Принцип действия установок заключается в следующем: просвет лазером профиля измеряемого объекта подвагонного пространства (колеса), размещенного в момент измерения в рабочей зоне лазерных датчиков установок, передается в аналогово-цифровой преобразователь. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды, с последующим вычислением в управляющей электронно-вычислительной машине. Результаты измерений обрабатываются, сохраняются и архивируются в управляющей электронно-вычислительной машине, а также показываются на мониторе в интерфейсе автоматизированного рабочего места обслуживающего персонала.

Установки включают в себя первичные лазерные датчики, аналого-цифровые преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные контроллеры, электронно-вычислительные машины со специализированным программным обеспечением).

В основе технического решения по измерению геометрических параметров подвагонного пространства в движении лежит принцип бесконтактного измерения линейных размеров прецизионными лазерными датчиками. Для реализации этой задачи каждый из объектов измерения симметрично, параллельно и независимо сканируется двумя оптическими цифровыми датчиками (внутренним и наружным) непосредственно в движении в момент прохождения объекта измерения через контрольную точку измерения в рабочей зоне датчиков с дальнейшим получением моментального лазерного среза профиля измеряемого объекта. Последующая совместная обработка данных позволяет определить точный профиль поверхности катания цельнокатаного колеса, бандажа или колесного катаного центра в системе координат отсчета колесной пары подвижного состава. Методика вычисления геометрических параметров построена на основе известного точного профиля поверхности катания колеса колесной пары и повторяет методы, заложенные при контактных измерениях аналогичных параметров.

Конструктивно симметрично установленные обе пары датчиков установок объединены в единую информационно-измерительную систему, которая монтируется на несущей раме на прямом участке железнодорожного пути. Измерения происходят в движении подвижного состава в режиме сканирования поверхностей измеряемых объектов при прохождении через рабочую зону датчиков.

После поступления сигнала предварительного оповещения о приближении подвижного состава и объекта измерения, установки в автоматическом режиме переходят в измерительное состояние, перед этим производится автоматическое тестирование основных функциональных блоков, проверка наличия связи с датчиками оптическими цифровыми, датчиками синхронизации.

Во время проследования объекта измерения управляющая электронновычислительная машина выполняет необходимое количество циклов сбора данных от датчиков оптических цифровых и датчиков синхронизации через контроллер синхронизации. Число циклов соответствует числу симметричных объектов измерений в подвижном составе.

После проследования объекта измерения все данные обрабатываются с применением специализированного программного обеспечения в управляющей электронно-вычислительной машине, и производится вычисление необходимых геометрических параметров подвагонного пространства.

Обработка измерительной информации и управление установками производится по заданному алгоритму специализированного программного обеспечения.

В составе установок применяются датчики оптические цифровые и датчики синхронизации, измерительная информация от которых в виде аналоговых сигналов поступает на вход аналогово-цифрового преобразователя. Далее, после параллельной обработки информации со всех датчиков вычисляются необходимые геометрические параметры подвагонного пространства.

Результаты измерений геометрических параметров подвагонного пространства каждой оси подвижной единицы накапливаются в базе данных в управляющей электронновычислительной машине и впоследствии передаются по согласованному протоколу в интерфейс автоматизированного рабочего места обслуживающего персонала. В интерфейс автоматизированного рабочего места передаются дата и время входа и выхода подвижного состава на контрольный участок (рабочую зону) установок, порядковый номер оси подвижного состава с головы состава, признак неисправности объекта измерений с указанием параметра и его действительного измеренного значения.

Специализированное программное обеспечение установок предусматривает возможность тестирования отдельных функциональных блоков, узлов и всей установки в целом, настройку процесса измерений, позволяя использовать для этого отдельные процедуры.

Установка функционирует в следующих автоматических режимах работы:

- измерение;

- тестирование.

Установки функционируют в рабочих условиях эксплуатации непрерывно. Отключение допускается только при проведении технического обслуживания и/или ремонта.

Установка обеспечивает выполнение следующих функций:

- автоматическое тестирование функциональных блоков, узлов и установки в целом;

- автоматическое включение измерительного режима при приближении объекта измерения к контрольной точке измерения в рабочей зоне датчиков;

- вычисление геометрических параметров подвагонного пространства в движении при линейной скорости перемещения объекта измерения до 120 км/ч;

- передача и отображение в интерфейсе автоматизированного рабочего места обслуживающего персонала геометрических параметров подвагонного пространства и сопутствующей информации.

Общий вид Установки представлен на рисунке 1.

Датчики оптические цифровые представлены на рисунке 2.

Рабочее место обслуживающего персонала представлено на рисунке 3. Шкаф вычислительный представлен на рисунке 4.

Замок шкафа вычислительного представлен на рисунке 5.

вид установок, представлен на рисунках

■         ^“-/м-   I-'

Рисунок 1 - Общий вид установок автоматизированного бесконтактного измерения

геометрических параметров подвагонного пространства «ГЕПАРД»

Рисунок 2 - Датчики оптические цифровые

Рисунок 3 - Рабочее место АРМ оператора

Рисунок 4 - Шкаф вычислительный

Рисунок 5 - Замок шкафа вычислительного

Защита от несанкционированного доступа к компонентам установок обеспечивается запиранием ключом замка вычислительного шкафа, а также наклеиванием пломбировочной наклейки на двери вычислительного шкафа установок.

Заводской номер установок наносится на заводскую табличку, расположенную на основании установки, электрографом, что обеспечивает идентификацию, возможность

Лист № 6 Всего листов 9 прочтения и сохранность заводского номера в процессе эксплуатации средства измерений. Заводской номер имеет преимущественно цифровое обозначение.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Таблица 4 - Комплект поставки установок

Таблица 2 - Метрологические характеристики установок

Таблица 3 - Технические характеристики и условия эксплуатации