【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量系统和方法，用于测量用于车辆的接触网-相关的电力供应的接触条的接触元件的磨损状态，接触条具有接触条载体和保持在接触条载体中的接触元件，至少两个钻孔制造在接触条中，至少两个钻孔穿过接触条载体并且在接触元件中形成至少一个盲孔。
技术介绍
1、由碳材料制造的接触条通常用于经由接触网为轨道车辆和非轨道车辆两者电力供应。这种接触条总是由于材料(通常是碳材料)的磨耗而受到磨损。当例如在火车机车上，使用这种接触条时，有必要在他们达到最终磨损限度之前更换他们，以便避免危险的运行状态、缺陷或故障。尽管紧急停机功能定期地集成到接触条中，紧急停机功能导致在最后的磨损水平被达到或甚至在如果接触条被损坏(例如断裂)之前，接触条被降低，一旦这种紧急停机已经被形成，就不可能继续电力供应，因此也就不可能继续进一步运行使用这个接触条的车辆。为了避免这种情况，关于接触条的磨损程度，接触条规律地被检查。这些检查由工作人员规律地实施并且相对地耗时地执行，因为接触条安装在车辆(例如机车)的顶部，并且由于适用于接触网的高压，必须遵守特殊的安全预防措施。因此，在铁路车站以一定的间隔实施这种检查。为了避免这些昂贵的检查，部分自动的磨损监测系统是已知的，在已经达到磨损限度时，磨损监测系统可以发信号。例如，wo 2014/173798 a2描述具有磨损指示标记的接触条，其可以使用红外相机被检测。在定位在轨道上的相机的通过期间，通过相机，接触条可以被检测，并且通过图像处理，磨损指示标记可以被识别。根据磨损指示标记的出现，现在可以得到关于接触条的磨损程度的结论。这里
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提出测量系统和方法，用于测量接触条的磨损状态，其可以以自动的方式且不费力的确定磨损状态。另外，测量系统不费力地被安装，独立于接触条，意味着测量系统可以被重复使用。
2、通过具有权利要求1的特征的测量系统、具有权利要求11的特征的方法、具有权利要求16的特征的接触条、具有权利要求17的特征的电流收集器和具有权利要求18的特征的车辆，这个目的得以实现。
3、根据本专利技术利用传感器装置测量用于车辆的接触网-相关的电力供应的接触条的接触元件的磨损状态的测量系统，接触条具有接触条载体和保持在接触条载体上的接触元件，至少两个钻孔引入接触条中，至少两个钻孔穿过接触条载体并在接触元件中形成至少一个盲孔，测量系统具有传感器装置，传感器装置可拆卸地紧固在接触条的外侧和接触条载体的下方，借助于传感器装置的光探测器，光辐射能够被记录，当达到接触元件的一定的磨损状态时，至少两个钻孔中的至少一个钻孔就形成光通道，经由光通道，光辐射照射到光探测器，测量系统包括处理装置，借助于处理装置，接触元件的磨损状态由记录的光辐射能够被确定。优选地，接触元件的磨损状态基于接触元件的高度可以被确定，由于在接触网上的磨耗，高度随着使用寿命的增加而减少。
4、接触条包括接触元件，接触元件通常由碳材料制造，可以与接触网抵靠并且因而与接触网建立电连接。接触元件通过接触条载体被保持，接触条载体进而安装在所谓的受电弓或摆臂上。这个受电弓和/或摆臂形成用于接触条的定位装置，因此与接触条和所谓的电流收集器一起。这个受电弓和/或摆臂进而安装在车辆的顶上，以便与位于车辆上方的接触网接触。
5、根据本专利技术，提供布置在接触条上的测量系统，测量系统包括传感器装置。传感器装置可拆卸地安装在接触条的外侧和接触条载体的下方，优选地在接触条的附近。在本专利技术的上下文中，可拆卸地安装意味着传感器装置可以被非破坏性地移除，并因此可以被更换和/或被重复使用。举例来说，传感器装置可以布置在第一接触条载体上，用于监测保持在第一接触条载体上的第一接触元件，以及在达到第一接触条载体的第一接触元件的磨损限度后，传感器装置可以被移除并布置在另外的接触条载体上，以便监测另外的接触条载体的另外的接触元件。可以想象的是，传感器装置可拆卸地安装到接触条，特别是安装到接触条载体或者临近接触条的保持接触条的定位装置。优选地，传感器装置，特别是传感器装置的外壳，借助于螺钉被可拆卸地安装。
6、在接触条外侧的传感器装置的可拆卸的安装意味着传感器装置是独立于接触条而形成的。测量系统，特别是传感器装置，可以与接触条物理地间隔和/或独立于接触条功能地集成。有利地，这也意味着测量系统和轨道车辆之间的连接，特别是导电连接,不是严格地必要的。相反地，不具有与轨道车辆的低压网络的连接的测量系统可以运行，例如借助于电池、蓄电池或能量采集器。因此，测量系统可以独立于轨道车辆的类型被使用，也不需要轨道车辆制造商的特别认证。不过，可选择地提供测量系统连接到轨道车辆，例如连接到轨道车辆的驾驶位置，以便向车辆驾驶员发测量值信号。已知的，测量值是通过传感器装置供应的测量变化的值。在本专利技术的上下文中，测量值可以与例如接触条的高度h、接触条的磨损程度、检测的光入射和/或温度相关。例如，接触元件的磨损可以在驾驶位置发信号，或另外的测量值可以在驾驶位置提供。优选地，然而，测量系统的传感器装置可以独立于轨道车辆被使用。
7、借助于具有至少一个光探测器的传感器装置，当达到接触元件的一定的磨损状态时，通过光通道照射到光探测器的光辐射就可以被检测。优选地，被光探测器检测到的光辐射是在其中一个钻孔中的日光引起的光入射。这个钻孔由于接触元件的磨损而被暴露，接触元件的磨损是在接触条运行期间由在接触元件与接触网之间的摩擦造成的，意味着，当达到一定的磨损状态时，盲孔不再在接触元件中形成，但通过暴露钻孔而形成光通道，光通道从接触元件的上侧通向传感器装置的光探测器。光探测器优选地被构造为光电二极管的方式。根据本专利技术，至少两个钻孔被制造在接触条中，接触条的至少一个钻孔在接触元件中形成盲孔，以便根据接触元件的磨损状态，能够通过暴露这个钻孔形成光通道。其他的钻孔优选地只穿过接触条载体，终止于接触元件的下侧，其他的钻孔可以用于检测另外的测量值，如温度。这样有利地有可能确定接触元件上的磨损与另外的测量值(如温度)之间的相互关系，并例如将这个包含进维护计划。
8、此外，测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量系统(1)，用于利用传感器装置(4)测量用于车辆的接触网-相关的电力供应的接触条(3)的接触元件(32)的磨损状态，接触条(3)具有接触条载体(31)和保持在所述接触条载体上的接触元件(32)，至少两个钻孔(5、6、7、8)被引入所述接触条(3)中，钻孔(5、6、7、8)穿过所述接触条载体(31)并在所述接触元件(32)中形成至少一个盲孔(51、61、71)，
2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述传感器装置(4)具有温度传感器(44)，温度传感器(44)优选是红外传感器，所述温度传感器(44)布置在至少两个钻孔(5、6、7、8)中的钻孔(8)的钻孔开口的区域中，以使借助于温度传感器(44)，所述接触元件(32)的温度能够被记录。
3.根据权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，温度传感器(44)布置在钻孔(8)的钻孔开口处，钻孔(8)延伸穿过接触条载体(31)至接触元件(32)的下侧(321)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统(1)的传感器装置(4)具有外壳(10)，所述外壳(
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量系统，其特征在于，当达到所述接触元件(32)的一定的磨损状态，不同深度的几个钻孔(5,6,7)形成光通道。
6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，光探测器(52、62、72)设置有每个钻孔(5、6、7)，当达到所述接触元件(32)的一定的磨损状态时，每个钻孔(5、6、7)各自形成光通道。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统，其特征在于，至少一个钻孔(5、6、7、8)被填充有耐温的和透明的填充元件(53、63、73)。
8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，填充元件(53、63、73)与所述钻孔(5、6、7、8)互补地形成，并可插入在钻孔(5、6、7)中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的测量系统，其特征在于，不同深度的三个钻孔(5、6、7)被引入接触条(3)中，穿过接触条载体(31)，并在接触元件(32)中形成三个盲孔(51、61、71)，所述三个钻孔(5、6、7)形成光通道，当达到所述接触元件(32)的一定的磨损状态时，通过光通道，光辐射照射到光探测器(52、62、72)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的测量系统，其特征在于，至少两个钻孔(5、6)是不被填充的，以最小的深度接合在接触元件(32)中的钻孔被填充有耐温的和透明的填充元件(73)。
11.一种方法，用于利用测量系统(1)测量用于车辆的接触网-相关的电力供应的接触条(3)的接触元件(32)的磨损状态，所述接触条(3)具有接触条载体(31)和保持在所述接触条载体(31)上的接触元件(32)，至少两个钻孔(5、6、7、8)被引入接触条(3)中，钻孔(5、6、7、8)穿过所述接触条载体(31)并且在所述接触元件(32)中形成至少一个盲孔(51、61、71)，
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，借助于传感器装置(4)的温度传感器(44)，优选地借助于红外传感器，接触元件(31)的温度被记录。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述处理装置以规律的时间间隔和/或随后的变化，连续地记录并存储来自传感器装置(4)的测量值。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，接触条(3)的磨损程度，特别是所述接触元件(329)的磨损程度，借助于所述处理装置，由来自传感器装置(4)的测量值被确定。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于传送装置，传感器装置(4)的测量值从传感器装置(4)被传送到所述处理装置，优选地无线传送，所述处理装置与所述传感器装置(4)物理地间隔开或者集成在传感器装置(4)的外壳(10)中。
16.一种接触条(3)，具有布置在其上的根据权利要求1至10中任一项所述的测量系统(1)。
17.一种电流收集器，用于车辆的接触网-相关的电力供应，所述电流收集器包括定位装置，定位装置具有布置在其上的根据权利要求16的接触条(3)。
18.一种车辆，车辆特别是轨道车辆，具有根据权利要求17的电流收集器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种测量系统(1)，用于利用传感器装置(4)测量用于车辆的接触网-相关的电力供应的接触条(3)的接触元件(32)的磨损状态，接触条(3)具有接触条载体(31)和保持在所述接触条载体上的接触元件(32)，至少两个钻孔(5、6、7、8)被引入所述接触条(3)中，钻孔(5、6、7、8)穿过所述接触条载体(31)并在所述接触元件(32)中形成至少一个盲孔(51、61、71)，
2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述传感器装置(4)具有温度传感器(44)，温度传感器(44)优选是红外传感器，所述温度传感器(44)布置在至少两个钻孔(5、6、7、8)中的钻孔(8)的钻孔开口的区域中，以使借助于温度传感器(44)，所述接触元件(32)的温度能够被记录。
3.根据权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，温度传感器(44)布置在钻孔(8)的钻孔开口处，钻孔(8)延伸穿过接触条载体(31)至接触元件(32)的下侧(321)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统(1)的传感器装置(4)具有外壳(10)，所述外壳(10)具有开口(102)，所述开口(102)在上侧(101)覆盖至少两个钻孔(5、6、7、8)，抵靠所述接触条载体(31)，和/或，所述外壳(10)具有几个开口，所述几个开口布置在外壳(10)的上侧(101)、与在接触条(3)中的至少两个钻孔(5、6、7、8)互补。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量系统，其特征在于，当达到所述接触元件(32)的一定的磨损状态，不同深度的几个钻孔(5,6,7)形成光通道。
6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，光探测器(52、62、72)设置有每个钻孔(5、6、7)，当达到所述接触元件(32)的一定的磨损状态时，每个钻孔(5、6、7)各自形成光通道。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统，其特征在于，至少一个钻孔(5、6、7、8)被填充有耐温的和透明的填充元件(53、63、73)。
8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，填充元件(53、63、73)与所述钻孔(5、6、7、8)互补地形成，并可插入在钻孔(5、6、7)中。
9.根据权利要求1至8中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯·梅尔，罗伯特·艾格纳，多米尼克·帕斯卡·阿诺德，迈克尔·拉斯泰尔，伯恩德·昆斯特尔，
申请(专利权)人：申克碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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