Рельсовая измерительная система - RU2016133991A
Код документа: RU2016133991A
Формула
1. Применение по меньшей мере одного волоконно-оптического блока датчика для измерения механической величины, которая действует на рельс с продольной протяженностью и проходящим вдоль продольной протяженности нейтральным волокном, включающее в себя:
предоставление по меньшей мере одного волоконно-оптического блока датчика под углом от 30° до 60°, в частности, 45° относительно нейтрального волокна или под углом от -30° до -60°, в частности, -45° относительно нейтрального волокна;
облучение по меньшей мере одного волоконно-оптического блока датчика первичным светом для генерирования светового сигнала в отражении или пропускании;
регистрацию интенсивности светового сигнала и
оценку светового сигнала.
2. Применение по п. 1, причем оценка определяет вызванные проезжающим по рельсу поездом деформации сдвига рельса, причем, в частности, оптический блок датчика предоставлен приблизительно на нейтральном волокне рельса.
3. Применение по п. 1 или 2, причем оценка содержит подсчет осей, которые перемещаются над волоконно-оптическим блоком датчика.
4. Применение по любому из пп. 1-3, дополнительно включающее в себя:
предоставление дополнительного волоконно-оптического блока датчика под дополнительным углом от 30° до 60°, в частности, 45° относительно нейтрального волокна или под дополнительным углом от -30° до -60°, в частности, -45° относительно нейтрального волокна.
5. Применение по любому из пп. 1-4, причем знак дополнительного угла отличается от знака упомянутого угла.
6. Применение по любому из пп. 4 или 5, причем оценка включает в себя определение нагрузки на рельс, измерение скорости, распознавание направления проходящих поездов, повреждений колес поездов на рельсе и/или классификацию проходящих поездов.
7. Применение по любому из пп. 1-6, причем волоконно-оптический блок датчика имеет преобразовательную структуру, которая усиливает механическую величину, действующую на блок датчика.
8. Волоконно-оптический блок датчика для регистрации действующей на рельс механической силы, включающий в себя:
оптическое волокно;
обеспеченную в оптическом волокне волоконную брэгговскую решетку, которая имеет зависимую от механической силы брэгговскую длину волны;
преобразовательную структуру, причем преобразовательная структура имеет рычаг усиления сигнала; и
фильтр с крутым срезом для фильтрации первой части светового сигнала, причем, в частности, фильтр с крутым срезом имеет характеристику фильтра с номинальным наклоном 8% на нм относительно прошедшей интенсивности или менее, в частности, между 2%-7% на нм, причем, в частности, обеспечена область измерений действующих на рельс осевых нагрузок от 200 кг до 50000 кг.
9. Волоконно-оптический блок датчика по п. 8, причем преобразовательная структура выполнена с возможностью обеспечения температурной компенсации, в частности, при этом температурный коэффициент расширения преобразовательной структуры для преобразовательной структуры с отрицательным передаточным отношением меньше, чем температурный коэффициент расширения рельса, или при этом температурный коэффициент расширения преобразовательной структуры для преобразовательной структуры с положительным передаточным отношением больше, чем температурный коэффициент расширения рельса.
10. Рельсовая измерительная система, включающая в себя:
рельс с продольной протяженностью и проходящим вдоль продольной протяженности нейтральным волокном, на который действует механическая сила, вызванная проезжающим по нему поездом; и
по меньшей мере один волоконно-оптический блок датчика, как правило, два волоконно-оптических блока датчиков, для регистрации механической силы, действующей на рельс, причем волоконно-оптический блок датчика включает в себя:
волоконную брэгговскую решетку, которая имеет зависимую от механической величины брэгговскую длину волны;
причем по меньшей мере один волоконно-оптический блок датчика установлен на рельсе под углом от 30° до 60°, в частности, 45° относительно нейтрального волокна или под углом от -30° до -60°, в частности, -45° относительно нейтрального волокна.
11. Рельсовая измерительная система по п. 10, причем волоконно-оптический блок датчика установлен приблизительно на нейтральном волокне рельса.
12. Рельсовая измерительная система по п. 10 или 11, причем волоконно-оптический блок датчика представляет собой волоконно-оптический блок датчика по п. 8 или 9.
13. Рельсовая измерительная система по любому из пп. 10-12, дополнительно включающая в себя:
блок оценки, который согласован с частотой измерений 5 кГц или более, в частности, 8 кГц или более, особенно 10 кГц или более.
14. Рельсовая измерительная система по любому из пп. 10-13, дополнительно включающая в себя:
широкополосный источник света для облучения волоконно-оптического блока датчика первичным светом для генерирования светового сигнала;
делитель пучка для разделения светового сигнала на первую часть светового сигнала и вторую часть светового сигнала;
первый детектор для детектирования первой части светового сигнала и второй детектор для детектирования второй части светового сигнала.
15. Способ установки волоконно-оптического блока датчика, в частности, волоконно-оптического блока датчика с волоконной брэгговской решеткой на рельсе, включающий в себя:
установку волоконно-оптического блока датчика под дополнительным углом от 30° до 60°, в частности, 45° относительно нейтрального волокна или под дополнительным углом от -30° до -60°, в частности, -45° относительно нейтрального волокна рельса, в частности, при этом волоконно-оптический блок датчика установлен приблизительно на нейтральном волокне.
