RS62757B1 - Sklop za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina - Google Patents
Sklop za merenje naprezanja, posebno za brojač osovinaInfo
- Publication number
- RS62757B1 RS62757B1 RS20211585A RSP20211585A RS62757B1 RS 62757 B1 RS62757 B1 RS 62757B1 RS 20211585 A RS20211585 A RS 20211585A RS P20211585 A RSP20211585 A RS P20211585A RS 62757 B1 RS62757 B1 RS 62757B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- support
- attached
- leaf spring
- strain
- strain sensor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
- B61L1/163—Detection devices
- B61L1/166—Optical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
- B61L1/169—Diagnosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/042—Track changes detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
- G01D5/35309—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer
- G01D5/35316—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer using a Bragg gratings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
Opis
[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na sklop za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina, koji obuhvata
- najmanje jedan element senzora naprezanja, posebno optičko vlakno sa Bragovom rešetkom u vlaknu,
- nosač za koji je pričvršćen element senzora naprezanja, i
- konstrukciju koju treba kontrolisati, posebno železničku prugu, za koju je pričvršćen nosač, pri čemu se najmanje jedan deo nosača drži konstrukcijom u elastično deformisanom stanju kada je nosač pričvršćen za konstrukciju,
pri čemu je nosač izveden od prvog nosećeg dela i drugog nosećeg dela, koji su međusobno razmaknuti i sučeljeni, dok je element senzora naprezanja pričvršćen za prvi noseći deo najmanje preko prve tačke fiksiranja i za drugi noseći deo najmanje preko druge tačke fiksiranja, a preko središnjeg dela između tačaka fiksiranja nije pričvršćen ni za prvi ni za drugi noseći deo,
pri čemu deo nosača, koji se konstrukcijom drži u elastično deformisanom stanju kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, obuhvata element lisnate opruge.
[0002] Takav sklop za merenje naprezanja za brojač osovina naročito je poznat iz DE 102015115925 B3.
[0003] Brojači osovina se koriste da bi železnički saobraćaj bio bezbedniji. Brojači osovina mogu da se koriste posebno za proveru da li je voz u potpunosti prošao lokaciju brojača osovina, da bi se, na primer, utvrdilo da li su povezani delovi koloseka postali potpuno slobodni.
[0004] Jedan mogući princip merenja brojača osovina zasniva se na merenju elastične deformacije na šini elementom senzora naprezanja, koja je izazvana težinom voza koju prenosi osovina.
[0005] EP 3069952 A1 predlaže pričvršćivanje Bragove rešetke u vlaknu (=FBG, takođe vlakno sa Bragovom rešetkom), kao elementa senzora naprezanja, za šinu pod prednaprezanjem. Talasna dužina refleksije Bragove rešetke u vlaknu zavisi od stanja elastičnog naprezanja FBG, što znači da se stanje naprezanja može izmeriti. Preko prednaprezanja može da se utvrdi, iz stanja naprezanja FBG, da li je FBG još uvek ispravno pričvršćen za šinu ili je pao sa šine. U jednoj varijanti predviđeno je da se prednaprezanje termički primeni pričvršćivanjem nosača pod prednaprezanjem za šinu.
[0006] Iz DE 102005010344 A1 takođe je poznat uticaj na svojstva prigušivanja u optičkom vlaknu preko stanja savijanja.
[0007] Osim toga, takođe su postali poznati elementi senzora naprezanja, na primer, koji se zasnivaju na promeni otpornosti ili kapacitivnosti zbog promena stanja naprezanja.
[0008] Međutim, pričvršćivanje elemenata senzora naprezanja pod prednaprezanjem direktno za konstrukciju koju treba kontrolisati, kao što je železnička pruga, je relativno teško. Primenom prednaprezanja preko nekog nosača na kojem je fiksiran senzor naprezanja, može se postići određeno uprošćavanje. Međutim, i u ovom slučaju teško se postiže podešavanje određenog stanja naprezanja na elementu senzora naprezanja (na primer, za postavljanje radne tačke).
[0009] DE 102015115925 B3 opisuje senzor sa optičkim vlaknom, sa nosećom konstrukcijom. Noseća konstrukcija obuhvata dva elementa za pričvršćivanje, između kojih je prednapregnut svetlovod sa tačkama pričvršćivanja. Noseća konstrukcija ima elastični element koji je dvostrano lučno zaobljen i koji se koristi za uvođenje prednaprezanja u svetlovod. Noseća konstrukcija je preko spojnih površina pričvršćena za međunosač.
[0010] EP 1128171 A1 opisuje senzor opterećenja sa optičkim vlaknom za detekciju šinskih vozila, pri čemu je optičko vlakno upleteno oko potporne konstrukcije izrađene od šipki.
Predmet pronalaska
[0011] Predmet ovog pronalaska je kako izvesti sklop za merenje naprezanja koji je jednostavan za upotrebu, a u kome može da se jednostavno detektuje spadanje i jednostavnije odredi napregnuto stanje elementa senzora naprezanja.
Kratak opis pronalaska
[0012] Ovaj cilj se postiže sklopom za merenje naprezanja koji je tipa pomenutog na početku, koji se karakteriše time,
da su na elementu lisnate opruge izvedeni
- osloni element za oslanjanje na konstrukciju kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, pri čemu, kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, osloni element potiskuje element lisnate opruge nagore od konstrukcije, usled čega se element lisnate opruge elastično deformiše, i
- zahvatni element za zahvatanje iza elementa senzora naprezanja u središnjem delu, pri čemu, nakon što se nosač odvoji od konstrukcije, element lisnate opruge vraća se u elastično
nedeformisano stanje i zahvatni element pritiska element senzora naprezanja i izaziva elastično naprezanje na njemu.
[0013] U kontekstu ovog pronalaska predviđeno je da element senzora naprezanja nije linearno pričvršćen za nosač po celoj svojoj mernoj dužini, već je element senzora naprezanja pričvršćen samo preko prve tačke fiksiranja za prvi noseći deo, a preko druge tačke fiksiranja za drugi noseći deo.
Element senzora naprezanja ostaje slobodan u središnjem delu.
[0014] Na ovaj način je u osnovi omogućeno da se najmanje delimično odvoji napregnuto stanje elementa senzora naprezanja od stanja elastične deformacije nosača. Određenije, moguće je preneti elastičnu deformaciju nosača na element senzora naprezanja kao rezultat deformacije konstrukcije koja se prati, zavisno od primene, oslabljenu ili pojačanu ili samo sa određenih graničnih vrednosti, ili preneti određene vrste deformacija nosača na element senzora naprezanja pojačano. Na ovaj način, može [0015] Element senzora naprezanja da radi u optimalnom radnom opsegu, a određene funkcije praćenja elementa senzora naprezanja, kao što je otkrivanje pada sa konstrukcije, mogu se pouzdano izvesti. Jednovremeno, može se izvesti pričvršćivanje nosača za konstrukciju preko elastične deformacije nosača koja se jednostavno kontroliše, a da nije previše ograničena elementom senzora naprezanja.
[0016] Jednostavan i direktan pristup elementu senzora naprezanja moguć je u središnjem delu, posebno bez fiksiranja elementa senzora naprezanja u deformaciji prethodnim oblikovanjem osnovnog nosača. U središnjem delu može, na primer, doći do dodatnog zatezanja (na primer zahvatnim elementom), ili, takođe, dodatnog rasterećenja (na primer prekomernom dužinom) elementa senzora naprezanja u odnosu na nosač.
[0017] Pričvršćivanje nosača za konstrukciju koju treba kontrolisati, pri čemu se najmanje jedan deo nosača drži konstrukcijom u elastično deformisanom stanju, omogućava izvođenje jednostavne provere da li je sklop za merenje naprezanja i dalje ispravno smešten na konstrukciji ili je pao sa konstrukcije; u drugom slučaju dolazi do vraćanja u elastično nedeformisano stanje nosača ili najmanje pomenutog dela. Do pada sa konstrukcije može, na primer, da dođe zbog starenja spoja ili omekšavanja spoja usled temperature. Sklop za merenje naprezanja je poželjno izveden na takav način da se elastična deformacija ili prednaprezanje nosača može odrediti preko izmerenog naprezanja elementa senzora naprezanja (tj. elastična deformacija nosača je u kontrolisanom području elementa senzora naprezanja). Alternativno je takođe moguće obezbediti merni uređaj ili merenje odvojeno od elementa senzora naprezanja ili njegovog naprezanja, kojim se može proveriti deformacija nosača (na primer korišćenjem daljeg elementa senzora naprezanja).
[0018] Sklop za merenje naprezanja obično obuhvata samo jedan element senzora naprezanja, a takođe, alternativno, dva ili više elemenata senzora naprezanja.
[0019] U okviru ovog pronalaska, element senzora naprezanja je pričvršćen preko prve i druge tačke fiksiranja za prvi i drugi noseći deo, a nije pričvršćen u središnjem delu za ove noseće delove (a takođe ni za druge delove nosača). Pored prvog i drugog nosećeg dela, nosač obično obuhvata i jedan dalji deo ili više njih (kao što je osnovni element ili kopča).
[0020] Element senzora naprezanja poželjno je izveden kao optičko vlakno sa Bragovom rešetkom u vlaknu (=FBG); FBG je smeštena, pri tom, između tačaka fiksiranja u središnjem delu. Obično, kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, element senzora naprezanja je pod blagim elastičnim naprezanjem, tako da i sabijanje i istezanje konstrukcije koju treba kontrolisati može jednostavno da se detektuje.
[0021] Sklop za merenje naprezanja prema ovom pronalasku može posebno da se koristi u brojaču osovina; pri čemu takav brojač osovina obuhvata najmanje jedan sklop za merenje naprezanja prema ovom pronalasku. Takođe se mogu predvideti druge primene sklopa za merenje naprezanja, na primer, radi kontrolisanja mehaničkih opterećenja ili habanja mašinskih komponenata. Element senzora naprezanja može biti postavljen pod kosim uglom, na primer uglom od približno 45°, na neutralno vlakno konstrukcije koju treba kontrolisati. Nosač se može pričvrstiti za konstrukciju koju treba kontrolisati, na primer, pomoću vijaka, lemljenjem ili lepljenjem. Element senzora naprezanja se može pričvrstiti za noseće delove, na primer, stezanjem, lemljenjem ili lepljenjem.
[0022] Ukratko, ovim pronalaskom naročito je jednostavno omogućeno, s jedne strane, da se element senzora naprezanja (kada je nosač pričvršćen za konstrukciju) drži željeno prednapregnutim, a, s druge strane, da se pomoću najmanje dela nosača prati da li je nosač i dalje (dovoljno) pričvršćen za konstrukciju koju treba kontrolisati.
[0023] U slučaju sklopa za merenje naprezanja prema ovom pronalasku obezbeđeno je da deo nosača, koji se konstrukcijom drži u elastično deformisanom stanju kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, obuhvata element lisnate opruge,
i da je na elementu lisnate opruge izveden
- osloni element za oslanjanje na konstrukciju kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, i
- zahvatni element za zahvatanje iza elementa senzora naprezanja u središnjem delu. Osloni element oslonjen na konstrukciju izaziva elastičnu deformaciju na elementu lisnate opruge. Zahvatni element pomera se obično suštinski upravno na pravac istezanja (pravac merenja) elementa senzora naprezanja i obično suštinski upravno na površinu konstrukcije za koju je nosač pričvršćen. Zahvatnim elementom, zavisno od deformacije elementa lisnate opruge, može se na elementu senzora naprezanja izazvati elastično istezanje ili savijanje. Ovo istezanje ili savijanje može se izmeriti pomoću elementa senzora naprezanja (na primer preko istezanja kao takvog ili takođe preko promenjenog, uglavnom povećanog prigušenja), a, prema tome, lako se može prepoznati odvajanje nosača od konstrukcije. Konstruktivni oblik prema ovom pronalasku detektuje odvajanje elementa senzora naprezanja od konstrukcije koju treba kontrolisati na posebno pouzdan način. Da bi se detektovalo padanje senzora potrebna je samo jedna elastična deformacija elementa lisnate opruge; posebno, nema potrebe za pričvršćivanjem (na primer lepkom) potpornih površina koje su elastično pričvršćene jedna za drugu na konstrukciji, zbog čega je ugradnja naročito jednostavna.
Poželjni načini ostvarivanja pronalaska
[0024] U poželjnom načinu ostvarivanja sklopa za merenje naprezanja prema ovom pronalasku, kada je nosač pričvršćen za konstrukciju, zahvatni element je podignut dovoljno visoko da ne dodiruje element senzora naprezanja.
[0025] U nekom daljem načinu ostvarivanja, element lisnate opruge i zahvatni element izvedeni su na takav način da, u elastično deformisanom stanju elementa lisnate opruge kada je nosač pričvršćen za konstrukciju izazivaju samo malo naprezanje ili ne izazivaju naprezanje elementa senzora naprezanja, a, u elastično opuštenom stanju elementa lisnate opruge nakon što se nosač odvoji od konstrukcije, izazivaju veliko naprezanje elementa senzora naprezanja. Element lisnate opruge (zajedno sa zahvatnim elementom) isteže i/ili savija element senzora naprezanja u njegovom elastično opuštenom stanju, što je obično jednostavno detektovati; obrnuto, element lisnate opruge i zahvatni element (kao i osloni element) izvedeni su tako da, u elastično zategnutom stanju, element senzora naprezanja nije ili je samo malo istegnut zahvatnim elementom. Alternativno, takođe je moguće opustiti element senzora naprezanja u elastično opuštenom stanju elementa lisnate opruge.
[0026] Pored toga, poželjan je način ostvarivanja koji obezbeđuje da zahvatni element ima nastavak za zahvatanje koji je isturen nadole ka elementu senzora naprezanja, i da, u elastično nedeformisanom stanju elementa lisnate opruge, zahvatni element preko nastavka za zahvatanje pritiska element senzora naprezanja.
[0027] Takođe je poželjan način ostvarivanja koji obezbeđuje
da nosač ima osnovni element preko kojeg je nosač pričvršćen za konstrukciju koju treba kontrolisati,
i da su prvi noseći deo i drugi noseći deo pričvršćeni na ili za osnovni element. Željeno i pojednostavljeno pričvršćivanje za konstrukciju može se izvesti preko osnovnog elementa, a posebno takođe na velikoj površini. Noseći delovi su obično pričvršćeni za konstrukciju samo preko osnovnog elementa. Uobičajena osnovna konstrukcija izvedena je kao zatvoren prsten ("okvir"), a noseći delovi izviruju ka unutra u prsten. Druga uobičajena osnovna konstrukcija izvedena je sa zatvorenom površinom na kojoj su smešteni noseći delovi.
[0028] Poželjan dalji razvoj ovog načina ostvarivanja obezbeđuje da su prvi i drugi noseći deo, svaki, pričvršćeni za osnovni element samo u zadnjem području koje je okrenuto od elementa senzora naprezanja, a da su prvi i drugi noseći deo, svaki, pričvršćeni za element senzora naprezanja u prednjem području koje je okrenuto od zadnjeg područja. Noseći delovi pričvršćeni su za konstrukciju samo preko osnovnog elementa, pri čemu se pričvršćivanje izvodi na zadnjem području odgovarajućeg nosećeg dela. Noseći delovi obično ne pokazuju (između prednjeg i zadnjeg područja) primetne elastične deformacije. Zbog rastojanja između prednjeg područja i zadnjeg područja, elastično naprezanje osnovnog tela ili konstrukcije prenosi se na element senzora naprezanja u velikoj meri. Obično je ukupna dužina GL nosećih delova između prednjeg i zadnjeg područja najmanje tri puta veća od dužine AE elementa senzora naprezanja između tačaka fiksiranja.
[0029] Dalje prednosti ovog pronalaska proizilaze iz opisa i nacrta. Karakteristike koje su prethodno kao i u nastavku pomenute mogu takođe da se koriste prema ovom pronalasku pojedinačno ili zajedno u bilo kojoj kombinaciji. Prikazane i opisane načine ostvarivanja ne treba tumačiti kao konačni spisak, već imaju karakter primera za opis ovog pronalaska.
Detaljan opis pronalaska i nacrta
[0030] Ovaj pronalazak prikazan je u nacrtu i detaljnije objašnjen pomoću načina ostvarivanja. On prikazuje:
Fig.1a šematski prikaz odozgo konstruktivnog oblika sklopa za merenje naprezanja koji nije prema ovom pronalasku, sa osnovnim elementom u obliku okvira, za opšte objašnjenje;
Fig.1b šematski prikaz poprečnog preseka sklopa za merenje naprezanja sa Fig.1a;
Fig.2a šematski prikaz odozgo jednog načina ostvarivanja sklopa za merenje naprezanja prema ovom pronalasku, sa elementom lisnate opruge, oslonim elementom i zahvatnim elementom;
Fig.2b šematski bočni prikaz sklopa za merenje naprezanja sa Fig.2a, sa nosačem pričvršćenim za konstrukciju;
Fig.2c šematski bočni prikaz sklopa za merenje naprezanja sa Fig.2a, sa nosačem odvojenim od konstrukcije.
[0031] Fig.1a prikazuje, za opšte objašnjenje, konstruktivni oblik sklopa 1 za merenje naprezanja koji nije prema ovom pronalasku u pogledu odozgo, a Fig.1b odgovarajući prikaz poprečnog preseka, vidi ravan Ib na Fig.1a.
[0032] Sklop 1 za merenje naprezanja obuhvata nosač 2, koji ovde obuhvata prstenasto zatvoren, u suštini pravougaoni osnovni element 3 kao i prvi noseći deo T1 i drugi noseći deo T2. Noseći delovi T1, T2 izviruju prema unutra iz osnovnog elementa 3, koji obrazuje spoljni okvir nosača 2.
[0033] Nosač 2 pričvršćen je preko osnovnog elementa 3 u obliku okvira za konstrukciju 4 koju treba kontrolisati, na način koji nije prikazan, na primer zalepljen celom donjom stranom osnovnog elementa 3 za konstrukciju 4; međutim, donje strane nosećih delova T1, T2 nisu zalepljene za konstrukciju 4, već su samo oslonjene na konstrukciju 4. Konstrukcija 4 koju treba kontrolisati može biti, na primer, železnička pruga neke železničke linije.
[0034] Element 5 senzora naprezanja pričvršćen je za noseće delove T1 i T2 na tačkama 7, 8 fiksiranja. Tačke 7, 8 fiksiranja nalaze se na unutrašnjem kraju delova T1, T2. Središnji deo 5a elementa 5 senzora naprezanja koji je smešten između tačaka 7, 8 fiksiranja ovde je slobodno istegnut između delova T1, T2.
[0035] U prikazanom konstruktivnom obliku, element 5 senzora naprezanja izveden je kao optičko vlakno 6 sa Bragovom rešetkom 6a u vlaknu (takođe vlakno sa Bragovom rešetkom, FBG) u središnjem delu 5a. Napominje se da je na Fig.1a, zbog jednostavnosti, vlakno 6 prikazano samo u području središnjeg dela 5a; Fig.1b takođe prikazuje dovode 6b vlakna 6. Alternativno, mogu da se koriste i druge vrste elemenata senzora naprezanja, kao što su trake za merenje električne otpornosti.
[0036] U osnovnom stanju za korišćenje elementa 5 senzora naprezanja radi praćenja naprezanja konstrukcije 4, element 5 senzora naprezanja je obično blago elastično istegnut u središnjem delu 5a u pravcu ER istezanja vlakna 6, radi postavljanja radne tačke FBG. Elastično naprezanje elementa 5 senzora naprezanja može se odrediti na bilo koji način prilikom pričvršćivanja ili pričvršćivanjem elementa 5 senzora naprezanja za tačke 7, 8 fiksiranja (u osnovnom stanju).
[0037] Deformisanjem konstrukcije 4, deformiše se i osnovni element 3 koji je pričvršćen za konstrukciju 4. Ova deformacija osnovnog elementa 3 prenosi se na element 5 senzora naprezanja preko nosećih delova T1, T2, pri čemu ova deformacija može da se izmeri.
[0038] Ukupna dužina GL delova T1, T2, u svakom slučaju, od zadnjeg područja 9 do prednjeg područja 10, gde je postavljena odgovarajuća tačka 7, 8 fiksiranja, sa GL=LT1+LT2, ovde je značajno veća od rastojanja AE tačaka 7, 8 fiksiranja. Kod prikazanog konstruktivnog oblika primenjuje se GL=2*AE; uopšteno je poželjno GL≥2*AE ili takođe GL≥3*AE. Preko delova T1, T2 koji se prostiru paralelno pravcu ER istezanja elementa 5 senzora naprezanja i koji se pomeraju duž pravca ER istezanja pri deformaciji konstrukcije 4, ali se pri tom sami teško deformišu, može se deformacija konstrukcije 4 ili okvira u pravcu ER istezanja u većoj meri preneti na element 5 senzora naprezanja, što odgovara odnosu AE/(LT1+AE+LT2).
[0039] U već pomenutom osnovnom stanju, osnovni element 3 u obliku okvira je u elastično deformisanom stanju, u kojem se drži konstrukcijom 4 koja je smeštena ispod njega, a za koju je pričvršćen osnovni element 3. U ovom slučaju, osnovni element 3 se isteže blago elastično u odnosu na pravac ER istezanja. U slučaju da osnovni element 3 ili nosač 2 spadne sa konstrukcije 4, povratila bi se elastična deformacija osnovnog elementa 3, to jest ovde se osnovni element 3 u pravcu ER istezanja sabija. Na ovaj način bi se takođe promenilo stanje elastične deformacije elementa 5 senzora naprezanja, usled čega se može detektovati spadanje sa konstrukcije 4.
[0040] U načinu ostvarivanja sklopa za merenje naprezanja prema ovom pronalasku, koji je opisan u nastavku, posebno su objašnjene razlike u odnosu na konstruktivni oblik na Fig.1a, 1b.
[0041] Način ostvarivanja sklopa 1 za merenje naprezanja prema ovom pronalasku prikazan je u pogledu odozgo na Fig.2a kao i u bočnom prikazu na Fig.2b u pričvršćenom stanju za konstrukciju 4, a na Fig.2c u odvojenom stanju.
[0042] Sklop 1 za merenje naprezanja ima nosač 2 koji, pored delova T1, T2, takođe obuhvata element 21 lisnate opruge. U prikazanom načinu ostvarivanja, element 21 lisnate opruge međusobno povezuje dva noseća dela T1, T2, pri čemu je element 21 lisnate opruge preko svojih krajeva 22, 23 pričvršćen za delove T1, T2; pri čemu krajnja područja elemenata 21 lisnate opruge preklapaju odgovarajuće delove T1, T2.
[0043] Osloni element 24 izveden je na elementu 21 lisnate opruge, a koji je ovde spregnut preko elementa 5 senzora naprezanja i oslonjen preko oslonog nastavka 24a na konstrukciju 4 koju treba kontrolisati kao partner u zaustavljanju. Kada je nosač 2 pričvršćen za konstrukciju 4 (vidi Fig.2b), osloni element 24, pri tom, pritiska element 21 lisnate opruge nagore od konstrukcije 4, pri čemu se element 21 lisnate opruge elastično deformiše, odnosno ovde se isteže.
[0044] Pored toga, zahvatni element 25 izveden je na elementu 21 lisnate opruge, koji ovde na sličan način zahvata element 5 senzora naprezanja i ovde ima nastavak 25a za zahvatanje koji je isturen nadole u pravcu elementa 5 senzora naprezanja. Nastavak 25a za zahvatanje zahvata iza elementa 5 senzora naprezanja odozgo. U prikazanom načinu ostvarivanja, kada je element 21 lisnate opruge u elastično deformisanom stanju usled oslanjanja na konstrukciju 4 (vidi Fig.2b), zahvatni element 25 (odnosno njegov nastavak 25a za zahvatanje) podignut je dovoljno visoko da ne dodiruje element 5 senzora naprezanja. Shodno tome, element 5 senzora naprezanja je u svom normalnom izduženom stanju predviđenom za normalan rad prilikom merenja (za praćenje naprezanja konstrukcije 4).
[0045] Ako sklop 1 za merenje naprezanja padne sa konstrukcije 4, element 21 lisnate opruge vraća se nazad u elastično nedeformisano stanje, što je prikazano na Fig.2c, jer osloni element 24 nema više partnera u zaustavljanju na prednjem kraju. U ovom stanju, nastavak 25a za zahvatanje zahvatnog elementa 25 pritiska element 5 senzora naprezanja i izaziva kod njega veliko elastično naprezanje. Ovo veliko elastično naprezanje može se precizno izmeriti, tako da se pad sklopa 1 za merenje naprezanja sa konstrukcije 4 može lako prepoznati.
[0046] U načinu ostvarivanja sa Fig.2a-2c, noseći delovi T1, T2 ili nosač 2 mogu se pričvrstiti za konstrukciju 4 koju treba kontrolisati bez značajnog napona smicanja, što pojednostavljuje ugradnju.
Lista pozivnih oznaka
[0047]
1 sklop za merenje naprezanja
2 nosač
3 osnovni element
4 konstrukcija koju treba kontrolisati
5 element senzora naprezanja
5a središnji deo
6 optičko vlakno
6a Bragova rešetka u vlaknu
6b dovod
7 prva tačka fiksiranja
8 druga tačka fiksiranja
9 zadnje područje
10 prednje područje
21 element lisnate opruge
22 kraj (element lisnate opruge)
23 kraj (element lisnate opruge)
24 osloni element
24a osloni nastavak
25 zahvatni element
25a nastavak za zahvatanje
AE rastojanje između tačaka fiksiranja
ER pravac istezanja (element senzora naprezanja)
GL ukupna dužina delova T1, T2
FBG Bragova rešetka u vlaknu (vlakno sa Bragovom rešetkom) LT1 dužina dela T1
LT2 dužina dela T2
T1 prvi deo (element senzora naprezanja)
T2 drugi deo (element senzora naprezanja)
1
Claims (4)
1. Sklop (1) za merenje naprezanja, posebno za brojač (91) osovina, koji obuhvata
- najmanje jedan element (5) senzora naprezanja, posebno optičko vlakno (6) sa Bragovom rešetkom u vlaknu (6a, FBG),
- nosač (2) za koji je pričvršćen element (5) senzora naprezanja, i
- konstrukciju (4) koju treba kontrolisati, posebno železničku prugu, za koju je pričvršćen nosač (2), pri čemu se najmanje jedan deo nosača (2) drži konstrukcijom (4) u elastično deformisanom stanju kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4),
u kojem je nosač (2) izveden od prvog nosećeg dela (T1) i drugog nosećeg dela (T2), koji su međusobno razmaknuti i sučeljeni,
u kojem je element (5) senzora naprezanja pričvršćen za prvi noseći deo (T1) najmanje preko prve tačke (7) fiksiranja i za drugi noseći deo (T2) najmanje preko druge tačke fiksiranja (8), a nije pričvršćen ni za prvi ni za drugi noseći deo (T1, T2) preko središnjeg dela (5a) između tačaka (7, 8) fiksiranja,
u kojem deo nosača (2), koji se drži u elastično deformisanom stanju konstrukcijom (4) kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4), obuhvata element (21) lisnate opruge,
naznačen time,
što su na elementu (21) lisnate opruge izvedeni
- osloni element (24) za oslanjanje na konstrukciju (4) kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4), pri čemu, kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4), osloni element (24) potiskuje element (21) lisnate opruge nagore od konstrukcije (4), usled čega se element (21) lisnate opruge elastično deformiše, i
- zahvatni element (25) za zahvatanje iza elementa (5) senzora naprezanja u središnjem delu (5a), pri čemu, nakon što se nosač (2) odvoji od konstrukcije (4), element (21) lisnate opruge vraća se u elastično nedeformisano stanje i zahvatni element (25) pritiska element (5) senzora naprezanja i izaziva elastično naprezanje na njemu.
2. Sklop (1) prema zahtevu 1, naznačen time,
što kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4), zahvatni element (25) podiže se dovoljno visoko da ne dodiruje element (5) senzora naprezanja.
3. Sklop (1) prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što su element (21) lisnate opruge i zahvatni element (25) izvedeni na takav način da, u elastično deformisanom stanju elementa (21) lisnate opruge kada je nosač (2) pričvršćen za konstrukciju (4), izazivaju samo malo naprezanje ili ne izazivaju naprezanje elementa (5) senzora naprezanja, a, u elastično opuštenom stanju elementa (21) lisnate opruge nakon što se nosač (2) odvoji od konstrukcije (4), izazivaju veliko naprezanje elementa (5) senzora naprezanja.
4. Sklop prema bilo kom od zahteva 1 do 3, naznačen time, što zahvatni element (25) ima nastavak (25a) za zahvatanje koji je isturen nadole prema elementu (5) senzora naprezanja, i što, u elastično nedeformisanom stanju elementa (21) lisnate opruge, zahvatni element (25) preko nastavka (25a) za zahvatanje pritiska element (5) senzora naprezanja.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17192644.7A EP3459811B1 (de) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Verfahren zur montage einer dehnungsmessanordnung, insbesondere für einen achszähler, und zugehörige verwendung |
| EP18759979.0A EP3684672B1 (de) | 2017-09-22 | 2018-09-05 | Dehnungsmessanordnung, insbesondere für einen achszähler |
| PCT/EP2018/073820 WO2019057491A1 (de) | 2017-09-22 | 2018-09-05 | Dehnungsmessanordnung, insbesondere für einen achszähler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS62757B1 true RS62757B1 (sr) | 2022-01-31 |
Family
ID=59982276
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20211598A RS62762B1 (sr) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Postupak za sastavljanje sklopa za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina, i povezana upotreba |
| RS20211585A RS62757B1 (sr) | 2017-09-22 | 2018-09-05 | Sklop za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20211598A RS62762B1 (sr) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Postupak za sastavljanje sklopa za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina, i povezana upotreba |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10926782B2 (sr) |
| EP (2) | EP3459811B1 (sr) |
| JP (2) | JP6827590B2 (sr) |
| KR (1) | KR102163395B1 (sr) |
| CN (2) | CN112880579B (sr) |
| AU (2) | AU2018336680B2 (sr) |
| CA (1) | CA3076559C (sr) |
| DK (2) | DK3459811T3 (sr) |
| ES (2) | ES2903128T3 (sr) |
| HR (2) | HRP20220030T1 (sr) |
| HU (2) | HUE057532T2 (sr) |
| IL (2) | IL273438B (sr) |
| MA (1) | MA50153B1 (sr) |
| PL (2) | PL3459811T3 (sr) |
| PT (2) | PT3459811T (sr) |
| RS (2) | RS62762B1 (sr) |
| SI (2) | SI3459811T1 (sr) |
| WO (1) | WO2019057491A1 (sr) |
| ZA (1) | ZA202001471B (sr) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RS63690B1 (sr) | 2019-12-12 | 2022-11-30 | Thales Man & Services Deutschland Gmbh | Element u dodiru sa šinom i jedinica za detekciju spadanja |
| DK3835729T3 (da) * | 2019-12-12 | 2022-06-07 | Thales Man & Services Deutschland Gmbh | Fastgørelseselement, sensorenhed med en sensor og et fastgørelseselement, sensorenhed samt fremgangsmåde til fastgørelse af en sensorenhed |
| CN112683187B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种光纤光栅应变检测装置 |
| CN113264084A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 海宁德科隆电子有限公司 | 轨道计轴传感器 |
| JP7752995B2 (ja) * | 2021-08-19 | 2025-10-14 | 阪神高速技術株式会社 | 構造物用線状部材の張力検出方法、構造物用線状部材及び線状部材用センサ設置治具 |
| CN117533368B (zh) * | 2023-12-21 | 2025-09-09 | 通号(西安)轨道交通工业集团有限公司北京分公司 | 一种车轮传感器和车轮传感器的脱落检测装置、方法和系统 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3815152A1 (de) * | 1988-05-04 | 1989-11-23 | Strabag Bau Ag | Einrichtung zum ueberwachen und/oder steuern eines schienengebundenen verkehrs |
| JP3492943B2 (ja) * | 1999-07-07 | 2004-02-03 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバセンサによる剥離検出方法 |
| WO2001035133A1 (en) * | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Koheras A/S | Compact athermal optical waveguide using thermal expansion amplification |
| EP1128171A1 (de) * | 2000-02-22 | 2001-08-29 | Sensor Line Gesellschaft für optoelektronische Sensoren mbH | Faseroptischer Belastungssensor zur Detektion von Schienenfahrzeugen |
| JP2002286563A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 光ファイバ式ひずみゲージ |
| JP3598297B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2004-12-08 | 株式会社東京測器研究所 | Ｆｂｇ式変換器における温度補償構造 |
| EP1582430A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | The Hong Kong Polytechnic University | System and process for monitoring railway tracks |
| JP2005055450A (ja) * | 2004-11-29 | 2005-03-03 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 光ファイバ式ひずみゲージ |
| JP2006201071A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | 光ファイバ式荷重センサおよびそれを用いた侵入者検知システム |
| DE102005010344B4 (de) | 2005-03-07 | 2007-05-31 | CCS Technology, Inc., Wilmington | Vorrichtung zum Biegen eines Lichtwellenleiters sowie Anordnung zum Dämpfen von Licht in einem Lichtwellenleiter |
| US20070193362A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-23 | Ferguson Stephen K | Fiber optic strain gage |
| JP5155702B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2013-03-06 | アンリツ株式会社 | 歪計測装置 |
| JP2010054359A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Honda Motor Co Ltd | 光ファイバセンサ |
| CN201266078Y (zh) * | 2008-07-18 | 2009-07-01 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 一种光纤光栅应变传感器 |
| US7796844B2 (en) | 2008-07-22 | 2010-09-14 | The Hong Kong Polytechnic University | Temperature-compensated fibre optic strain gauge |
| CN103465935B (zh) * | 2009-11-30 | 2015-11-25 | 同方威视技术股份有限公司 | 铁路落石预警方法 |
| GB201201703D0 (en) * | 2012-02-01 | 2012-03-14 | Qinetiq Ltd | Detecting train separation |
| GB201203273D0 (en) * | 2012-02-24 | 2012-04-11 | Qinetiq Ltd | Monitoring transport network infrastructure |
| US10069494B2 (en) * | 2013-03-08 | 2018-09-04 | Safran Landing Systems Canada Inc./Safran Systemes D'atterrissage Canada Inc. | Proximity sensor |
| CN103673914B (zh) * | 2013-12-13 | 2016-06-01 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种光纤光栅应变传感器及其安装方法 |
| DE102014100653B4 (de) * | 2014-01-21 | 2016-01-21 | fos4X GmbH | Schienenmesssystem |
| PT3069952T (pt) | 2015-03-20 | 2017-07-14 | Thales Deutschland Gmbh | Processo para a produção de um painel de vidro com um revestimento condutor de eletricidade com defeitos isolados eletricamente |
| JP6736044B2 (ja) * | 2015-05-15 | 2020-08-05 | 株式会社シミウス | 歪みセンサ及び歪みセンサの取付治具 |
| DE102015115925B3 (de) * | 2015-09-21 | 2016-12-08 | fos4X GmbH | Lichtleiter-Einspannvorrichtung, faseroptischer Sensor und Herstellungsverfahren |
| DE102015115927A1 (de) * | 2015-09-21 | 2017-04-06 | fos4X GmbH | Sensorpatch und Verfahren zum Herstellen eines Sensorpatches |
| CN105258716B (zh) * | 2015-09-30 | 2017-10-31 | 南京航空航天大学 | L形光纤光栅传感器及其应用 |
| CN106441140A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-02-22 | 武汉理工大学 | 一种光纤光栅应变增敏传感器 |
| CN106501165B (zh) * | 2016-11-09 | 2023-12-29 | 河海大学 | 温度自补偿光纤光栅钢筋锈蚀传感器及其温度补偿方法 |
-
2017
- 2017-09-22 DK DK17192644.7T patent/DK3459811T3/da active
- 2017-09-22 EP EP17192644.7A patent/EP3459811B1/de active Active
- 2017-09-22 HR HRP20220030TT patent/HRP20220030T1/hr unknown
- 2017-09-22 PL PL17192644T patent/PL3459811T3/pl unknown
- 2017-09-22 ES ES17192644T patent/ES2903128T3/es active Active
- 2017-09-22 HU HUE17192644A patent/HUE057532T2/hu unknown
- 2017-09-22 PT PT171926447T patent/PT3459811T/pt unknown
- 2017-09-22 SI SI201731038T patent/SI3459811T1/sl unknown
- 2017-09-22 RS RS20211598A patent/RS62762B1/sr unknown
-
2018
- 2018-09-05 EP EP18759979.0A patent/EP3684672B1/de active Active
- 2018-09-05 CN CN202110041158.3A patent/CN112880579B/zh active Active
- 2018-09-05 WO PCT/EP2018/073820 patent/WO2019057491A1/de not_active Ceased
- 2018-09-05 PL PL18759979T patent/PL3684672T3/pl unknown
- 2018-09-05 DK DK18759979.0T patent/DK3684672T3/da active
- 2018-09-05 AU AU2018336680A patent/AU2018336680B2/en active Active
- 2018-09-05 MA MA50153A patent/MA50153B1/fr unknown
- 2018-09-05 SI SI201830524T patent/SI3684672T1/sl unknown
- 2018-09-05 KR KR1020207011367A patent/KR102163395B1/ko active Active
- 2018-09-05 HU HUE18759979A patent/HUE057507T2/hu unknown
- 2018-09-05 JP JP2020516529A patent/JP6827590B2/ja active Active
- 2018-09-05 ES ES18759979T patent/ES2903478T3/es active Active
- 2018-09-05 PT PT187599790T patent/PT3684672T/pt unknown
- 2018-09-05 CN CN201880061096.9A patent/CN111108033B/zh active Active
- 2018-09-05 CA CA3076559A patent/CA3076559C/en active Active
- 2018-09-05 RS RS20211585A patent/RS62757B1/sr unknown
- 2018-09-05 HR HRP20220038TT patent/HRP20220038T1/hr unknown
-
2020
- 2020-03-09 ZA ZA2020/01471A patent/ZA202001471B/en unknown
- 2020-03-19 IL IL273438A patent/IL273438B/en active IP Right Grant
- 2020-03-21 US US16/826,220 patent/US10926782B2/en active Active
-
2021
- 2021-01-18 JP JP2021005691A patent/JP7248714B2/ja active Active
- 2021-01-22 US US17/248,406 patent/US11345376B2/en active Active
- 2021-02-12 AU AU2021200912A patent/AU2021200912B2/en active Active
- 2021-03-04 IL IL281271A patent/IL281271B/en unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS62757B1 (sr) | Sklop za merenje naprezanja, posebno za brojač osovina | |
| CA2668815A1 (en) | Monitoring device for detecting stress strain and method for using same | |
| US11524711B2 (en) | Method for mounting a rail monitoring element | |
| ATE414891T1 (de) | Glasfaserdehnungsmesser | |
| RU2018117267A (ru) | Испытательное приспособление для контрольного устройства рулевого привода самолета | |
| US20230220868A1 (en) | Screw nut | |
| KR101420596B1 (ko) | 장력검출식 보안시스템 | |
| HK40046440B (en) | Strain gauge assembly, particularly for an axle counter | |
| HK40019124A (en) | Strain gauge assembly | |
| HK40019124B (en) | Strain gauge assembly | |
| DE102011121118B3 (de) | Verfahren zur in-situ spannungsoptischen Erfassung von Belastungszuständen und belastungsbedingten Schädigungen | |
| BR112020005274B1 (pt) | Arranjo de medição de deformação, em particular para um contador de eixos | |
| WO2008101934A1 (de) | Aufprallsensor für ein kraftfahrzeug | |
| CN120403480A (zh) | 一种基于分布式光纤传感的隧道安全预警装置及方法 | |
| RU2442741C2 (ru) | Стопорное устройство, система счета, способ его применения (варианты) |