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長尺体の凹凸を連続的に測定する装置

国内特許コード P07A012326
整理番号 /NO30424
掲載日 2007年12月21日
出願番号 特願平09-351959
公開番号 特開平11-173838
登録番号 特許第3361448号
出願日 平成9年12月8日(1997.12.8)
公開日 平成11年7月2日(1999.7.2)
登録日 平成14年10月18日(2002.10.18)
発明者
  • 網干 光雄
  • 真鍋 克士
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 長尺体の凹凸を連続的に測定する装置
従来技術、競合技術の概要 電気鉄道のトロリ線はできるだけ水平に架設されることが望ましい。しかし実際には支持点高さの施工誤差、張力変化、ハンガ長の不整、ハンガ間弛度、ドラムくせや工事の際の張りくせ等のくせ凹凸、波状磨耗等による凹凸や架線金具の取付によりトロリ線高さ、即ちレール面からの距離に変化が生じる。これらのトロリ線凹凸はパンタグラフの接触力変動や離線の発生に大きな影響を与え、集電性能を左右する大きな要因の一つとなっている。しかし、波長の短いトロリ線の凹凸の振幅は通常1mm以下の非常に小さいものであり、目視でも確認することは難しく、これまで集電性能との関連を定量的に評価することができなかった。また、電気鉄道の高速化対応設備の研究やパンタグラフ異常離線、トロリ線局部磨耗の原因調査等において使用できるトロリ線凹凸の測定装置も未だ実現されていない。トロリ線の高さ測定装置は、例えば特開平6-99765に開示されている。この装置は軌条上を走行する軌陸車上に樹立したフレームに水平方向のガイドレールを備え、このガイドレールに台車をそれぞれ移動自在にして支持し、この台車に常に上昇力を受け、トロリ線の下面に押圧接されるローラを備えた支持扞を昇降自在に設け、この支持扞の押上手段に変位計を備え且つローラにロータリエンコーダを備え、軌陸車の走行により吊架されたトロリ線の高さを測定するものである。この測定装置は、軌条からトロリ線までの距離であるトロリ線高さを簡易かつ連続的に測定できるものであるが、トロリ線の凹凸を精度よく連続的に測定することはできない。何故なら、支持扞の押圧力は弱いものの、押上量は0.1mm程度となることや軌陸車、即ち測定台の上下振動が測定値に影響を及ぼすので、トロリ線の凹凸の測定としては十分な精度が得られないからである。
産業上の利用分野 本発明は、カテナリ吊架式電車線や剛体電車線のトロリ線、第三軌条などの長尺体の凹凸を連続的に測定する装置に関し、特に水平方向に架設されたトロリ線の凹凸を連続的に測定する装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 長尺体の測定位置xにおける垂直方向の変位を測定し第1変位信号y1 (x)を出力する第1変位センサ、前記測定位置xから微小間隔Δx離れた測定位置における前記長尺体の垂直方向の変位を測定し第2変位信号y2 (x+Δx)を出力する第2変位センサ、前記第1及び第2変位信号から傾斜信号{y2 (x+Δx )-y1 (x) }/Δxを算出する傾斜信号算出手段、及び前記傾斜信号を積分する傾斜信号積分手段とからなる長尺体の凹凸を連続的に測定する装置において、前記傾斜信号積分手段が、測定しようとする長尺体の凹凸波長をλとして表される傾斜測定値の真値に対する比{sinπλ(Δx/λ)}/π(Δx/λ)の逆数の周波数特性を有するインパルス応答関数を前記傾斜信号{y2 (x+Δx )-y1 (x) }/Δxに重畳し積分することによって前記傾斜補正と積分を行うものであることを特徴とする長尺体の凹凸を連続的に測定する装置。
【請求項2】 水平方向に架設されたトロリ線の測定位置xにおける垂直方向の変位を測定し第1変位信号y1 (x)を出力する第1非接触変位センサ、前記測定位置xから微小間隔Δx離れた測定位置における前記トロリ線の垂直方向の変位を測定し第2変位信号y2 (x+Δx )を出力する第2非接触変位センサ、前記第1及び第2変位信号から傾斜信号{y2 (x+Δx )-y1 (x) }/Δxを算出する傾斜信号算出手段、及び前記傾斜信号を積分する傾斜信号積分手段とからなる水平方向に架設されたトロリ線の凹凸を連続的に測定する装置において、前記傾斜信号積分手段が、測定しようとするトロリ線の凹凸波長をλとして表される傾斜測定値の真値に対する比{sinπλ(Δx/λ)}/π(Δx/λ)の逆数の周波数特性を有するインパルス応答関数を前記傾斜信号{y2 (x+Δx )-y1 (x) }/Δxに重畳し積分することによって前記傾斜補正と積分を行うものであることを特徴とする水平方向に架設されたトロリ線の凹凸を連続的に測定する装置。
【請求項3】 前記第1及び第2非接触変位センサがレーザー変位センサであることを特徴とする請求項2の水平方向に架設されたトロリ線の凹凸を連続的に測定する装置。
産業区分
  • 測定
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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