JPH0565003B2 - - Google Patents
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- JPH0565003B2 JPH0565003B2 JP6663886A JP6663886A JPH0565003B2 JP H0565003 B2 JPH0565003 B2 JP H0565003B2 JP 6663886 A JP6663886 A JP 6663886A JP 6663886 A JP6663886 A JP 6663886A JP H0565003 B2 JPH0565003 B2 JP H0565003B2
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は地下鉄など剛体構造架線(トロリー
線)を対象として、電気検測車に搭載するトロリ
ー線摩耗測定装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a trolley wire wear measuring device mounted on an electric inspection vehicle for rigid structure overhead wires (trolley wires) such as subways.
[従来の技術]
電気鉄道のトロリー線は車両のパンタグラフと
の摺動接触により、漸次摩耗するので電気検測車
により摩耗量の測定がおこなわれている。[Prior Art] Since the trolley wire of an electric railway gradually wears out due to sliding contact with the pantograph of the vehicle, the amount of wear is measured using an electric inspection car.
トロリー線の摩耗測定の方式は昔日のマイクロ
メータによる手作業から、電気検測車による光学
式が導入され逐次改善を加えられて今日に至つて
いるもので、図に基ずいてこれらを説明する。 The method of measuring wear on trolley wires has evolved from the old manual method using a micrometer to the optical method using an electric inspection vehicle, which has undergone gradual improvements until today. .
第6図aは初期の光学式でトロリー線1に対し
て、直角方向に光源2よりレンズ3を用いて平行
光線4を照射する。この光線4をトロリー線1を
挟んだ位置でレンズ5で集光して受光器6で受光
量を検出する。受光量は、トロリー線1の断面の
高さhに対する部分が影となつて低下するので、
予め高さhと受光量の関係を測定しておくことに
より、高さhを知ることができる。これが光量式
とよばれる方式で、高さhを残存直径とよんでい
る。なお図における7はトロリー線1を吊下する
ハンガーで、一定間隔毎に設けられている。 FIG. 6a shows an early optical system in which a parallel light beam 4 is irradiated onto the trolley wire 1 from a light source 2 in a perpendicular direction using a lens 3. This light beam 4 is focused by a lens 5 at a position across the trolley wire 1, and a light receiver 6 detects the amount of light received. The amount of light received decreases because the portion of the cross section of the trolley wire 1 relative to the height h becomes a shadow.
The height h can be known by measuring the relationship between the height h and the amount of light received in advance. This method is called the light amount method, and the height h is called the remaining diameter. Note that 7 in the figure is a hanger for suspending the trolley wire 1, which is provided at regular intervals.
光量式は車両の屋根上に精密な光学装置1式を
設備するため、安全、環境上の難点が多く、つい
で行われたのが、第6図bに示す撮像管式で、車
両の屋根8の上に設けた光源2により、トロリー
線1の下面(摺面)1−1に対して斜め下方から
光線4を照射する。摺面1−1は粗面であるの
で、乱反射して一部が下方に進み、車両内に設け
たレンズ5により、撮像管10に結像して摺面の
幅Wが測定される。Wとhの間には簡単な数式関
係があるので、計算により残存直径hが求められ
るものである。 The light intensity type has many safety and environmental problems because it requires a set of precise optical equipment installed on the roof of the vehicle, and the image pickup tube type shown in Figure 6b was subsequently used, which is mounted on the roof of the vehicle. A light source 2 provided above irradiates a light beam 4 onto the lower surface (sliding surface) 1-1 of the trolley wire 1 from diagonally below. Since the sliding surface 1-1 is a rough surface, a portion of the reflected light travels downward through diffused reflection, and the lens 5 provided in the vehicle forms an image on the imaging tube 10 to measure the width W of the sliding surface. Since there is a simple mathematical relationship between W and h, the remaining diameter h can be determined by calculation.
上記の撮像管の方式の大きい欠点は、(光量式
も同じであるが)昼間S/Nが低下するため、測
定が夜間に限られることである。この解決策とし
て、強い光度が得られるレーザビーム方式が開発
された。 A major drawback of the above-mentioned image pickup tube method (the same applies to the light amount method) is that the S/N ratio decreases during the day, so measurements are limited to nighttime. As a solution to this problem, a laser beam method was developed that provides a high luminous intensity.
第6図c,dにこれを示す。図cにおいて、レ
ーザビーム11は3個のミラー12−1,12−
2および12−3によつて細いスポツトとなつ
て、鉛直上方に摺面1−1を照射する。この反射
光は同一の経路を経て戻り、途中分岐して受光器
に入力する。なおトロリー線1は、パンタグラフ
の接触面の摩耗を一様にするため、水平面内で左
右に一定のピツチでジグザグに偏位してある。こ
のため、レーザビーム11は図dに示すごとく偏
位幅Dをカバーするように走査されるものであ
る。 This is shown in Figures 6c and d. In figure c, the laser beam 11 is transmitted through three mirrors 12-1, 12-
2 and 12-3 form a narrow spot and irradiate the sliding surface 1-1 vertically upward. This reflected light returns via the same path, branches along the way, and enters the light receiver. Note that the trolley wire 1 is deviated left and right in a zigzag pattern at a constant pitch in a horizontal plane in order to uniformly wear the contact surface of the pantograph. Therefore, the laser beam 11 is scanned so as to cover the deviation width D as shown in FIG. d.
さて、最近地下鉄網の拡張が進んでいるが、ト
ンネルの工事費を節約するためその断面積を縮小
する方式が行われ、天井高が従来よりかなり低く
されている。この場合、従来のトロリー線のごと
き軟式架線は使用できず、第1図に示す剛体支持
物13によりトロリー線を支持する剛体架線が使
用されている。 Recently, the subway network has been expanding, and in order to save on tunnel construction costs, the cross-sectional area of the tunnels has been reduced, and the ceiling height has been made much lower than before. In this case, a flexible overhead wire such as a conventional trolley wire cannot be used, but a rigid overhead wire that supports the trolley wire with a rigid support 13 shown in FIG. 1 is used.
剛体支持物13は断面がT形のアルミニユーム
製のレール13−1をトンネルの天井に取り付
け、これにイーヤ13−2を用いてトロリー線1
を連続して固定するものである。この場合には、
上記した従来の摩耗測定の方式はいずれも使用す
ることができない。すなわち光量式はもちろん原
理的に無理であり、摺動面の反射光を利用する撮
像管式、レーザビーム式は、第1図aにおいてイ
ーヤ13−2の爪部イにおける反射光があるた
め、14で示す範囲にある反射光が受光されて誤
差となる。爪部イは表面が摺面1−1と同程度以
上の反射率があり、図bの点線で示す乱反射光の
強度が強いのである。 The rigid support 13 is an aluminum rail 13-1 with a T-shaped cross section attached to the ceiling of the tunnel, and an ear 13-2 is used to connect the trolley wire 1 to the rail 13-1.
are fixed continuously. In this case,
None of the conventional wear measurement methods described above can be used. In other words, the light quantity method is of course impossible in principle, and the image pickup tube method and laser beam method, which utilize the reflected light from the sliding surface, have the reflected light from the claw part A of the ear 13-2 in Fig. 1a. Reflected light in the range indicated by 14 is received and causes an error. The surface of the claw part A has a reflectance comparable to or higher than that of the sliding surface 1-1, and the intensity of the diffusely reflected light shown by the dotted line in FIG. 2B is strong.
以上に述べた理由により、各種の方式に代わ
り、剛体架線に有効な摩耗測定方式が必要とされ
ている。ただし地下鉄は昼夜の区別については問
われないので、レーザビームのごとき光度の強い
ものによることは必ずしも必要条件ではないとさ
れている。 For the reasons stated above, there is a need for a wear measurement method that is effective for rigid overhead wires in place of the various methods. However, since there is no need to distinguish between day and night in subways, it is said that the use of a strong luminous object such as a laser beam is not necessarily a necessary condition.
[発明の目的]
この発明は以上の実情に鑑みて、剛体架線の支
持物の影響を排除してトロリー線の摺面の幅を測
定できるトロリー線摩耗測定装置を提供すること
を目的とする。[Object of the Invention] In view of the above-mentioned circumstances, it is an object of the present invention to provide a trolley wire wear measuring device that can measure the width of the sliding surface of a trolley wire while eliminating the influence of supports for rigid overhead wires.
[問題点を解決するための手段]
この発明においては、光学的に摺面幅を測定す
る方式をとるが、爪部イの反射光を受光しないた
めに、次に記す手段をとるものである。[Means for Solving the Problems] This invention uses a method of measuring the sliding surface width optically, but in order to avoid receiving the reflected light from the claw portion A, the following measures are taken. .
まず投光側については、第2図a,bに示すよ
うに、光源2の光線をスリツト板15を通してシ
リンドリカルレンズ16により幅の十分細い光束
17として、トロリー線1の長さ方向に対して直
角方向で、かつ、投光方向を摺面1−1に対して
垂直面内で傾斜した入射角θ1とし、摺面1−1を
照射して光帯18をつくる。光束17は、爪部イ
も照射してこの部分にも光帯18が現れる。 First, on the light projecting side, as shown in FIGS. 2a and 2b, the light beam from the light source 2 is passed through the slit plate 15 and converted into a sufficiently narrow beam 17 by the cylindrical lens 16, at right angles to the length direction of the trolley wire 1. and the light projection direction is set to an incident angle θ 1 inclined in a plane perpendicular to the sliding surface 1-1, and the sliding surface 1-1 is irradiated to create a light band 18. The light beam 17 also irradiates the nail part A, and a light band 18 appears also in this part.
次に受光側については、図a,cに示すように
反射角θ2の方向でレンズ5により受光し、光帯1
8の実像(以下単に像という)18aをリニアイ
メージセンサ19に結像して摺面1−1の幅を読
み取るものである。この場合、像18aのうち摺
面1−1に対する部分のみをリニアイメージセン
サ19に結像させるための、スリツト板20を併
用する。 Next, on the light receiving side, as shown in Figures a and c, the light is received by the lens 5 in the direction of reflection angle θ 2 , and the light band 1
8 (hereinafter simply referred to as an image) is formed on a linear image sensor 19 to read the width of the sliding surface 1-1. In this case, a slit plate 20 is also used to form an image on the linear image sensor 19 of only the portion of the image 18a that corresponds to the sliding surface 1-1.
第3図a,bは光帯18と受光側に生ずる像1
8aおよびこれに対するスリツト板20の作用を
説明するもので、図aは光帯18で図bはこれに
対するスリツト板20の像18aを示す図であ
る。スリツト板20のスリツト20aには像18
aのうちの摺面1−1に対する部分のみが当たる
が、爪部に対する部分イははみ出してカツトされ
る。なお、トロリー線1の側面1−2(第1図
b)は反射率が低いので、この部分の像ロの光度
は弱くて測定誤差とならないものとされる。 Figure 3 a and b show the light band 18 and the image 1 generated on the light receiving side.
8a and the action of the slit plate 20 on it, FIG. 8a shows the light zone 18, and FIG. The image 18 is in the slit 20a of the slit plate 20.
Only the part a of the sliding surface 1-1 hits, but the part a of the claw part protrudes and is cut. It should be noted that since the side surface 1-2 (FIG. 1b) of the trolley wire 1 has a low reflectance, the luminous intensity of the image B at this portion is weak and will not cause a measurement error.
この発明の方法はこのようなスリツトの作用を
利用するものであるから、スリツト20aの幅は
できるだけ狭いものが望ましいが、光帯18のう
ち摺面の部分をスリツト20aに有効に受光し、
その他の不要部分をカツトするためには投光角度
θ1、受光角度θ2の最適値を検討することが必要で
ある。さらに検測車が走行するとき、測定光学系
の振動などが伴うことは不可避であり、このため
に光学系に対するトロリー線の高さの変動があ
り、スリツト20aに対する像18aの位置ずれ
も考慮して安定確実な測定を可能としなけれなら
ない。以下これらの問題点を検討する。 Since the method of the present invention utilizes the effect of such a slit, it is desirable that the width of the slit 20a is as narrow as possible.
In order to cut out other unnecessary parts, it is necessary to consider the optimum values of the light projection angle θ 1 and the light reception angle θ 2 . Furthermore, when the inspection vehicle runs, it is unavoidable that the measuring optical system is subject to vibrations, which causes fluctuations in the height of the trolley wire relative to the optical system, and also takes into account the positional deviation of the image 18a relative to the slit 20a. must enable stable and reliable measurements. These issues will be discussed below.
第4図aは投光角度θ1と受光角度θ2の像との位
置の関係を検討するモデル図で、トロリー線1の
線方向の垂直面を示す。いま、摺面1−1の高さ
および爪部イの高さをそれぞれPおよびQのレベ
ルで表す。ここでトロリー線1の側面1−2の像
は無視し、爪部イは表面が水平な平面と仮定す
る。投光角度θ1の投光光束は摺面Pの点pと爪部
Qの点qとで反射して受光角度θ2の方向に向か
う。いま、レベルP,Q間の高さの差をdとする
と、点pq間の長さDは、
D=d/cosθ1 ……(1)
で、これを受光角度θ2の方向からみるとき、その
間隔D1は次式であらわされる。 FIG. 4a is a model diagram for examining the positional relationship between the image at the light projection angle θ 1 and the light reception angle θ 2 , and shows a vertical plane in the line direction of the trolley wire 1. Now, the height of the sliding surface 1-1 and the height of the claw portion A are expressed by levels P and Q, respectively. Here, the image of the side surface 1-2 of the trolley wire 1 is ignored, and the surface of the claw portion A is assumed to be a horizontal plane. The projected light beam at the projection angle θ 1 is reflected by a point p on the sliding surface P and a point q on the claw portion Q, and is directed toward a light receiving angle θ 2 . Now, if the difference in height between levels P and Q is d, then the length D between points pq is D=d/cosθ 1 ...(1) When viewed from the direction of the light reception angle θ 2 , the interval D 1 is expressed by the following equation.
D1=dsin(θ1+θ2)/cosθ1 ……(2)
点qの反射光はスリツトでカツトすべきである
からD,D1は大きいことが望ましい。これには
式(1)においてθ1が大きいほうがよく、また式(2)に
おいて(θ1+θ2)=90゜のときD1が最大のDとな
る。すなわち、投光方向をなるべく水平とし、受
光方向を垂直に近くすることがとりあえず最適で
ある。 D 1 =dsin(θ 1 +θ 2 )/cosθ 1 (2) Since the reflected light at point q should be cut by the slit, it is desirable that D and D 1 be large. For this purpose, it is better for θ 1 to be large in equation (1), and in equation (2), D 1 becomes the maximum D when (θ 1 +θ 2 )=90°. That is, it is optimal for the time being to make the light projection direction as horizontal as possible and the light reception direction as close to vertical.
しかしながら、もしトロリー線の高さが光学系
に対して変化するときは、この条件は最適とはな
らない。それは、θ1を大きくして点pとqの間隔
を大きくすることは、レベルP、Qの高さの変動
による実像の位置の変化に対しても大きく作用し
マイナスの要因となるからである。以下この点に
ついて検討する。 However, if the height of the trolley wire changes with respect to the optical system, this condition will not be optimal. This is because increasing θ 1 and increasing the distance between points p and q will have a large effect on changes in the position of the real image due to fluctuations in the height of levels P and Q, which will be a negative factor. . This point will be discussed below.
第4図bにおいて、レベルP1、Q1がP2、Q2に
Δh変化したとする。投光光束の図上の幅(以下
単に幅という)をBとし、その中心がP1の点p1、
P2の点p2、Q1の点q1およびQ2の点q2でそれぞれ
反射するものとする。点p1,p2の間隔を投光と直
角方向からみた幅すなわち光帯18の移動距離
ΔWは、
ΔW=Δh/cosθ1 ……(3)
である。このΔWが大きいときは像18aが高さ
変化Δhによりスリツト20aを外れることが起
こる。Δhに対してΔWを小さくするためには、
角度θ1が小さい程有利であり、上記したことを示
している。このように像18の不要部分をカツト
する条件と、高さ変化に対して必要部分を安定に
スリツト内に受光する条件とは角度θ1に関しては
相反するのである。 In FIG. 4b, it is assumed that the levels P 1 and Q 1 change to P 2 and Q 2 by Δh. Let B be the width of the projected light beam on the diagram (hereinafter simply referred to as width), and its center is point p 1 at P 1 ,
Let it be reflected at point p 2 of P 2 , point q 1 of Q 1 , and point q 2 of Q 2 , respectively. The width of the interval between points p 1 and p 2 viewed from the direction perpendicular to the light projection, that is, the moving distance ΔW of the light band 18, is ΔW=Δh/cosθ 1 (3). When this ΔW is large, the image 18a may come off the slit 20a due to the height change Δh. In order to make ΔW smaller than Δh,
The smaller the angle θ 1 is, the more advantageous it is, as shown above. As described above, the conditions for cutting out the unnecessary portion of the image 18 and the conditions for stably receiving light from the necessary portion within the slit despite changes in height are contradictory with respect to angle θ1 .
そこでこの発明においては、光帯の幅を或程度
広くとり、高さ変化に対して像18aがスリツト
20aを外れないようにすることを提案し、ここ
でその条件を検討する。 Therefore, in the present invention, it is proposed to make the width of the light band somewhat wide so that the image 18a does not fall out of the slit 20a even when the height changes, and the conditions for this will be discussed here.
第4図bにおいて、幅Bの光束が各点p1,p2,
q1,q2でつくる光帯を、投光と直角の受光方向か
らみた幅ΔBはいずれも、
ΔB=Btanθ1 ……(4)
で表される。いま高さの差Δhによる像の位置変
化ΔW(ここでは受光レンズの縮尺は考えない)
をカバーするように、幅Bを選定して、
ΔW≦ΔB ……(5)
とすれば、高さの変化Δhがあつても、点p1〜p2
の光帯の像のある部分はスリツト内に入ることに
なる。 In Fig. 4b, the luminous flux of width B is at each point p 1 , p 2 ,
The width ΔB of the light band formed by q 1 and q 2 viewed from the receiving direction perpendicular to the light emission direction is expressed as ΔB=Btanθ 1 (4). Image position change ΔW due to height difference Δh (here, the scale of the light receiving lens is not considered)
If the width B is selected so as to cover ΔW≦ΔB...(5), even if there is a change in height Δh, the points p 1 to p 2
A certain part of the image of the light band falls within the slit.
一方、ΔBを大きくすると点q1の光帯がスリツ
トに侵入する危険がある。これを防止する条件は
次式である。 On the other hand, if ΔB is increased, there is a risk that the light band at point q1 will enter the slit. The condition for preventing this is the following equation.
ΔB<D ……(6) 以上の式(1)〜(6)より次の関係式がえられる。 ΔB<D……(6) The following relational expression can be obtained from the above equations (1) to (6).
Δh≦Bsinθ1<d ……(7)
式(7)の意味するところは、まず高さの変動Δh
は摺面レベルPと爪部レベルQの高さの差dより
小さいことが必要で、このためには光学系に対す
るトロリー線の高さが一定となるような機構を必
要とする。しかしこれには限度があり、従つて測
定可能なdには下限がある。次に、投光光束の幅
Bについては、角度θ1を大きくとればBを小さく
できる。これは式(1)のDを大きくとるための条件
と矛盾しない。なおsinθ1において、θ1を大きく
することはBを小さくでき、光帯の光度を増加で
きることが利点である。 Δh≦Bsinθ 1 <d ……(7) Equation (7) means first that the height fluctuation Δh
must be smaller than the height difference d between the sliding surface level P and the claw level Q, and for this purpose, a mechanism is required to keep the height of the trolley wire constant with respect to the optical system. However, there is a limit to this, and therefore there is a lower limit to the measurable d. Next, the width B of the projected light beam can be made smaller by increasing the angle θ 1 . This is consistent with the condition for increasing D in equation (1). Note that in sin θ 1 , increasing θ 1 has the advantage that B can be decreased and the luminous intensity of the light band can be increased.
以上の検討結果を要約すると、投光角度θ1は機
構の許す範囲で大きく例えば60゜〜80゜とし、受光
方向は投光方向と直角とする。これにより爪部の
像がスリツトに侵入する危険が最小となる。また
光学系とトロリー線の高さ間隔を出来るだけ一定
とする機構とし、なお生ずる高さ変化に対して、
投光光線の幅Bを投光角度θ1の値にしたがつて式
(7)を満足するように定める。幅Bは投光側のレン
ズ16の焦点距離などから、投光側のスリツト板
15のスリツト幅により設定できる設計上の問題
である。 To summarize the above study results, the light projection angle θ 1 is set as large as the mechanism allows, for example, 60° to 80°, and the light receiving direction is perpendicular to the light projecting direction. This minimizes the risk of the image of the pawl entering the slit. In addition, the mechanism is designed to keep the height interval between the optical system and the trolley wire as constant as possible, and to compensate for any height changes that may occur.
By setting the width B of the emitted light beam to the value of the emitting angle θ 1 , the formula is
(7) shall be satisfied. The width B is a design issue that can be set by the slit width of the slit plate 15 on the light projecting side based on the focal length of the lens 16 on the light projecting side.
[作用]
以上の説明で明らかなように、この発明による
トロリー線摩耗測定装置においては、第4図aに
よる投光角度θ1および受光角度θ2の検討にもとず
き、第2図の各図に示すように、トロリー線の摺
面1−1に対して下方より、大きい入射角度θ1
(60゜〜80°で、トロリー線に直角方向の光帯18
を照射することにより、光帯が摺面にあたる位置
とトロリー線の支持イーヤ13−2の爪部イにあ
たる位置とをできるだけ離隔する。また受光方向
を投光と直角(θ1+θ2=90゜)とすることにより、
像のうち摺面に対する部分と爪部に対する部分の
間隔を最大とするもので、これらにより、不要有
害な爪部の像をスリツトによりカツトしてその影
響を排除するものである。[Function] As is clear from the above explanation, in the trolley wire wear measuring device according to the present invention, based on the examination of the light projection angle θ 1 and the light reception angle θ 2 according to FIG. 4a, As shown in each figure, the incident angle θ 1 is larger from below with respect to the sliding surface 1-1 of the trolley wire.
(60° to 80°, light zone 18 perpendicular to the trolley wire)
By irradiating with , the position where the light band hits the sliding surface and the position where the light band hits the claw part A of the support ear 13-2 of the trolley wire are separated as much as possible. In addition, by setting the light receiving direction to be perpendicular to the light emitting direction (θ 1 + θ 2 = 90°),
The distance between the part of the image relative to the sliding surface and the part relative to the pawl is maximized, thereby eliminating unnecessary and harmful images of the pawl by the slit and eliminating their influence.
さらに、投光光束の幅Bを式(7)で示す範囲内で
拡げることにより、投、受光光学系に対する摺面
の高さの変動Δhがある場合においても、摺面に
対する像がスリツト内に入り、安定な測定を可能
とするものである。この場合、幅Bを過大に広げ
るときは、爪部の像がスリツトに侵入して誤差と
なるので、その上限を式(7)で制限している。 Furthermore, by widening the width B of the emitted light beam within the range shown by equation (7), even when there is a fluctuation Δh in the height of the sliding surface relative to the projecting and receiving optical systems, the image relative to the sliding surface remains within the slit. This allows stable measurement. In this case, if the width B is increased too much, the image of the claw portion will enter the slit and cause an error, so the upper limit is limited by equation (7).
[実施例]
第5図a〜cはこの発明によるトロリー線摩耗
測定装置の実施例を示すもので、図aにおいて、
光源2、スリツト板15、レンズ16よりなる投
光部よりトロリー線1の摺面1−1に光束17を
照射して光帯18を作る。光帯18の方向はトロ
リー線1に直角で、摺面1−1に対する入射角度
θ1は60゜〜80゜の大きいものとする。投光光束の幅
Bは式(7)の条件に従つて定め、これに合致するよ
うにスリツト板15のスリツトの幅を設定する。[Example] Figures 5a to 5c show an example of the trolley wire wear measuring device according to the present invention, and in Figure a,
A light beam 17 is irradiated onto the sliding surface 1-1 of the trolley wire 1 from a light projecting section consisting of a light source 2, a slit plate 15, and a lens 16 to form a light belt 18. The direction of the light band 18 is perpendicular to the trolley wire 1, and the angle of incidence .theta.1 with respect to the sliding surface 1-1 is large, ranging from 60 DEG to 80 DEG. The width B of the projected light beam is determined according to the condition of equation (7), and the width of the slit of the slit plate 15 is set to match this condition.
次に、受光部はレンズ5、スリツト板20、リ
ニアイメージセンサ19よりなるもので、受光角
度θ2は投光方向に直角とする。この場合のスリツ
トの幅は、リニアイメージセンサ19の素子の感
度幅が十分に狭いものであるときは、その幅と同
一とし、場合によつては省略することができる。
ただし素子の感度幅が過大であるときは、実像の
うち不要部分をカツトすることのできるスリツト
幅とすることが必要である。 Next, the light receiving section consists of a lens 5, a slit plate 20, and a linear image sensor 19, and the light receiving angle .theta.2 is perpendicular to the light projection direction. In this case, the width of the slit is the same as the width of the linear image sensor 19 when the sensitivity width of the element is sufficiently narrow, and can be omitted in some cases.
However, if the sensitivity width of the element is too large, it is necessary to set the slit width to a value that allows unnecessary portions of the real image to be cut out.
さて、当初に述べたように、トロリー線は架設
位置の偏位があるので、投光部、受光部はこの偏
位幅に対処しなけれならない。第5図b,cはこ
れに対する実施例で、図bにおいてトロリー線は
1a,1b,1cのように、偏位間隔Hの範囲で
移動する。具体的な数値ではHは200mm程度であ
る。投光部はこのHよりやや長い光源2、スリツ
ト板15、シリンドリカルレンズ16とする。光
源2としては管球のネオンまたはナトリユーム管
が適する。 Now, as stated at the beginning, since the trolley wire has deviations in its installation position, the light projecting section and the light receiving section must cope with this deviation width. FIGS. 5b and 5c show an embodiment for this purpose; in FIG. 5b, the trolley wire moves within the range of the deviation interval H, as indicated by 1a, 1b, and 1c. In concrete terms, H is approximately 200 mm. The light projecting section includes a light source 2 slightly longer than this H, a slit plate 15, and a cylindrical lens 16. A neon or sodium tube is suitable as the light source 2.
図cは受光部で、この場合、受光用のレンズ5
の収差の関係で、1例として偏位幅Hを3分割し
たものである。各区間にそれぞれレンズ5a,5
b,5c、スリツト板20a,20b,20cお
よびリニアイメージセンサ19a,19b,19
cよりなる3組の受光器を配置する。各分割幅の
境界は光学系で互いにオーバラツプさせてあり、
各リニアイメージセンサの素子の番地を調整して
接続するものである。 Figure c shows the light receiving section, in this case, the light receiving lens 5
As an example, the deviation width H is divided into three parts due to the aberration. Lenses 5a and 5 are provided in each section, respectively.
b, 5c, slit plates 20a, 20b, 20c and linear image sensors 19a, 19b, 19
Three sets of light receivers consisting of c are arranged. The boundaries of each division width are overlapped with each other by the optical system.
The addresses of the elements of each linear image sensor are adjusted and connected.
[発明の効果]
以上の詳細な説明で明らかなように、この発明
によるトロリー線摩耗測定装置においては、従来
の方式によつては不可能であつた、地下鉄などで
使用される剛体架線式のトロリー線に対して、高
入射角度による光束照射と、これを直角方向で受
光する方式とすることにより、摺面幅の測定を可
能とするものである。なかでも、測定の確実性を
期するため、投光および受光角度と受光器に生ず
る光帯の像の位置の関係、あらびにトロリー線の
高さ変動によるスリツト上の像の移動について、
モデルを用いて解析がなされ、この結果を用いて
高さの変動に対する対策として、光帯の幅を安全
な範囲に拡大することが数式を以て提案されてい
るなど、測定の安定性が十分確保されている。こ
れらにより、この発明によるトロリー線摩耗測定
装置の実用性が高められ、剛体架線の摩耗測定に
寄与する効果には優れたものがある。[Effects of the Invention] As is clear from the above detailed explanation, the trolley wire wear measuring device according to the present invention can improve the rigid overhead wire type used in subways, etc., which was impossible with the conventional method. By irradiating the trolley wire with a light beam at a high angle of incidence and receiving the light at a right angle, it is possible to measure the sliding surface width. In particular, in order to ensure the reliability of the measurements, we will examine the relationship between the light emission and reception angles and the position of the image of the light band generated on the receiver, as well as the movement of the image on the slit due to height fluctuations of the trolley wire.
An analysis was conducted using a model, and based on the results, it was proposed using mathematical formulas to expand the width of the light zone to a safe range as a countermeasure against height fluctuations, ensuring sufficient stability of measurement. ing. As a result, the practicality of the trolley wire wear measuring device according to the present invention is improved, and the effect contributing to the wear measurement of rigid overhead wires is excellent.
第1図は、この発明の対象の剛体架線の断面を
示す説明図、図aは剛体架線に下方から光線を照
射したときの各部の反射を示す図、図bは図aの
一部拡大図である。第2図a,b,cは、それぞ
れこの発明によるトロリー線摩耗測定装置の光学
系の構成図であり、図aは剛体架線の線方向の垂
直断面図、図bは投光部の架線に直角断面図、図
cは受光部の架線に直角断面図である。第3図
a,bは、それぞれこの発明によるトロリー線摩
耗測定装置における光帯の説明図であり、図aは
剛体架線の下面よりみた光帯の図、図bは受光部
のスリツト板上の光帯の像の図である。第4図
a,bは、それぞれこの発明によるトロリー線摩
耗測定装置の投光、受光角度および光帯の幅を検
討するためのモデル図、第5図a,b,cは、そ
れぞれこの発明によるトロリー線摩耗測定装置の
実施例における光学系の構成図であり、図aは全
体図、図bは投光部の説明図、図cは受光部の説
明図、第6図a,b,c,dは、それぞれ従来の
光学式によるトロリー線摩耗測定装置の原理図で
ある。
1…トロリー線、1−1…摺面、1−2…側
面、2…光源、3,5…レンズ、4…投光光線、
6…受光器、7…ハンガー、8…車両の屋根、9
…受光光線、10…撮像管、11…レーザビー
ム、12…ミラー、13…剛体支持物、13−1
…T形レール、13−2…イーヤ、14…反射光
線、15,20…スリツト板、16…シリンドリ
カルレンズ、17…投光光束、18…光帯、18
a…光帯の像、19…リニアイメージセンサ。2
0a…スリツト。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross section of a rigid overhead wire, which is the object of the present invention, FIG. It is. Figures 2a, b, and c are configuration diagrams of the optical system of the trolley wire wear measuring device according to the present invention, respectively. Figure a is a vertical cross-sectional view of the rigid overhead wire in the line direction, and Figure b is a vertical cross-sectional view of the overhead wire of the light projecting section. Right-angle sectional view, Figure c is a right-angled sectional view to the overhead wire of the light receiving section. Figures 3a and 3b are explanatory diagrams of the light zone in the trolley wire wear measuring device according to the present invention, respectively. Figure a is a diagram of the light zone seen from the bottom surface of the rigid overhead wire, and Figure b is an illustration of the light zone on the slit plate of the light receiving section. It is a diagram of an image of a light band. Figures 4a and 4b are model diagrams for examining the light emitting and receiving angles and the width of the light zone of the trolley wire wear measuring device according to the present invention, respectively, and Figures 5a, b, and c are respectively according to the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram of an optical system in an embodiment of the trolley wire wear measuring device, where FIG. 6 a is an overall view, FIG. b is an explanatory diagram of a light projecting section, FIG. , d are principle diagrams of conventional optical type trolley wire wear measuring devices, respectively. 1...Trolley wire, 1-1...Sliding surface, 1-2...Side surface, 2...Light source, 3, 5...Lens, 4...Projecting light beam,
6... Light receiver, 7... Hanger, 8... Vehicle roof, 9
...Received light beam, 10... Image pickup tube, 11... Laser beam, 12... Mirror, 13... Rigid support, 13-1
... T-shaped rail, 13-2 ... ear, 14 ... reflected light beam, 15, 20 ... slit plate, 16 ... cylindrical lens, 17 ... projected light flux, 18 ... light band, 18
a... Light band image, 19... Linear image sensor. 2
0a...Slit.
Claims (1)
する装置であつて、該摺面に対して入射角θ1をを
60゜〜80゜として光束を投光し、該摺面にトロリー
線と直角方向の光帯を照射する投光部と、上記投
光する光束の方向に対して直角の方向において上
記光帯を受光し、該受光によりえられる上記光帯
の像における上記摺面に対応する部分を通過し、
上記摺面以外の剛体架線構造支持物に対応する部
分をカツトするスリツトならびに該摺面に対応す
る像の長さを計測する受光センサを有する受光部
とにより構成されたことを特徴とするトロリー線
摩耗測定装置。 2 上記摺面の高さと上記剛体架線構造のトロリ
ー線の支持物の下面の高さの差をd、上記摺面と
上記投光部および受光部よりなる光学系との高さ
間隔の変動幅をΔh、上記投光光束の上記摺面に
対する入射角をθ1とするとき、トロリー線方向の
垂直断面内における上記投光光束の幅Bが、条件
式;Δh≦Bsinθ1<d、で定まる値に設定できる
投光用のスリツトを有する上記投光部であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のトロリ
ー線摩耗測定装置。[Claims] 1. A device for measuring the width of a sliding surface of a trolley wire having a rigid overhead wire structure, which measures an incident angle θ 1 with respect to the sliding surface.
a light projector that projects a light beam at an angle of 60° to 80° and irradiates the sliding surface with a light band in a direction perpendicular to the trolley wire; receiving light and passing through a portion corresponding to the sliding surface in the image of the light band obtained by the received light;
A trolley wire characterized by comprising a slit for cutting a portion corresponding to a rigid overhead wire structure support other than the sliding surface, and a light receiving section having a light receiving sensor for measuring the length of an image corresponding to the sliding surface. Wear measurement device. 2. The difference between the height of the sliding surface and the lower surface of the trolley wire support of the rigid overhead wire structure is d, and the variation width of the height interval between the sliding surface and the optical system consisting of the light projecting section and the light receiving section is When Δh is the incident angle of the projected light beam with respect to the sliding surface, θ 1 is the incident angle of the projected light beam with respect to the sliding surface, then the width B of the projected light beam in the vertical cross section in the trolley wire direction is determined by the conditional expression; Δh≦Bsinθ 1 <d. 2. The trolley wire wear measuring device according to claim 1, wherein the light projecting section has a slit for projecting light that can be set to a certain value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6663886A JPS62223608A (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Measuring device for wear of trolley wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6663886A JPS62223608A (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Measuring device for wear of trolley wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223608A JPS62223608A (en) | 1987-10-01 |
| JPH0565003B2 true JPH0565003B2 (en) | 1993-09-16 |
Family
ID=13321640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6663886A Granted JPS62223608A (en) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | Measuring device for wear of trolley wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62223608A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011180116A (en) * | 2010-02-08 | 2011-09-15 | Hitachi High-Technologies Corp | Light projector for trolley wire measuring, and trolley wire measuring device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3536950B2 (en) * | 1995-12-07 | 2004-06-14 | 日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社 | Portable trolley wire wear measuring device |
| FR2771974B1 (en) * | 1997-12-10 | 2000-01-21 | Amp C3C | METHOD AND APPARATUS FOR MICROWAVE MEASUREMENT OF THE WIRE AND CABLE SECTION |
| JP4816567B2 (en) * | 2007-05-25 | 2011-11-16 | 株式会社明電舎 | Trolley wire wear measuring device by image processing |
-
1986
- 1986-03-25 JP JP6663886A patent/JPS62223608A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011180116A (en) * | 2010-02-08 | 2011-09-15 | Hitachi High-Technologies Corp | Light projector for trolley wire measuring, and trolley wire measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62223608A (en) | 1987-10-01 |
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