[go: up one dir, main page]

RU2487809C2 - Method of track and rolling stock diagnostics - Google Patents

Method of track and rolling stock diagnostics Download PDF

Info

Publication number
RU2487809C2
RU2487809C2 RU2011134303/11A RU2011134303A RU2487809C2 RU 2487809 C2 RU2487809 C2 RU 2487809C2 RU 2011134303/11 A RU2011134303/11 A RU 2011134303/11A RU 2011134303 A RU2011134303 A RU 2011134303A RU 2487809 C2 RU2487809 C2 RU 2487809C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rail
track
rolling stock
pulses
distance
Prior art date
Application number
RU2011134303/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011134303A (en
Inventor
Сергей Григорьевич Лазарев
Алексей Алексеевич КИБКАЛО
Василий Васильевич Клочков
Татьяна Зиновьевна Славинская
Борис Анатольевич Мягков
Original Assignee
Сергей Григорьевич Лазарев
Алексей Алексеевич КИБКАЛО
Василий Васильевич Клочков
Татьяна Зиновьевна Славинская
Борис Анатольевич Мягков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Григорьевич Лазарев, Алексей Алексеевич КИБКАЛО, Василий Васильевич Клочков, Татьяна Зиновьевна Славинская, Борис Анатольевич Мягков filed Critical Сергей Григорьевич Лазарев
Priority to RU2011134303/11A priority Critical patent/RU2487809C2/en
Publication of RU2011134303A publication Critical patent/RU2011134303A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487809C2 publication Critical patent/RU2487809C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to flaw inspection and nondestructive checks. Invention consists in using pulses of surface electromagnetic waves radiated forward and/or backward relative to train direction, registering reflection of said pulses from irregularities of the track and defining type of track and/or rolling stock defects from character of said irregularities.
EFFECT: detection of dangerous macroscopic defects at distance exceed stopping distance and registration of derailment.
2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области дефектоскопии и неразрушающего контроля.The invention relates to the field of flaw detection and non-destructive testing.

Уровень техникиState of the art

Возможность регистрировать изменения состояния рельсового пути в процессе движения железнодорожного состава на значительном расстоянии от локомотива (в пределах, по крайней мере, одного километра), актуальна в плане решения ряда задач обеспечения безопасности перевозок:The ability to register changes in the state of the rail track during the movement of the train at a considerable distance from the locomotive (within at least one kilometer) is relevant in terms of solving a number of problems of ensuring the safety of transportation:

1. Общая тенденция роста скорости движения железнодорожного транспорта, перспективное строительство скоростных магистралей, делают актуальным оснащение железнодорожных составов системами, способными своевременно выявлять наличие на маршруте следования опасных препятствий или разрушений. Дело в том, что при скорости движения состава ~100 км/час, его тормозной путь при экстренном торможении составляет величину ~1 км. Соответственно локомотивная бригада, используя лишь визуальный контроль пути, оказывается не в состоянии своевременно отреагировать на возможные опасные преграды, такие как оползни, завалы, случайно отцепившиеся вагоны идущих впереди составов, разрушение рельсов работающей рядом или пересекающей путь тяжелой техникой. В последнее время возросла опасность диверсионных разрушений. В некотором смысле высокоскоростные составы двигаются вслепую, опираясь лишь на косвенные данные о степени безопасности маршрута.1. The general tendency to increase the speed of railway transport, the prospective construction of highways, make it important to equip trains with systems that can timely detect the presence of dangerous obstacles or destruction on the route. The fact is that when the speed of the train is ~ 100 km / h, its braking distance during emergency braking is ~ 1 km. Accordingly, the locomotive team, using only visual control of the track, is unable to respond in a timely manner to possible dangerous obstacles, such as landslides, debris, accidentally unhooked wagons of trains ahead of them, destruction of rails by heavy machinery working nearby or crossing the track. Recently, the danger of sabotage destruction has increased. In a sense, high-speed trains move blindly, relying only on indirect data on the degree of route safety.

Подобная ситуация стимулирует изучение возможности разработки системы, способной фиксировать отмеченные выше опасные макроскопические дефекты дороги на удалении превышающем тормозной путь. Характерной особенностью железных дорог является наличие искривленных участков. Поэтому использование существующих методов контроля местности, основанных на радиочастотной или лазерной локации, а также телеоптических, требующих прямого наблюдения удаленных объектов, в данном случае представляется малоперспективным.Such a situation stimulates the study of the possibility of developing a system that can fix the dangerous macroscopic road defects noted above at a distance exceeding the braking distance. A characteristic feature of railways is the presence of curved sections. Therefore, the use of existing methods of terrain control based on radio frequency or laser locations, as well as teleoptic, requiring direct observation of distant objects, in this case seems to be unpromising.

2. Сход вагонов с рельсов является серьезной проблемой для обеспечения безопасности движения железнодорожного транспорта. Зарегистрировать тот факт, что колесные пары вагона теряют контакт с рельсами, или что вагон уже сошел с рельсов и катится по шпалам, также оказывается очень тяжело вплоть до того момента, когда происходит его опрокидывание. Особенно это касается товарных вагонов, необорудованных какими либо устройствами сигнализации. Длина современных товарных поездов может составлять величину порядка километра. И понятно, что машинист на таких расстояниях не в состоянии по каким-либо косвенным признакам определить, что какой-то вагон едет не по рельсам.2. The descent of wagons from rails is a serious problem for ensuring the safety of railway traffic. It is also very difficult to register the fact that the car’s wheelsets lose contact with the rails, or that the car has already gone off the rails and rolls on the ties, up to the moment when it rolls over. This is especially true for freight cars that are not equipped with any signaling devices. The length of modern freight trains can be on the order of a kilometer. And it is clear that the driver at such distances is not able to determine by any indirect signs that some car is not traveling on rails.

Делались попытки разработать способы регистрации схода вагона подвижного состава с рельсов, основанные на регистрации ускорений необрессоренных частей подвижного состава /1/ или устройства автоматического торможения подвижного состава при сходе вагона с рельсов /2/. Дело в том, что колеса сошедшего с рельс вагона, проезжая по шпалам, создают механические колебания с так называемой «шпальной частотой», зависящей от скорости движения поезда и расстояния между шпалами. Эти колебания должны распространяться по полотну дороги и через рельсы и колесные пары воздействовать на датчик ускорений, установленный на локомотиве. Однако, как показали экспериментальные работы, волны колебаний со шпальной частотой очень быстро затухают и по существу, может быть надежно зарегистрирован сход с рельсов только соседнего с локомотивом вагона. Данная ситуация также стимулирует изучение возможностей разработки системы, способной фиксировать сход вагонов с рельсов на удалении соответствующем протяженности поездов.Attempts have been made to develop methods for detecting the descent of a rolling stock car from rails based on the registration of the accelerations of the non-sprung parts of the rolling stock / 1 / or automatic braking devices of rolling stock when the car is derailed / 2 / . The fact is that the wheels of a car that has gone off the rails, passing on the railroad ties, create mechanical vibrations with the so-called "slew rate", which depends on the speed of the train and the distance between the railroad ties. These vibrations should propagate along the roadway and, through the rails and wheel pairs, should act on the acceleration sensor mounted on the locomotive. However, as shown by experimental work, vibration waves with a sleeper frequency decay very quickly and, in essence, only the carriage adjacent to the locomotive can be reliably detected from the rails. This situation also stimulates the study of the possibilities of developing a system that can fix the descent of cars from rails at a distance corresponding to the length of trains.

Известно использование СВЧ-техники для целей диагностики рельсов в процессе движения подвижного состава. В /3/ СВЧ-излучение служит для детектирования смещения поверхности рельса, под действием вибрации и выходящих на поверхность рельса акустических волн, путем выделения сдвига фаз падающей на рельс и отраженной электромагнитной волны. Источник СВЧ-излучения устанавливается при этом над поверхностью рельса. Недостатком данного способа является локальный характер его чувствительности.The use of microwave technology for the diagnosis of rails in the process of rolling stock is known. B / 3 / microwave radiation is used to detect the displacement of the rail surface, under the influence of vibration and acoustic waves coming out onto the rail surface, by detecting the phase shift of the incident and reflected electromagnetic wave. In this case, a microwave radiation source is installed above the rail surface. The disadvantage of this method is the local nature of its sensitivity.

Кроме возбуждения и регистрации акустических волн (вибрационных колебаний), на поверхности рельс (в скин-слое), как и на поверхности любого электропроводящего материала, возможно возбуждение вихревых токов. При пересечении вихревыми токами какого-либо поверхностного дефекта (трещины), плотность тока изменяется, что ведет к изменению магнитного потока и может быть зарегистрировано. Это явление используется в хорошо известном магнитном (вихретоковом) дефектоскопе. Этот способ является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, и поэтому выбран в качестве прототипа.In addition to the excitation and registration of acoustic waves (vibrational vibrations), eddy currents can be excited on the rail surface (in the skin layer), as well as on the surface of any electrically conductive material. When eddy currents cross a surface defect (crack), the current density changes, which leads to a change in magnetic flux and can be detected. This phenomenon is used in a well-known magnetic (eddy current) flaw detector. This method is the closest in technical essence to the proposed, and therefore selected as a prototype.

Недостатком вихретокового дефектоскопа является то, что он может выявлять только те дефекты рельсового пути, которые находятся в непосредственной близости от вихретокового датчика.The disadvantage of the eddy current flaw detector is that it can detect only those rail track defects that are in the immediate vicinity of the eddy current sensor.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В основу изобретения поставлена задача, за счет увеличения дистанции диагностирования рельсового пути и подвижного состава, расширения функциональных возможностей способа и области его применения:The basis of the invention is the task, by increasing the distance of diagnosing the rail track and rolling stock, expanding the functionality of the method and its scope:

1) обнаружение опасных макроскопических дефектов железной дороги на удалении, превышающем тормозной путь;1) detection of dangerous macroscopic defects of the railway at a distance exceeding the stopping distance;

2) регистрация потери контакта колесных пар вагонов состава с рельсами.2) registration of the loss of contact of the wheelset of the wagons of the train with the rails.

Для достижения поставленной технической задачи в способе диагностирования рельсового пути и подвижного состава, путем возбуждения в поверхностном слое рельса переменных электрических токов, регистрации электромагнитного поля этих токов и анализе его характеристик, новым является то, что для увеличения дистанции диагностирования формируют в рельсовом пути импульсы поверхностных электромагнитных волн, распространяющихся в рельсовом пути, как в открытом волноводе, вперед и(или) назад по ходу движения поезда, регистрируют частичные или полные отражения этих импульсов от неоднородностей пути (волновода) и по параметрам отраженных сигналов определяют наличие и характер дефектов рельсового пути и(или) подвижного состава.To achieve the technical task in the method of diagnosing the rail track and rolling stock by exciting alternating electric currents in the surface layer of the rail, registering the electromagnetic field of these currents and analyzing its characteristics, it is new that, to increase the distance of diagnosis, surface electromagnetic pulses are generated in the rail waves propagating in the rail, as in an open waveguide, forward and (or) back along the train, register partial or the total reflections of these pulses from the inhomogeneities of the path (waveguide) and the parameters of the reflected signals determine the presence and nature of the defects of the rail track and (or) rolling stock.

Сущность изобретения состоит в использовании радиолокационного принципа поиска целей (дефектов) и соответствующем разнесении во времени сравнительно мощного излучаемого в рельс электромагнитного импульса и сравнительно слабых импульсов частичного отражения от неоднородностей (дефектов) рельсового пути.The essence of the invention consists in using the radar principle of searching for targets (defects) and the corresponding time spacing of a relatively powerful electromagnetic pulse emitted into the rail and relatively weak partial reflection pulses from inhomogeneities (defects) of the rail track.

Ввиду того, что из уровня техники неизвестны способы дистанционного диагностирования рельсового пути и подвижного состава, основанные на использовании поверхностных электромагнитных волн, оно соответствует критерию "новизна".Due to the fact that the methods of remote diagnostics of the rail track and rolling stock based on the use of surface electromagnetic waves are unknown from the prior art, it meets the criterion of "novelty."

Ввиду того, что заявляемое изобретение очевидным образом не следует из аналогов и прототипа, оно соответствует критерию "изобретательский уровень".Due to the fact that the claimed invention obviously does not follow from analogues and prototype, it meets the criterion of "inventive step".

Как будет показано ниже, область промышленного применения заявляемого изобретения может быть весьма широкой. Соответственно заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".As will be shown below, the scope of industrial application of the claimed invention can be very broad. Accordingly, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Перечень фигур чертежейList of drawings

На FIG.1 представлены результаты расчета работы двухэлементного фазированного излучателя на длинную линию. Показан направленный характер излучения.Figure 1 presents the results of calculating the work of a two-element phased emitter on a long line. The directional nature of the radiation is shown.

На FIG.2 представлены результаты расчета отражения расположенного на рельсе препятствия с эффективной высотой 10 см.Figure 2 shows the results of calculating the reflection of an obstacle located on a rail with an effective height of 10 cm.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

С электротехнической точки зрения современные рельсовые пути представляют собой однопроводную линию передачи (ОЛП) электромагнитной энергии, открытый волновод или длинную линию. Известны различные типы ОЛП: провод без покрытия (линия Зоммерфельда), провод, покрытый слоем диэлектрика (линия Губо), провод с гофрированной поверхностью и другие.From an electrotechnical point of view, modern rail tracks are a single-wire transmission line (OLP) of electromagnetic energy, an open waveguide, or a long line. Various types of OLP are known: uncoated wire (Sommerfeld line), wire coated with a dielectric layer (Gubo line), corrugated wire, and others.

Способы дистанционного обнаружения повреждений в кабельных линиях и линиях электропередач хорошо известны. Они основаны на возбуждении в линии электромагнитной волны и анализе отраженных от ее неоднородностей сигналов.Methods for remotely detecting damage in cable lines and power lines are well known. They are based on the excitation in the line of an electromagnetic wave and the analysis of signals reflected from its inhomogeneities.

Отличительной особенностью рельсовых путей является то, что они имеют стыки. Однако рельсовые стыки как правило электрически соединены с помощью специальных накладок и путем пайки, приварки или запрессовки дополнительных соединителей: медных, сталемедных или стальных. Согласно ГОСТ 9.602-89, увеличение сопротивления рельсовых нитей за счет стыков должно быть не более 20%. Токопроводящий стык, с учетом требований ГОСТ 9.602-89, должен иметь электрическое сопротивление не больше сопротивления целого рельса длиной 6 м - при длине рельсовых звеньев 25 м и более. Длина плетей бесстыкового (бархатного) пути может составлять 550-800 м.A distinctive feature of rail tracks is that they have joints. However, rail joints are usually electrically connected using special plates and by soldering, welding or pressing in additional connectors: copper, steel-copper or steel. According to GOST 9.602-89, the increase in resistance of rail threads due to joints should be no more than 20%. The conductive junction, taking into account the requirements of GOST 9.602-89, should have an electrical resistance of not more than the resistance of a whole rail 6 m long - with a length of rail links of 25 m or more. The length of the lash of the jointless (velvet) path can be 550-800 m.

Для определения местонахождения поезда на линии ее делят стыками на изолированные участки. Каждый такой участок пути оснащается рельсовой цепью. Длина изолированных участков колеблется в зависимости от его требуемой пропускной способности. Соответственно на подходе к станции и на самой станции, где скорости движения и расстояние между поездами меньше, рельсовые цепи короче, чем на перегоне. Отметим, что как показали проведенные эксперименты, изолирующие стыки дают сильное, но не полное отражение зондирующего импульса.To determine the location of the train on the line, it is divided by joints into isolated sections. Each such section of the track is equipped with a rail chain. The length of the isolated sections varies depending on its required throughput. Accordingly, on the approach to the station and on the station itself, where the speed of movement and the distance between trains are less, the rail chains are shorter than on the stage. Note that, as shown by the experiments, the insulating joints give a strong, but not complete reflection of the probe pulse.

Теоретическое исследование проблемы проводилось путем анализа системы телеграфных уравнений с параметрами, соответствующими железнодорожному пути.A theoretical study of the problem was carried out by analyzing a system of telegraph equations with parameters corresponding to the railway track.

Основная часть энергии электромагнитного поля поверхностной симметричной Е-волны сосредоточена в цилиндрической области вокруг проводника ОЛП радиусом порядка длины волны. Таким образом, зондирующий импульс должен быть чувствителен не только к объектам, гальванически связанным с рельсом, но и к объектам, от рельса электрически изолированным, но находящихся в непосредственной близости от железнодорожного пути (например, стоящий на путях автомобиль).The main part of the electromagnetic field energy of the surface symmetric E-wave is concentrated in the cylindrical region around the OLP conductor of radius of the order of the wavelength. Thus, the probe pulse should be sensitive not only to objects galvanically connected to the rail, but also to objects electrically isolated from the rail, but located in close proximity to the railway (for example, a car standing on the tracks).

В структуре поверхностной Е-волны имеется радиальная составляющая электрического поля Er и незначительная по величине продольная составляющая Ez. Силовые линии магнитного поля в виде замкнутых круговых линий расположены перпендикулярно и симметрично относительно проводника ОЛП. Для ОЛП необходимо применение специальных устройств возбуждения поверхностной волны. Устройство возбуждения поверхностной волны располагается в области сосредоточения энергии электромагнитного поля.The structure of the surface E-wave has a radial component of the electric field E r and an insignificant longitudinal component E z . The magnetic field lines in the form of closed circular lines are perpendicular and symmetrical with respect to the OLP conductor. For OLP, the use of special surface wave excitation devices is necessary. The surface wave excitation device is located in the area of concentration of electromagnetic field energy.

Распространение зондирующего импульса (тока I и напряжения V) по рельсовому пути можно приближенно описать с помощью телеграфных уравнений:The propagation of the probe pulse (current I and voltage V) along the rail track can be approximately described using telegraph equations:

V x = L I t R I                                                           (1)

Figure 00000001
V x = - L I t - R I (one)
Figure 00000001

I x = C V t G V ,                                                        (2)

Figure 00000002
I x = - C V t - G V , (2)
Figure 00000002

где L, R, С, G - характеризующие рельсовый путь удельные индуктивность, сопротивление, емкость и проводимость соответственно.where L, R, C, G are the specific inductance, resistance, capacitance and conductivity characterizing the rail track, respectively.

Из (1, 2) получаем для тока:From (1, 2) we obtain for current:

2 I x 2 = L C 2 I t 2 + ( R C + L G ) I t + R G I                               (3)

Figure 00000003
2 I x 2 = L C 2 I t 2 + ( R C + L G ) I t + R G I (3)
Figure 00000003

Будем полагать, что параметры L0, R0, C0, G0 - характеризуют однородный путь (длинную линию). Введем неоднородности линии в точках хс и xr с помощью дельта-функций:We will assume that the parameters L 0 , R 0 , C 0 , G 0 - characterize a homogeneous path (long line). We introduce the inhomogeneities of the line at the points xc and xr using the delta functions:

C = C 0 + C 1 δ ( x x c )                                                             (4)

Figure 00000004
C = C 0 + C one δ ( x - x c ) (four)
Figure 00000004

R = R 0 + R 1 δ ( x x r )                                                            (5)

Figure 00000005
R = R 0 + R one δ ( x - x r ) (5)
Figure 00000005

Представим ток I в виде:Imagine the current I in the form:

I = I 0 + I 1 c + I 1 r ,                                                                      (6)

Figure 00000006
I = I 0 + I one c + I one r , (6)
Figure 00000006

где I0 - ток, соответствующий однородной линии, I1c - возмущение тока, вызванное емкостной неоднородностью рельсового пути, I1r - возмущение тока, вызванное омической неоднородностью рельсового пути.where I 0 is the current corresponding to a uniform line, I 1c is the current perturbation caused by capacitive inhomogeneity of the rail track, I 1r is the current perturbation caused by ohmic inhomogeneity of the rail path.

Введем параметры скорости распространения волны в линии v, времени релаксации τ, обратного времени затухания сигнала η:We introduce the parameters of the wave propagation velocity in line v, relaxation time τ, and the inverse decay time of the signal η:

ν = 1 L 0 C 0                                                                    (7)

Figure 00000007
ν = one L 0 C 0 (7)
Figure 00000007

2 τ = R 0 L 0 + G 0 C 0                                                                (8)

Figure 00000008
2 τ = R 0 L 0 + G 0 C 0 (8)
Figure 00000008

η = R 0 G 0 L 0 C 0                                                                  (9)

Figure 00000009
η = R 0 G 0 L 0 C 0 (9)
Figure 00000009

Введем операторWe introduce the operator

L ^ = 2 t 2 + 2 τ t + η 2 ν 2 2 x 2                                       (10)

Figure 00000010
L ^ = 2 t 2 + 2 τ t + η 2 - ν 2 2 x 2 (10)
Figure 00000010

Тогда уравнение тока однородной линии будет иметь вид:Then the current equation of a homogeneous line will look like:

L ^ I 0 ( t , x ) = 0                                                               (11)

Figure 00000011
L ^ I 0 ( t , x ) = 0 (eleven)
Figure 00000011

Будем полагать, что в начале координат находится генератор тока:We assume that the current generator is at the origin:

I 0 ( t ,0 ) = I g ( t ) ,                                                             (12)

Figure 00000012
I 0 ( t 0 ) = I g ( t ) , (12)
Figure 00000012

где Ig - заданная функция времени.where I g is a given function of time.

Другими граничными условиями является отсутствие расходимости тока на бесконечности.Other boundary conditions are the absence of current divergence at infinity.

В первом порядке теории возмущений уравнения для токов I1c и I1r имеют вид:In the first order of perturbation theory, the equations for currents I 1c and I 1r have the form:

L ^ I 1 c = C 1 C 0 2 I 0 t 2 ( x x c )                                       (13)

Figure 00000013
L ^ I one c = - C one C 0 2 I 0 t 2 ( x - x c ) (13)
Figure 00000013

L ^ I 1 r = ( R 1 L 0 I 0 t + R 1 R 0 η 2 I 0 ) δ ( x x r )                     (14)

Figure 00000014
L ^ I one r = - ( R one L 0 I 0 t + R one R 0 η 2 I 0 ) δ ( x - x r ) (fourteen)
Figure 00000014

Сделаем преобразование Фурье по времени тока I0:We make the Fourier transform in current time I 0 :

I 0 ( t , x ) = d ω 2 π I 0 ω ( x ) exp ( i ω t )                                              (15)

Figure 00000015
I 0 ( t , x ) = - d ω 2 π I 0 ω ( x ) exp ( - i ω t ) (fifteen)
Figure 00000015

I 0 ω ( x ) = d t I 0 ( t , x ) exp ( i ω t )                                                   (16)

Figure 00000016
I 0 ω ( x ) = - d t I 0 ( t , x ) exp ( i ω t ) (16)
Figure 00000016

Подставляя (15) в (11), имеем:Substituting (15) in (11), we have:

[ ω 2 2 i ω τ + η 2 ] I 0 ω ( x ) = ν 2 I 0 ω ' ' ( x )                                         (17)

Figure 00000017
[ - ω 2 - 2 i ω τ + η 2 ] I 0 ω ( x ) = ν 2 I 0 ω '' '' ( x ) (17)
Figure 00000017

Учитывая граничное условие (12), решение (17) будет иметь вид:Given the boundary condition (12), the solution (17) will have the form:

I 0 ϖ ( x ) = I g ω exp ( i k ω x ) ,                                                            (18)

Figure 00000018
I 0 ϖ ( x ) = I g ω exp ( i k ω x ) , (eighteen)
Figure 00000018

где I - компонента Фурье - разложения функции тока генератора Ig(t).where I is the Fourier component of the expansion of the generator current function I g (t).

k ω = ± A ω ν exp ( i δ 2 )                                                                    (19)

Figure 00000019
k ω = ± A ω ν exp ( i δ 2 ) (19)
Figure 00000019

A ω = ( ω 2 η 2 ) 2 + 4 ω 2 τ 2 4                                                            (20)

Figure 00000020
A ω = ( ω 2 - η 2 ) 2 + four ω 2 τ 2 four (twenty)
Figure 00000020

t g ( δ ) = 2 ω τ ( ω 2 η 2 )                                                                  (21)

Figure 00000021
t g ( δ ) = 2 ω τ ( ω 2 - η 2 ) (21)
Figure 00000021

Исследуем предельные соотношения. Пусть ω→0, тогда tg(δ)→-0, следовательно δ→π. Если ω→∞, тогда tg(δ)→+0, следовательно δ→0.We study the limit relations. Let ω → 0, then tg (δ) → - 0, therefore δ → π. If ω → ∞, then tg (δ) → +0, therefore δ → 0.

Тогда окончательно для тока однородной линии можно записать:Then finally for a homogeneous line current we can write:

I 0 ( t , x ) = d ω 2 π I g ω exp [ i ( k ω x ω t ) ]                                        (22)

Figure 00000022
I 0 ( t , x ) = - d ω 2 π I g ω exp [ i ( k ω x - ω t ) ] (22)
Figure 00000022

Рассмотрим пример. Пусть генератор создает сигнал с гармоникой ωg. Пусть выполняются условия:Consider an example. Let the generator produce a signal with harmonic ω g . Let the conditions be satisfied:

ω g τ > > 1                                                                                   (23)

Figure 00000023
ω g τ > > one (23)
Figure 00000023

η ω g < < 1                                                                                   (24)

Figure 00000024
η ω g < < one (24)
Figure 00000024

Тогда имеем:Then we have:

I 0 ( t , x ) I g exp [ i ω g ( x ν t ) ] exp ( x ν τ )                                  (25)

Figure 00000025
I 0 ( t , x ) I g exp [ i ω g ( x ν - t ) ] exp ( - x ν τ ) (25)
Figure 00000025

Решения уравнений (13, 14), можно получить методом функций Грина. Определим функцию Грина G(t. x) оператора L:Solutions of equations (13, 14) can be obtained by the method of Green functions. We define the Green function G (t. X) of the operator L:

L ^ G ( t , x ) = δ ( t ) δ ( x )                                                               (26)

Figure 00000026
L ^ G ( t , x ) = δ ( t ) δ ( x ) (26)
Figure 00000026

Тогда решения уравнений (13, 14) будут равны свертке функции Грина с правыми частями соответствующих уравнений.Then the solutions of equations (13, 14) will be equal to the convolution of the Green's function with the right-hand sides of the corresponding equations.

Сделаем преобразование Фурье функции G(t,x) по координате:We make the Fourier transform of the function G (t, x) in the coordinate:

G ( t , x ) = d k 2 π G k ( t ) exp ( i k x )                                                (27)

Figure 00000027
G ( t , x ) = - d k 2 π G k ( t ) exp ( i k x ) (27)
Figure 00000027

Имеем:We have:

2 G k ( t ) t 2 + 2 τ G k ( t ) t + [ k 2 ν 2 + η 2 ] G k ( t ) = δ ( t )                        (28)

Figure 00000028
2 G k ( t ) t 2 + 2 τ G k ( t ) t + [ k 2 ν 2 + η 2 ] G k ( t ) = δ ( t ) (28)
Figure 00000028

Решение (28) имеет вид:Solution (28) has the form:

G k ( t ) = Θ ( t ) α k sin ( α k t ) ,                                                               (29)

Figure 00000029
G k ( t ) = Θ ( t ) α k sin ( α k t ) , (29)
Figure 00000029

где αk - есть решение уравнения:where α k is the solution of the equation:

α k 2 2 i α k τ ( k 2 ν 2 + η 2 ) = 0                                                      (30)

Figure 00000030
α k 2 - 2 i α k τ - ( k 2 ν 2 + η 2 ) = 0 (thirty)
Figure 00000030

Таким образом, функцию Грина уравнения (26) можно представить в виде интеграла:Thus, the Green's function of equation (26) can be represented as an integral:

G ( t , x ) = Θ ( t ) d k 2 π sin ( α k t ) α k exp ( i k x )                                        (31)

Figure 00000031
G ( t , x ) = Θ ( t ) - d k 2 π sin ( α k t ) α k exp ( i k x ) (31)
Figure 00000031

Легко видеть, что выражение (31), свернутое с правыми частями уравнений (13 и 14), описывает вторичные волны тока I1c и I1r, порождаемые первичной волной I0, рассеиваемой на неоднородностях железнодорожного пути (длинной линии).It is easy to see that expression (31), convoluted with the right-hand sides of equations (13 and 14), describes the secondary current waves I 1c and I 1r generated by the primary wave I 0 scattered along the inhomogeneities of the railway track (long line).

Данное элементарное описание процесса трансляции и рассеяния зондирующего импульса по линии, требует существенного уточнения. Дело в том, что очень существенной может оказаться зависимость омического сопротивления линии от частоты. Известно, что СВЧ ток течет не по всему сечению проводника, а только по его поверхности, в скин-слое толщиной Δ, зависящей от частоты сигнала. В системе СИ толщина скин-слоя записывается в следующем виде:This elementary description of the process of translation and scattering of the probe pulse along the line requires substantial refinement. The fact is that the dependence of the ohmic resistance of the line on the frequency can turn out to be very significant. It is known that microwave current does not flow over the entire cross section of a conductor, but only over its surface, in a skin layer of thickness Δ, which depends on the signal frequency. In the SI system, the skin layer thickness is written as follows:

Δ = 2 ρ ω μ μ 0 ,                                                                        (32)

Figure 00000032
Δ = 2 ρ ω μ μ 0 , (32)
Figure 00000032

где ρ - удельное электрическое сопротивление проводника, µµ0 - относительная и абсолютная магнитные проницаемости проводника.where ρ is the specific electrical resistance of the conductor, µµ 0 is the relative and absolute magnetic permeabilities of the conductor.

Пусть для простоты проводник имеет вид цилиндра радиуса r0. Тогда его удельную проводимость R0 можно записать в виде:For simplicity, let the conductor have the form of a cylinder of radius r 0 . Then its specific conductivity R 0 can be written in the form:

R 0 = χ ω ,                                                                      (33)

Figure 00000033
R 0 = χ ω , (33)
Figure 00000033

гдеWhere

χ = 1 2 π r 0 μ μ 0 ρ 2                                                           (34)

Figure 00000034
χ = one 2 π r 0 μ μ 0 ρ 2 (34)
Figure 00000034

Легко видеть, что в этом случае, например, длина затухания сигнала vτ, выражение (25), будет обратно пропорционально частоте электромагнитного импульса:It is easy to see that in this case, for example, the signal attenuation length vτ, expression (25), will be inversely proportional to the frequency of the electromagnetic pulse:

ν τ = 2 ν L 0 χ ω                                                                          (35)

Figure 00000035
ν τ = 2 ν L 0 χ ω (35)
Figure 00000035

Неоднородности линии ведут к частичным отражениям. В рельсе скорость распространения электромагнитного импульса близка к скорости света - 300 м/мкс. Зондирование на километровую дистанцию в этом случае занимает время в пределах 10 мкс. С учетом времени переключения на работу локатора «вперед» и «назад», будем полагать, что период следования зондирующих импульсов составляет 100 мкс.Line inhomogeneities lead to partial reflections. In a rail, the speed of propagation of an electromagnetic pulse is close to the speed of light - 300 m / μs. Sensing over a kilometer distance in this case takes time within 10 μs. Taking into account the switching time for the forward and backward locator operation, we will assume that the probe pulse repetition period is 100 μs.

Пусть поезд идет со скоростью 120 км/час (примерно 30 м/с). При периоде генерации зондирующих импульсов в 100 мкс имеется возможность многократного повторения «экспериментов» по исследованию состояния железнодорожного пути как «вперед», так и «назад». Так, за 1 секунду будет проведено число экспериментов N=10000. Статистическая обработка может позволить, используя математические методы обработки сигналов, подавить шум и выделить сигнал от дефекта. Известно, например, что при проведении N экспериментов, погрешности измерения величин уменьшаются обратно пропорционально корню квадратному из N.Let the train go at a speed of 120 km / h (approximately 30 m / s). With a probe pulse generation period of 100 μs, there is the possibility of repeated repetition of “experiments” to study the state of the railway track, both “forward” and “backward”. So, in 1 second the number of experiments N = 10000 will be carried out. Statistical processing can allow, using mathematical methods of signal processing, to suppress noise and isolate the signal from the defect. It is known, for example, that when conducting N experiments, the measurement errors of the quantities decrease inversely with the square root of N.

Анализ характера отражения сигнала в рельсах от дефектов пути различного типа показывает, что при сплошном разрушении рельсового пути коэффициент отражения К=1 для всех гармоник импульса. При наличии на линии локальной присоединенной емкости, чему физически может соответствовать, например, стоящий на путях вагон, коэффициент отражения содержит два члена, пропорциональных частоте в первой и во второй степени. Оценки показывают, что возможна и регистрация металлических объектов, находящихся на небольшой глубине под поверхностью полотна дороги.An analysis of the nature of the reflection of a signal in rails from defects of a track of various types shows that with a continuous destruction of the rail track, the reflection coefficient K = 1 for all pulse harmonics. If there is a local attached capacitance on the line, which physically may correspond, for example, to a car standing on the track, the reflection coefficient contains two terms proportional to the frequency in the first and second degree. Estimates show that it is possible to register metal objects located at a shallow depth below the surface of the roadbed.

Таким образом, анализ амплитудно-частотной характеристики отраженного сигнала, может позволить делать заключения о характере дефекта рельсового пути.Thus, the analysis of the amplitude-frequency characteristics of the reflected signal can allow us to draw conclusions about the nature of the rail track defect.

Технически генерация зондирующего импульса и регистрация отраженного импульса может быть обеспечена как индукционными, так и емкостными устройствами.Technically, the generation of the probe pulse and registration of the reflected pulse can be provided by both induction and capacitive devices.

Результаты моделирования показывают, что возможно формирование направленного излучения (вперед-назад) с помощью нескольких простейших излучателей, запитанных со сдвигом фазы (фазированной антенной решетки).The simulation results show that it is possible to form directional radiation (back and forth) with the help of several simple radiators powered with a phase shift (phased array antenna).

Рассмотрим формирование направленного импульса в рельсах. Пусть мы имеем простейший фазированный излучатель, состоящий из двух элементов. Первый излучатель находится в начале координат и формирует волну φ1 единичной амплитуды и частотой ω в линии, описываемую выражением (36).Consider the formation of a directed pulse in rails. Let us have the simplest phased emitter, consisting of two elements. The first emitter is located at the origin and forms a wave φ 1 of unit amplitude and frequency ω in the line described by expression (36).

ϕ 1 ( t , x ) = Θ ( x ) sin [ ω ( t x ν ) ] + Θ ( x ) sin [ ω ( t + x ν ) ] ,                      (36)

Figure 00000036
ϕ one ( t , x ) = Θ ( x ) sin [ ω ( t - x ν ) ] + Θ ( - x ) sin [ ω ( t + x ν ) ] , (36)
Figure 00000036

где v - скорость распространения волны в линии.where v is the wave propagation velocity in the line.

Второй излучатель находится в точке с координатой а=λ/4, где λ - длина волны, и формирует волну φ2 с задержкой по фазе относительно волны φ1 на величину a/v.The second radiator is located at a point with the coordinate a = λ / 4, where λ is the wavelength, and forms a wave φ 2 with a phase delay relative to wave φ 1 by a / v.

φ 2 ( t , x ) = Θ ( x a ) sin [ ω ( t x ν + a ν a ν ) ] + Θ ( a x ) sin [ ω ( t + x ν 2 a ν ) ]     (37)

Figure 00000037
φ 2 ( t , x ) = Θ ( x - a ) sin [ ω ( t - x ν + a ν - a ν ) ] + Θ ( a - x ) sin [ ω ( t + x ν - 2 a ν ) ] (37)
Figure 00000037

Ввиду линейности волновых уравнений, волны φ1 и φ2 складываются. Суммарная волна φ=φ12, будет иметь вид:Due to the linearity of the wave equations, waves φ 1 and φ 2 are added. The total wave φ = φ 1 + φ 2 will have the form:

φ ( t , x ) = Θ ( x a ) 2 sin [ ω ( t x ν ) ] Θ ( x ) Θ ( a x ) 2 sin ( k x ) cos ( ω t )          (38)

Figure 00000038
φ ( t , x ) = Θ ( x - a ) 2 sin [ ω ( t - x ν ) ] - Θ ( x ) Θ ( a - x ) 2 sin ( k x ) cos ( ω t ) (38)
Figure 00000038

где k=2π/λ.where k = 2π / λ.

Таким образом, в данном случае между излучателями формируется стоячая волна. Вперед, за излучателями, распространяется волна удвоенной амплитуды. Назад, за излучателями, волны взаимно гасятся.Thus, in this case, a standing wave is formed between the emitters. Forward, behind the emitters, a wave of doubled amplitude propagates. Back behind the emitters, the waves cancel each other out.

В целом проведенные исследования показали, что все устройство локатора может быть выполнено достаточно компактным, иметь малое энергопотребление (на уровне ~1 Вт) и может быть установлено на любом рельсовом транспортном средстве.In general, studies have shown that the entire locator device can be made compact enough to have low power consumption (~ 1 W) and can be installed on any rail vehicle.

Структурный состав Системы электромагнитного зондированияThe structural composition of the electromagnetic sounding system

Система должна состоять из двух каналов радиолокатора (по одному на каждый рельс), устройства точного позиционирования (Глонасс или GPS), блока памяти с картиной «бездефектного пути» (например, отражений от изолирующих стыков и стрелок) и нормальных отражений от колесных пар вагонов поезда, а также компьютера, обеспечивающего сравнение в реальном режиме времени радиолокационных картин бездефектного пути и нормальных отражений от колесных пар вагонов поезда, с контролируемым в данный момент;The system should consist of two radar channels (one for each rail), an accurate positioning device (Glonass or GPS), a memory block with a picture of a “defect-free path” (for example, reflections from insulating joints and arrows) and normal reflections from the wheelsets of train cars , as well as a computer that provides real-time comparison of radar pictures of the defect-free path and normal reflections from the wheelsets of train cars with the currently controlled one;

Радиолокатор должен состоять из регулируемого генератора электрических импульсов специальной формы; коммутатора, обеспечивающего поочередную трансляцию импульса на каждую приемо-передающую антенну; синхронизатора, обеспечивающего открытие входа усилителя приемника на определенный временной интервал, соответствующий времени прихода отраженного сигнала.The radar should consist of a specially shaped adjustable electric pulse generator; a switch providing alternate transmission of a pulse to each transceiver antenna; synchronizer, providing the opening of the input of the amplifier of the receiver for a certain time interval corresponding to the time of arrival of the reflected signal.

Блок памяти должен обеспечивать введение и хранение параметров отраженных импульсов, соответствующих нормальному состоянию пути и нормальному состоянию вагонов.The memory unit must provide the introduction and storage of parameters of the reflected pulses corresponding to the normal state of the track and the normal state of the cars.

Блок питания должен обеспечивать работу Системы от стандартных бортовых источников питания.The power supply must ensure the operation of the System from standard on-board power supplies.

Бортовой компьютер Системы на основе соответствующего программного обеспечения и с учетом данных по бездефектному пути должен обеспечивать обработку полученной информации с выдачей заключения о степени безопасности маршрута и о состоянии вагонов поезда.The on-board computer of the System, based on appropriate software and taking into account data on a faultless path, should ensure the processing of the received information with the issuance of an opinion on the degree of safety of the route and on the condition of train cars.

Дополнительные возможностиAdditional features

Известен так называемый магнитоупругий эффект или эффект Виллари, состоящий в том, что под действием механических напряжений изменяются магнитные свойства тел (см. напр. /4/), в частности, магнитная проницаемость ферромагнитных сталей, в том числе и рельсовых.The so-called magnetoelastic effect or Villari effect is known, which consists in the fact that under the action of mechanical stresses the magnetic properties of bodies change (see, e.g., / 4 /), in particular, the magnetic permeability of ferromagnetic steels, including rail.

От магнитной проницаемости зависит глубина скин-слоя, в котором по поверхности ферромагнитного проводника (рельса) распространяется электромагнитный импульс. А от глубины скин-слоя зависит удельное электрическое сопротивление линии (рельсового пути). Неоднородности линии ведут к частичным отражениям. Зондирование на километровую дистанцию в этом случае (с учетом скорости распространения электромагнитного импульса ~300 м/мкс) занимает время в пределах 10 мкс. С учетом времени переключения на работу локатора «вперед» и «назад», будем полагать, что период следования зондирующих импульсов составляет 100 мкс. Колесо вагона имеет диаметр 1 метр и, соответственно, длину окружности - примерно 3 м.The depth of the skin layer, in which an electromagnetic pulse propagates along the surface of a ferromagnetic conductor (rail), depends on magnetic permeability. And the specific electrical resistance of the line (rail track) depends on the depth of the skin layer. Line inhomogeneities lead to partial reflections. Sounding over a kilometer distance in this case (taking into account the propagation velocity of the electromagnetic pulse ~ 300 m / μs) takes time within 10 μs. Taking into account the switching time for the forward and backward locator operation, we will assume that the probe pulse repetition period is 100 μs. The wagon wheel has a diameter of 1 meter and, accordingly, a circumference of approximately 3 m.

Пусть поезд идет со скоростью 120 км/час (примерно 30 м/с). Тогда, если на колесе есть дефект (например, лыска или ползун), то с периодом в 0.1 секунду, он будет ударяться об рельс, генерируя избыточные волны деформации и меняя картину отражения. При частоте генерации зондирующих импульсов в 100 мкс эта картинка должна хорошо прописываться и, например, за 100 с "эксперимент по обнаружению дефектного колеса" будет повторен 1000 раз. Это может позволить, используя математические методы обработки сигналов, подавить шум и выделить сигнал от дефекта.Let the train go at a speed of 120 km / h (approximately 30 m / s). Then, if there is a defect on the wheel (for example, a flat or slider), then with a period of 0.1 second, it will hit the rail, generating excess deformation waves and changing the reflection pattern. At a probe pulse generation frequency of 100 μs, this picture should be well recorded and, for example, for 100 s the “experiment to detect a defective wheel” will be repeated 1000 times. This can allow, using mathematical methods of signal processing, to suppress noise and isolate the signal from the defect.

Таким образом, имеется теоретическая возможность дистанционного мониторинга некоторых дефектов подвижного состава.Thus, there is a theoretical possibility of remote monitoring of some rolling stock defects.

Если окажется возможным определять с достаточной точностью координаты колесных пар вагонов, а соответственно, и самих вагонов, то окажется возможным определять степень растяжения/сжатия сцепок вагонов. Данная информация может быть использована для выбора оптимального режима работы силовой установки локомотива.If it becomes possible to determine with sufficient accuracy the coordinates of the wheelsets of the cars, and, accordingly, the cars themselves, it will be possible to determine the degree of stretching / compression of the couplers of the cars. This information can be used to select the optimal operating mode of the locomotive power plant.

Рельсовый локатор может быть независимым источником информации об обрыве или расстыковке одного или группы вагонов от остального состава.A rail locator can be an independent source of information about the breakage or undocking of one or a group of cars from the rest of the train.

Наконец, несмотря на повышенное количество изолирующих стыков на подъездных путях, рельсовый локатор может служить для предотвращения столкновений маневрирующих локомотивовFinally, despite the increased number of insulating joints on access roads, the rail locator can serve to prevent collisions between maneuvering locomotives

Источники информацииInformation sources

1. Меркулов В.И.; Мисевич В.Н.; Славинский З.М.; Трошкина Е.И.; Шарадзе О.Х. Патент РФ №2137633 от 08.09.1998.1. Merkulov V.I .; Misevich V.N .; Slavinsky Z.M .; Troshkina E.I .; Sharadze O.Kh. RF patent №2137633 from 08.09.1998.

2. Смирнов В.В.; Меркулов В.И.; Мисевич В.Н.; Славинский З.М.; Шарадзе О.Х.; Кулемин В.Н.; Ерилин Е.С.; Спиридонов Э.С. Патент РФ №2137632 от 08.09.1998.2. Smirnov V.V .; Merkulov V.I .; Misevich V.N .; Slavinsky Z.M .; Sharadze O.Kh .; Kulemin V.N .; Yerilin E.S .; Spiridonov E.S. RF patent №2137632 from 09/08/1998.

3. Кудинов Д.С., Шайдуров Г.Я. Способ неразрушающего контроля железнодорожных рельсов в процессе движения подвижного состава и устройство для его осуществления. Патент РФ №2380259 от 17.11.2008.3. Kudinov D.S., Shaidurov G.Ya. Method for non-destructive testing of railway rails in the process of rolling stock movement and device for its implementation. RF patent No. 2380259 dated November 17, 2008.

4. Э.С.Горкунов, С.Ю.Митропольская, А.Л.Осинцева, Д.И.Вичужанин. «Исследование деформации и оценка напряжений в материалах с упрочненным поверхностным слоем магнитными методами» Физическая мезомеханика. 12 2 (2009) 95-104.4. E.S. Gorkunov, S.Yu. Mitropolskaya, A.L. Osintseva, D.I. Vichujanin. “The study of deformation and stress assessment in materials with a hardened surface layer by magnetic methods” Physical mesomechanics. 12 2 (2009) 95-104.

Claims (1)

Способ диагностирования рельсового пути и подвижного состава путем возбуждения в поверхностном слое рельса переменных электрических токов, регистрации электромагнитного поля этих токов и анализе его характеристик, отличающийся тем, что для увеличения дистанции диагностирования формируют в рельсовом пути импульсы поверхностных электромагнитных волн, распространяющихся в рельсовом пути, как в открытом волноводе, в направлениях «вперед» и(или) «назад» по ходу движения поезда, регистрируют частичные или полные отражения этих импульсов от неоднородностей пути (волновода) и по параметрам отраженных сигналов определяют наличие и характер дефектов рельсового пути и(или) подвижного состава. A method for diagnosing a rail track and rolling stock by exciting alternating electric currents in a surface layer of a rail, detecting the electromagnetic field of these currents and analyzing its characteristics, characterized in that for increasing the distance of diagnosis, pulses of surface electromagnetic waves propagating in the rail are generated in the rail, as in the open waveguide, in the directions “forward” and (or) “backward” along the train, register partial or total reflections of these pulses from the inhomogeneities of the path (waveguide) and the parameters of the reflected signals determine the presence and nature of the defects of the rail track and (or) rolling stock.
RU2011134303/11A 2011-08-16 2011-08-16 Method of track and rolling stock diagnostics RU2487809C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134303/11A RU2487809C2 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of track and rolling stock diagnostics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134303/11A RU2487809C2 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of track and rolling stock diagnostics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011134303A RU2011134303A (en) 2013-02-27
RU2487809C2 true RU2487809C2 (en) 2013-07-20

Family

ID=48791319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134303/11A RU2487809C2 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of track and rolling stock diagnostics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487809C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555070C1 (en) * 2014-03-11 2015-07-10 Олег Михайлович Костюк Method for control over longitudinal stress condition of rail bars in continuous welded rail tracks
RU2653663C1 (en) * 2017-04-26 2018-05-11 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Rail electromagnetic-acoustic control device
RU2676874C2 (en) * 2014-05-21 2019-01-11 ЮНИВЕРСАЛ СИТИ СТЬЮДИОС ЭлЭлСи System and method of tracking for use in monitoring amusement park equipment
RU2683120C1 (en) * 2018-05-21 2019-03-26 Андрей Викторович Журавлев Method of obtaining radar image and geometry of surfaces of rail cover

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106274983B (en) * 2016-08-31 2018-03-16 北京唐智科技发展有限公司 A kind of Mechanism Diagnosis method for identifying track traffic wheel On Wheel Rim Fracture

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061611C1 (en) * 1991-12-09 1996-06-10 Владимир Николаевич Кашников Method of determining parameters characterizing condition of wheel-rail system when vehicle along curvilinear section of track
US20020033049A1 (en) * 2000-08-25 2002-03-21 Amini Bijan K. Detection of anomalies on railroad tracks
US20080105791A1 (en) * 2004-12-13 2008-05-08 Karg Kenneth A Broken Rail Detection System
RU2380259C1 (en) * 2008-11-17 2010-01-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) Method of nondestructive check of railway rails in process of rolling stock traveling and device for its realisation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061611C1 (en) * 1991-12-09 1996-06-10 Владимир Николаевич Кашников Method of determining parameters characterizing condition of wheel-rail system when vehicle along curvilinear section of track
US20020033049A1 (en) * 2000-08-25 2002-03-21 Amini Bijan K. Detection of anomalies on railroad tracks
US20080105791A1 (en) * 2004-12-13 2008-05-08 Karg Kenneth A Broken Rail Detection System
RU2380259C1 (en) * 2008-11-17 2010-01-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) Method of nondestructive check of railway rails in process of rolling stock traveling and device for its realisation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555070C1 (en) * 2014-03-11 2015-07-10 Олег Михайлович Костюк Method for control over longitudinal stress condition of rail bars in continuous welded rail tracks
RU2676874C2 (en) * 2014-05-21 2019-01-11 ЮНИВЕРСАЛ СИТИ СТЬЮДИОС ЭлЭлСи System and method of tracking for use in monitoring amusement park equipment
US10788603B2 (en) 2014-05-21 2020-09-29 Universal City Studios Llc Tracking system and method for use in surveying amusement park equipment
RU2653663C1 (en) * 2017-04-26 2018-05-11 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Rail electromagnetic-acoustic control device
RU2683120C1 (en) * 2018-05-21 2019-03-26 Андрей Викторович Журавлев Method of obtaining radar image and geometry of surfaces of rail cover

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011134303A (en) 2013-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6715354B2 (en) Flaw detection system using acoustic doppler effect
Zumpano et al. A new damage detection technique based on wave propagation for rails
Ge et al. Guided wave–based rail flaw detection technologies: State-of-the-art review
Loveday Guided wave inspection and monitoring of railway track
CN101219672B (en) Non-contact dynamic measurement method of wheel diameter based on laser
CN101398411B (en) Rapid scanning method and device for rail tread defects
RU2487809C2 (en) Method of track and rolling stock diagnostics
CN102564363B (en) Multi-probe electromagnetic ultrasonic detection device and detection method for detecting wheel pedal surface defects of high-speed train
Mariani et al. Field test performance of noncontact ultrasonic rail inspection system
CN106536318A (en) System for sensing rail breaks and cracks by reflection
WO2006099397A2 (en) System for non-contact interrogation of railroad axles using laser-based ultrasonic inspection
Burger et al. Large scale implementation of guided wave based broken rail monitoring
Tanaka et al. Development and verification of monitoring tools for realizing effective maintenance of rail corrugation
WO2004074823A2 (en) Radar detection of surface discontinuities
RU2511644C1 (en) Acoustic method of rail track failure detection
JP2022123664A (en) RAIL BREAK DETECTION DEVICE AND RAIL BREAK DETECTION METHOD
CN113281401A (en) Detection method, system and device for hidden diseases of ballastless track
Mariani Non-contact ultrasonic guided wave inspection of rails: Next generation approach
Coccia et al. Noncontact ultrasonic guided wave detection of rail defects
CN104297345B (en) One-dimensional structure incontinuity on-line detection method
Han et al. Development of novel rail non-destructive inspection technologies
Zhou et al. Sensing solutions for assessing and monitoring high-speed railroads
Kappatos et al. Safe Rail Transport via Nondestructive Testing Inspection of Rails and Communications-Based Train Control Systems
Wang et al. Investigation and study for rail internal-flaw inspection technique
RU2671368C1 (en) Method of magnetic detection of rails regular objects

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130817