний и .к модуляции этого напряжения 20 в соответствии с величиной и характером местного износа колеса. Выявление и регистрация относительных изменений этих параметров при движении колес по контрольному участку пути и обеспечивает достил ение по- 25 ставленной цели. Осуществление способа возможно только при создании условий, при которых наблюдается интенсивное затухание вих|ревых токов по мере удаления поверхности металла коле- 30 са от измерительного контура и увеличения влияния встречного магнитного поля вихревых токов на электрические параметры контура при приближении к нему проводящей пове|рхности, т. е. наблюдается придание конту- 35 ру свойства преобразователя линейных перемещений гребня или обода колеса относительно головки рельса ;в электрический выходной параметр. 5 Олисываемый токовихревой способ не сложен в реализации, обеспечивает повышенную помехоустойчивость, обуслов.тенную резонансными свойствами контура и использованием методов амплитудной и частотной модуляции, высокую чувствительность я точность бесконтактного изме рения износа колес, непрерывный контроль поверхности катания колеса по всей длине окружности и выявление вида износа колеса, Предмет изобретения Способ бесконтактного обнаружения и измерения износа «олес при движении рельсового подвижного состава, заключающийся в измерении электрическими метода-ми расстояния между гребнелМ катящегося колеса и измерительным преобразователем, связанным с рельсом, отличающийся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости и точности измерения, с помощью источника высокочастотных электромагнитных колебаний возбуждают в поверхностных СЛОях металла обода колес вихревые токи и при изменении указаиного расстояния преобразовывают возникающее под влиянием noB eipxHOCTHoro эффекта изменение потерь в высокочастотном контуре измерительного преобразователя и его электрических пара:мет ров, в изменение параметров напряжения несущей частоты источника колебаний, причем по действующему значению этого напряжения определяют величину общего износа, а по ам.плитуде низкочастогной составляющей, пропор.циональной глубине модуляции этого напряжения, определяют величину и характер местного износа,