Пристрій рахування осей рухомого складу

Пристрій рахування осей рухомого складу, що містить датчик, регістр, сигналізатор відходу датчика від рейки і котушки, який відрізняється тим, що вихрострумовий датчик з обмоткою збудження, підключеної до вторинної обмотки трансформатора, первинна обмотка якого через резистор приєднана до виходу генератора струму, із п'ятьма приймальними котушками, розташованими ортогонально відносно осі збудження, виходи сигнальних котушок через підсилювачі, синхронні детектори і порогові елементи підключені до мікропроцесорного (МП) блока обробки інформації, причому опорний сигнал на входи чотирьох синхронних детекторів надходить з виходу двопорогового елемента, контролюючого робочий режим роботи датчика, а також від МП-блока, вхід якого приєднано до виходу фазового детектора, сигнал на вхід фазового детектора надходить з резистора, підключеного до виходу генератора струму, пороговий елемент, що контролює ВІДХІД датчика від рейки, своїм виходом підключений до МП-блока, а вхід підключений до виходу синхронного детектора, на один вхід якого підключена напруга генератора струму, а на другий вихід підсилювача, своїм входом підключеного до виходу п'ятої сигнальної котушки, розташованої своєю горизонтальною віссю під кутом до осі шийки рейки, виходи підсилювачів другої та третьої сигнальних котушок, підключені ВІДПОВІДНО до одного та другого входів суматора, своїм виходом підключеного до МП-блока Винахід належить до пристроїв залізничної автоматики і телемеханіки, зокрема, до систем електричної централізації та штервального керування рухом поїздів Пристрій повинен рахувати осі, контролювати момент проходу віссю установленої координати шляху, ВІДХІД датчика від рейки і т д в широкому діапазоні зміни температур і механічних вібрацій Відомий пристрій для контролю проходження осей рухомого складу (авт св СРСР № 992292 М кл В61 L1/16), який містить два індукційних елементи, два перетворювачі генераторного типу, блок часової компенсації Індукційні чутливі елементи установлені уздовж рейки один за одним, а блок часової компенсації виконано з послідовно з'єднаними елементами різницевої частоти і частотним дискримінатором Основним недоліком пристрою є відсутність контролю відходу двох чутливих елементів від рейки, а також неможливість точного контролю моменту проходження віссю заданої координати шляху Найближчим аналогом винаходу, що заявля ється, по технічній сутності і досягнутому ефекту рахуванню осей рухомого складу - є пристрій для контролю проходження осей рухомого складу (авт св СРСР № 1444213, М кл В61 L1/16), який містить автогенератор з індуктивним датчиком, встановленим біля шийки рейки, амплітудний обмежувач, частотний детектор , регістр , блок фіксації* підвищення та зниження амплітуди вихідного сигналу, блок контролю зниження напруги живлення автогенератора у неробочому режимі, сигналізатори відходу датчика від рейки, підвищення частоти автогенератора і попадання металевого предмета на чутливий елемент датчика Основним недоліком пристрою є відсутність контролю проходження осі рухомої одиниці через задану координату шляху, а також недостатня перешкодостійкість накладного чутливого елемента "параметричного типу" датчика Технічна задача, яка вирішується даним винаходом, полягає в підвищенні надійності пристрою за рахунок застосування вихрострумового датчика з ортогональним розміщенням обмотки збудження і п'яти приймальних котушок, синхронних і фазово СО о Ю 50423 го детекторів контролю проходження встановленої координати шляху віссю і відходу датчика від рейки Суть винаходу полягає в тому, що пристрій для рахування осей рухомого складу містить вихрострумовий датчик з обмоткою збудження, яка підключена до вторинної обмотки трансформатора, що своєю первинною обмоткою через резистор підключений до генератору струму, п'ять приймальних котушок з ортогональними осями відносно осі обмотки збудження, виходи приймальних котушок через підсилювачі, синхронні детектори і порогові елементи підключені до мікропроцесорного блоку (МП - блок) обробки інформації, при цьому опорний сигнал на входи чотирьох синхронних детекторів надходить від генератора струму через ключ, який керується з виходу порогового елемента, що контролює робочий режим датчика, а також від МП - блока, який затримує відкритий стан ключа до виходу осі із зони чутливості датчика, вхід порогового елемента контролю робочого режиму датчика приєднано до виходу підсилювача сигналу фазового детектора, з'єднаного своїм входом з виходом фазового детектора, який визначає різницю фаз між струмом, який надходить через трансформатор в коло обмотки збудження датчика і напругою генератора струму, сигнал на вхід фазового детектора поступає з резистора, підключеного до виходу генератора струму, пороговий елемент, що контролює ВІДХІД датчика від рейки, своїм виходом підключений до МП - блоку, а вхід - до виходу синхронного детектора, на один вхід якого підключена напруга генератора струму, на другий - вихід підсилювача, вхід якого підключено до виходу п'ятої сигнальної котушки, розташованої своєю горизонтальною віссю під кутом до осі шийки рейки, виходи підсилювачів другої та третьої сигнальних котушок підключені ВІДПОВІДНО до одного та другого входів суматора, своїм виходом підключеного до МП - блоку Нове те, що пристрій має струмовихровий датчик з ортогонально розміщеними обмотками збудження, п'ять сигнальних котушок, фазовий детектор та синхронні детектори, які забезпечують підвищену перешкодостійкість та достовірність рахунку числа осей при знакозмінному русі у зоні чутливості датчика, точність контролю моменту проходження встановленої ординати шляху віссю і відходу датчика від рейки Сутність винаходу пояснює графічна частина заявки, де на фіг 1 зображена структурна схема пристрою, на фіг 2 - часова діаграма вихідних сигналів датчика, і на фіг 3 - ескіз кріплення датчика до рейки Пристрій рахування осей рухомого складу складається з генератора 1, підключеного через резистор 2 до первинної обмотки трансформатора З, фазового детектора 4, що своїми двома входами підключений паралельно резистору 2, а виходом до входу підсилювача сигналу фазового детектора 5, порогового елемента 6, що контролює робочий режим датчика і підключеного одним своїм входом до МП-блоку 7, струмовихрового датчика 8, що має п'ять сигнальних обмоток 9-13, виходи яких через підсилювачі 14, синхронні детектори 15 і порогові елементи 16 підключені до МП-блоку, обмотка збудження датчика підключена до вторинної обмотки трансформатора 3, другий вихід елемента 6 підключено до першого входу ключа 17, два інших входи ключа з'єднані ВІДПОВІДНО З одним із виходів МП-блоку і виходом генератора 1 Виходи підсилювачів 14 другої і третьої (10 і 11) сигнальних обмоток підключені до входів суматора 18, що з'єднаний своїм виходом з входом МПблоку Пристрій працює таким чином Завдяки прийнятому конструкційному розташуванню котушки 13 під кутом відносно шийки і під нижньою гранню головки рейки, на її виході завжди присутній сигнал контролю кріплення датчика до рейки, крім того, котушка 13 не реагує на гребінь бандажа колеса Сигнал з другого виходу порогового елемента б поступає на вхід ключа 17, який при відсутності колеса в зоні чутливості датчика зачинений Сигнали з виходів усіх сигнальних котушок 913 поступають на входи підсилювачів 14, виходи яких підключені до перших входів синхронних детекторів 15, що своїми виходами підключені до входів порогових елементів }6 Виходи елементів 16 підключені до МП-блоку 7 До інших входів синхронних детекторів 15 сигнальних котушок 9-12 при відчиненому ключі 17 опорний сигнал подається від генератора струму, на другий вхід синхронного детектора сигнальної котушки 13 опорний сигнал поступає від генератора 1 безпосередньо Виходи підсилювачів 14 сигнальних котушок 10 і 11 підключені до входу суматора 18, вихід якого підключений до МП-блоку 7 Таким чином, при відсутності колеса в зоні чутливості датчика порогові елементи 16 знаходяться у нульовому стані тому,, що відсутня напруга на виходах сигнальних котушок 9-12, пороговой елемент 16 сигнальної котушки 13 знаходиться у одиничному стані, ключ 17 зачинено, двопороговий елемент 6 - в нульовому стані При вступі колеса у зону чутливості датчика 8 і руху, наприклад, у напрямку від елемента 10 і далі (див фіг 2) до елементів 11 та 12 на виході сигнальних котушок 9-12 послідовно з'являються сигнали - імпульси напруги, заповнені частотою генератора струму 1, причому фаза цих імпульсів при проході колесом осі котушок змінюється від 0° до 180° (дав діаграму зміни фаз сигналу, фіг 2) На виходах порогових елементів 16 сигнальних котушок 9-12 у цьому випадку послідовно з'являються одиничні імпульси напруги, які поступають у МПблок (див діаграми U9 - U12, фіг 2) У цій ситуації на вході фазового детектора 4 зростає різниця фаз, а на його виході рівень напруги перевищує другий поріг спрацювання двопорогового елемента 6 В результаті ключ 17 відчиняється, і на входи синхронних детекторів 15 сигнальних котушок 9-12 поступає опорна напруга ІІГ генератора струму 1 Ключ 17 відчинено до виходу колеса із зони чутливості датчика, що забезпечує МП-блок по другому входу ключа 17 Величина фазового кута між струмом та напругою генератора струму 1, а також рівень сигналів сигнальних котушок 9-12 визначається інтенсивністю магнітного зв'язку контурів обмотки збудження сигнальних котушок і реакцією вихрових струмів у рейці і об'єкті контролю - гребні 50423 бандажа колеса Контроль моменту проходження віссю рухомої одиниці встановленої координати шляху виконується елементами 10, 11, 18 і МП - блоком 7 З метою підвищення точності контролю, положення котушок 9, 10 і датчика 8 вибрані таким«, щоб їх гони чутливості перекривали одна одну (див діаграми U10, U11 фіг 2) Блох 7 у момент tx (лив діаграму U18, фіг 2) формує сигнал проходження віссю заданої координати шляху Максимальна величина сумарного сигналу практично не залежить від швидкості руху осі рухомої одиниці Таким чином, пристрій, що заявляється, на відміну від існуючих аналогів, забезпечує контроль моменту проходження віссю рухомої одиниці встановленої координати шляху, а також має підвищену перешкодостійкість, що дозволяє застосовувати його в системах контролю ВІЛЬНОСТІ перегонів та станційних колій у складі апаратури лічильних пунктів для рахування осей рухомого складу Фіг 1 Фіг.2 50423 ФІг.З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71