[发明专利]用于检验轨道车辆的车轮扁疤的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于检验轨道车辆(15)的车轮的扁疤的装置(10)。该装置(10)具有用于在第一时间段(T1)内感测空气声测量值(22)的微机电麦克风(20)。该装置(10)还包括处理单元(30)，该处理单元设置为用于根据感测的空气声测量值(22)确定车轮是否具有扁疤。本发明的核心在于，该装置(10)具有声学波导体(40)。为此，该装置(10)构造为移动装置并且可如此布置在轨道车辆(15)上或内，使得由穿过所述轨道车辆(15)的固体声在边界面(16)上作为空气声辐射出的空气声能够借助所述声学波导体(40)传送给所述麦克风(20)。本发明还涉及一种用于检验轨道车辆(15)的车轮的扁疤的方法。

背景技术

本发明涉及一种用于检验轨道车辆的车轮的扁疤的装置。该装置具有用于在第一时间段内检验空气声测量值的微机电麦克风。此外，该装置包括处理单元，该处理单元被设置为用于根据感测到的空气声测量值确定车轮是否具有扁疤。

这种装置例如在文献DE 1021012 B中已被公开。在该文献中，所述装置位置固定地固定在轨道上并且由此形成测试段。在驶过该测试段时，轨道车辆借助其车轮产生噪声，该噪声被麦克风感测。特别是，具有至少一个由于车轮磨损而出现扁疤的车轮产生标志性的冲击噪声，根据该冲击噪声可辨识扁疤。此后，由驶过测试段期间感测到的声测量值确定车轮是否具有扁疤。因此，在多个相继的冲击噪声后才推断出具有扁疤并且触发信号装置。

本发明还涉及一种用于检验轨道车辆的车轮的扁疤的方法。

发明内容

本发明从用于检验轨道车辆的车轮的扁疤的装置出发。该装置具有用于在第一时间段内感测空气声测量值的微机电麦克风。此外，该装置包括处理单元，该处理单元设置为用于根据感测到的空气声测量值来确定车轮是否具有扁疤。本发明的核心在于，该装置具有声学波导体。此外，该装置构造为移动装置并且可如此布置在轨道车辆上或轨道车辆内，使得在边界面上由穿过轨道车辆的固体声作为空气声辐射出来的空气声可借助所述声学波导体传送到麦克风上。在此有利的是，能够连续地检验轨道车辆的车轮扁疤，因此，在行驶期间一旦在车轮之一上出现扁疤就能够立即确定。此外，轨道车辆不必为了确定扁疤而额外地驶过测试段。由此能够将该装置在无需大的费用的情况下集成到运输基础设施内。

本发明的一个有利方案设置，该装置具有存储器单元，其中，处理单元设置为用于在确定具有扁疤时产生描述识别到的扁疤的信号并将该信号存储在存储器单元内。在此有利的是，在行驶结束时能够对存储器单元进行分析评价并且由此能够推断出轨道车辆的车轮之一是否具有扁疤。如果是这种情况，那么可以更仔细地研究车轮并且在必要时可能进行维修。

本发明的另一有利方案设置，该装置具有通信单元，特别是无线通信单元，其中，处理单元设置为用于在确定具有扁疤时产生描述识别到的扁疤的信号并且借助通信单元发送该信号。在此有利的是，一旦识别到扁疤就可以对外通知该情况。因此，例如可以使轨道车辆的驾驶员得知该扁疤。由此，可以在需要时直接地对扁疤做出反应，以预防例如由于脱轨造成事故或者轨道损伤。

根据本发明的另一有利方案设置，处理单元设置为用于求得分析评价信号，其方式是，对感测到的空气声测量值进行低通滤波和高通滤波并且接着将滤波后的测量值对时间求导数、求平方并进行求平均值。在此有利的是，求得的分析评价信号具有标志性形状，以便能够相应地推断出是否具有扁疤，由此简化对感测到的空气声测量值的分析评价。

根据本发明的另一有利方案设置，处理单元设置为用于检查分析评价信号是否具有至少一个周期性出现的峰值，其中，在存在多个周期性峰值的情况下选择出最大的周期性出现的峰值并且忽略在该最大周期性峰值之后或之前在第二时间段内出现的所有其它峰值，对此，处理单元设置为用于检查分析评价信号对时间的导数在该周期性峰值的区域内是否不仅具有负斜率而且具有正斜率，并且，在这种情况下检查周期性峰值是否大于阈值，其中，在这种情况下处理单元设置为用于确定车轮具有扁疤。在此有利的是，能够尽可能简单而仍然准确地确定扁疤。