Заказать обратный звонок
Заполните форму и мы перезвоним Вам в ближайшее рабочее время
Ваше имя
Ваш телефон
Нажимая на кнопку, Вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности
Система УКНВ–2
Задача определения насыпной плотности металлолома и его засоренности немагнитными материалами в движущихся полувагонах в составах железнодорожного транспорта достигается за счет установки двух сканирующих лидаров формирующих мгновенную трёхмерную картину полувагона с грузом металлолома с охватом всей площади горизонтальной проекции полувагона и 3D картину окружающего полувагон пространства. Вместо магнитной катушки спирально-винтового типа, обмотки которой охватывают железнодорожный вагон и действующую магистраль, как это сделано в системе УКНВ, реализуется установка на существующих опорах контактной сети и/или мостовых переходах над железнодорожной магистралью системы магниторезистивных и магнитоиндуктивных датчиков (преобразователей магнитного поля) в количестве от 5 до 15 шт.

Система из двух лидаров со специально разработанным программным обеспечением, установленная на высоте 5.0 м от уровня головки рельса ж/д пути, используется для одновременного измерения интегральной насыпной плотности груза, габаритных характеристик груза и железнодорожного полувагона, мгновенной и средней скорости движения вагона, порядкового номера вагона в железнодорожном составе. Система магнитных преобразователей использована для измерения уровня возмущения магнитного поля в зоне прохождения железнодорожного полувагона вблизи опор действующей железнодорожной инфраструктуры (опоры контактной сети и мостовых переходов). При необходимости, для усиления уровня сигнала, возможна установка вдоль магистрали двух постоянных магнитов, справа и слева от оси пути в диапазоне от 0,2 м до 0,75 м.

Такая система характеризуется высокой экономичностью при изготовлении и монтаже и стабильностью и точностью работы по сравнению с прототипом УКНВ. Это обусловлено отказом от многочисленных (более 6) независимых подсистем измерения и заменой их двумя синхронизированными подсистемами (лидары и магнитоиндуктивные датчики). За счёт этого значительно снижается общая стоимость системы в целом, повышается стабильность и точность ее работы. Погрешность измерений при этом снижается до 7-10% от измеряемой величины.

Расстояние между датчиками 1 и 2 обеих подсистем – справа и слева от оси пути в диапазоне от 0,2 м до 0,75 м, высота установки – 5.0 м от уровня головки рельса, позволяют однозначно определить насыпную плотность груза и магнитную и немагнитную его составляющие полувагонах при движении состава в диапазоне скоростей 0 -10 км/ч.

Высота установки датчиков определена на основе технических характеристик датчиков и условий соблюдения требований ГОСТ 9238-2013 «Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений».

Расстояние между датчиками устанавливается исходя из технических характеристик датчиков и требований по охвату всей площади горизонтальной и вертикальной проекции полувагона с двух сторон.

Установка двух постоянных магнитов позволяет производить подмагничивание всех проходящих грузов при фиксированной напряженности магнитного поля. Предварительно подмагниченный груз увеличивает возмущение магнитного поля в воздушном зазоре магниторезистивных датчиков и увеличивает отношение «сигнал/шум» при измерении магнитной составляющей груза, тем самым, увеличивая динамический диапазон измерения, увеличивает чувствительность и снижает погрешность измерения суммарного сигнала системы магниторезистивных датчиков.

Система работает следующим образом:

Принцип работы системы основан на обработке сигналов от двух независимых подсистем, одна из которых (лидары 1) отвечает за контроль позиционирования вагонов в железнодорожном составе, определение мгновенной и средней скорости движения полувагона в составе, определение габаритных характеристик груза и полувагона. Вторая подсистема (магниторезистивные преобразователи 2) отвечает за измерение величины возмущений магнитного поля в воздушном зазоре, непосредственно прилегающем к движущемуся полувагону. Специально разработанное программное обеспечение обеспечивает прием и синхронизацию данных от обеих подсистем, принимает данные натурных листов железнодорожных составов и результаты взвешивания вагонов на промышленных вагон-весах и производит онлайн расчет, в результате чего становится возможным определить насыпную плотность груза и рассчитать соотношение магнитной и немагнитной составляющей груза.

Путём обработки данных о грузе, полученных от сторонних подсистем через блок обработки и управления 3, делаются выводы о соответствии груза заявленному качеству.

Насыпная плотность определяется по формуле:

где М – масса груза в вагоне (определяется по данным промышленных вагон-весов),
h – уровень груза в вагоне относительно дна вагона,
s – ширина вагона,
l – пройденное вагоном расстояние за время измерения (определяется при помощи системы лидаров).

Магнитная и немагнитная составляющая груза определяется по калибровочным кривым для каждого типоразмера вагона с грузом и суммарного значения интеграла величин мгновенных возмущений магнитного поля при прохождении железнодорожного вагона через воздушный зазор системы магниторезистивных преобразователей.

Калибровочные кривые строятся в виде трехмерных диаграмм или системы матриц с последующей обработкой коэффициентов и понижения ранга матриц хемометрическим методом MDA (О.Е. Родионова. Хемометрический подход к исследованию больших массивов химических данных. Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, , 2006 г. Т.L, № 2, стр. 128-144). По результатам MDA – анализа определяется компонента, отвечающие за параметр «магнитная составляющая груза», которая откладывается в виде абсциссы на двухмерном графике «магнитная составляющая (ось Х) – немагнитная составляющая (ось У)».

Система определения насыпной плотности и засоренности немагнитными материалами металлического лома в полувагонах в составах железнодорожного транспорта
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Заполните форму и получите персональное коммерческое предложение
Ваше имя
Ваш телефон
Ваша почта
Нажимая на кнопку, Вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности