Устройство для измерения ширины обода железнодорожного колеса

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения диаметра колес железнодорожного подвижного состава. Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет двойного измерения контролируемого параметра за один цикл измерения и усреднения полученных результатов в пределах этого цикла. С помощью блока 2 сканирования осуществляется сканирование луча излучателя 1 по плоскости колеса. Отраженный от колеса сигнал поступает на фотоэлектрический преобразователь 3. Компаратор 8, логический элемент И 9 и путевой датчик 10 служат для формирования импульса, разрешающего прохождение счетных импульсов от генератора 6 через второй элемент И 7 на вход счетчика 14 или через первый элемент И 5 - на вход счетчика 13. Во время сканирования лучом диска колеса на выходе преобразователя 3 устанавливается низкий уровень, а на выходе инвертора 4 - высокий. При этом счетные импульсы поступают в счетчик 14. В момент перехода луча с диска на обод на выходе преобразователя 3 устанавливается высокий уровень и счетные импульсы поступают в счетчик 13. В блоке 12 вычитания вычисляется разность Р между эталонным числом Э, хранящимся в регистре 16 эталона, и числом импульсов К<SB POS="POST">2</SB>, подсчитанным счетчиком 14. В блоке 15 вычисления определяется среднее значение Δ<SB POS="POST">ср</SB>=Р+К<SB POS="POST">1</SB>/2, где К<SB POS="POST">1</SB> - число импульсов, подсчитанных счетчиком 13. Результат вычисления выводится на индикатор 17. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 G 01 В 21 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4275532/24-28 (22} 02.06.87 (46) 30.09.89. Бюл. 8Г 36 (75) А.П.Кузин (53) 531.7 (088,8) (56) Патент Японии

М 55-14362, кл. G 01 В 11/02, 1980.

SU 1511597 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ

ОБОДА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КОЛЕСА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения диаметра колес железнодорожного подвижного состава. з ,1511597

Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет двойного измерения контролируемого параметра за один цикл измерения и усреднения полученных результатов в пределах этого цикла. С помощью блока 2 сканирования осуществлется сканирование луча излучателя 1 по плоскости колеса. Отраженный от колеса сигнал пос- 10 тупает на фотоэлектрический преобразователь 3. Компаратор 8, логический элемент И 9 и путевой датчик 10 служат для. формирования импульса, разрешающего прохождение счетных импульсов 1 от генератора 6 через второй элемент

И 7 на вход счетчика 14 или через первый элемент И 5 - на вход счетчика

13. Во время сканирования лучом диска колеса на выходе преобразователя 3 устанавливается низкий уровень, а на выходе инвертора 4 - высокий. При этом счетные импульсы поступают в счетчик 14. В момент перехода луча дйска на обод на выходе преобразователя 3 устанавливается высокий уровень и счетные импульсы поступают в счетчик 13. В блоке 12 вычитания вычисляется разность P между эталонным числом Э, хранящимся в регистре

16 эталона, и числом импульсов К, подсчитанным счетчиком 14. В блоке

15 вычисления определяется среднее значение 6 = Р + К,/2, где К,— число импульсов, подсчитанных счетчиком 13. Результат вычисления выводится на индикатор 17. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра колес железнодорожного подвижного состава.

Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет двойного измерения контролируемого параметра за один цикл измерения и усреднения полученных результатов в пределах этого цикла.

На фиг.1 приведена структурная 35 схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы.

Устройство содержит излучатель 1, оптически связанный с блоком 2 сканирования и фотоэлектрическим преобра- 40 зователем 3, инвертор 4, первый элемент И 5, генератор 6 счетных импульсов, второй элемент И 7, компаратор

8, третий элемент И 9, путевой датчик 10, блок 11 задержки, блок 12 вы- 45 читания, первый и второй счетчики

13 и 14, блок 15 вычисления, регистр

16 эталона, индикатор 17.

Выход фотоэлектрического преобразователя 3 соединен с входом инверто- О ра 4 и вторым входом первого элемента

И 5, первый вход которого соединен с генератором 6 счетных импульсов и первым входом второго элемента И 7.

Выход блок 2 сканирования через компа- ратор 8 соединен с первым входом третьего элемента И 9, второй вход которого связан с путевым датчиком

1О. Выход элемента И 9 соединен с управляющими входами блока 11 задержки, блока 12 вычитания и третьими входами элементов И 5 и 7, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков 13 и 14.

Выход счетчика 13 соединен с вторым входом блока 15 вычисления, выход второго счетчика 14 связан с первым входом блока 12 вычитания, второй вход которого соединен с регистром

16 эталона, а выход - с первым входом блока 15 вычисления, управляющий вход которого соединен с выходом блока 11 задержки, а выход - с индикатором.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 2 сканирования осуществляется сканирование луча излучателя 1 по плоскости колеса. Отраженный от колеса оптический сигнал поступает на вход фотоэлектрического преобразователя 3. С выхода блока

2 сканирования напряжение подается на коммутатор 8, который преобразует пилообразное напряжение в импульсы прямоугольной формы (фиг.2). Логический элемент И 9 вырабатывает один прямоугольный импульс в момент прихода импульса от компаратора и равный ему по длительности. Условием выра» ботки импульса является наличие сигНала от путевого датчика 10.

Во время сканирования лучом диска колеса на выходе фотоэлектрического

Таким оЬразом, рассматривая процесс относительно колеса, за один период сканирования измеряются величины 3 и 1» (фиг.1), по которым вычисЛяется среднее значение измеряемого параметра: (S -II) +а

Ь

Р 2

Блок 17 осуществляет преобразование параметра Ь,р, вычисленного блоком 15, в размер, для визуально" го контроля.

50

1511 5 .) греобразователя j присутствует низкий уровень. Вследствие этого на выходе инвертора 4 присутствует высокий уровень и при наличии высокого уровня на выходе логического элемента 9 через

5 второй элемент И 7 во второй счетчик

14 импульсов поступают счетные импульсы от генератора 6. В момент перехода луча с диска на обод на выходе фотоэлектрического преобразователя появляется высокий уровень, которым открывается первый элемент И 5, а второй элемент И 7 низкий уровнем с выхода инвертора закрывается. При этом импульсы от генератора 6 проходят через элемент 5 и подсчитываются первым счетчиком 13. По заднему фронту импульса с выхода логического элемента 9 срабатывает блок 12 вычитания, который вычисляет разность

P между эталонным числом Э и количеством импульсов К во втором счетчике:

Р=а-К 25

Через время с момента прихода заднего фронта импульса с выхода логического элемента 9, необходимое для вычисления разности Р, на выходе блока 11 задержки вырабатывается импульс, по которому блок 15 вычисления вычисляет среднее значение величины

PиKf:

Р+К»

Ь ср где Ь - среднее значение измеряемой

Ср величины.;

К, — количество имгульсов, записанное в первом счетчике.

7 6

Ошибка измерения уменьшается по сравнению с прототипом при условии обеспечения жесткой механической связи излучателя и блока сканирования с рельсом.

Формула изобретения устройство для измерения ширины обода железнодорожного колеса, содержащее оптически связанные излучатель, блок сканирования и фотоэлектрический преобразователь, элемент И, генератор счетных импульсов и счетчик импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с генератором счетных импульсов, а выход - с входом счетчика импульсов, о т л и чающеес я тем, что, с целью увеЛичения точности измерения, в него введены путевой датчик, компаратор, второй и третий элементы И, инвертор, второй счетчик импульсов, регистр эталона, блок вычитания, Ьлок задержки, блок вычисления, индикатор, выход фотоэлектрического преобразователя соединен с входом инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с генератором счетных импульсов, выход блока сканирования соединен с входом компаратора, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с путевым датчиком, а выход - с входом блока задержки, управляющим входом блока вычитания и третьими входами первого и второго элементов И, выход второго элемента

И соединен с входом второго счетчика импульсов, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым входом блока вычисления и первым входом блока вычисления, второй вход которого соединен с регистром эталона, а выход - с вторым входом блока вычисления, управляющий вход которого соединен с выходом блока задержки, а выходс входом индикатора.

1511597

Блой10 блок 7 блОк 5 блокЕ

@02. 2

Редактор К.Крупкина

Корректор С.Черни

Заказ 5891/44 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 191 бпОк 2

Олаф

Составитель В.Становов

Техред М.Дидик