PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA MEDICIÓN SIN CONTACTO DE UNA DESVIACIÓN DE LOS COMPONENTES FUNCIONALES DE UNA CALZADA DE UN TRANVÍA FUNICULAR MAGNÉTICO ACCIONADO CON UN MOTOR LINEAL.

Procedimiento y dispositivo para la medición sin contacto de una desviación de los componentes funcionales de una calzada de un tranvía funicular magnético accionado con un motor lineal La invención se refiere a un procedimiento para la medición sin contacto por medio de instalaciones de medición, en el que se mide la desviación de los componentes funcionales de una calzada de un tranvía funicular magnético accionado con un motor lineal por medio de al menos un sistema de triangulación óptica desplazable a lo largo de la calzada, en el que al menos dos sensores de triangulación montados fijamente en un soporte desplazable y desviados geométricamente por cada instalación de medición para los componentes funcionales se mueven a una velocidad determinable a lo largo de la calzada. A tal fin se puede utilizar un sensor óptico de láser para la detección y medición sin contacto de la posición del arrollamiento del motor en el paquete de estator, de la posición relativa de los paquetes de estator en la calzada en el tranvía funicular magnético y/ de las desviaciones verticales u horizontales de los componentes funcionales del vehículo funicular magnético y, en concreto, sobre el principio de la triangulación óptica. El procedimiento mencionado al principio se puede deducir, por ejemplo, a partir del documento DE 100 11 117. El principio de la triangulación utiliza el efecto de la dispersión de la luz de haz de iluminación que incide perpendicularmente sobre una superficie, siendo registrada la luz reflejada difusa bajo un ángulo de observación determinado desde un elemento sensor optoeléctrico. La posición del punto luminoso reproducido sobre el elemento sensor es evaluado para la determinación de la distancia del objeto de medición. Una condición previa es que la superficie del objeto no sea 100 % reflectante plana (es decir, un espejo), puesto que de lo contrario la curva de la luz sigue la ley de reflexión y no es posible una observación de un ángulo de visión oblicuo. En general, el comportamiento de dispersión de un objeto depende de su naturaleza superficial y de la longitud de onda de la luz. Convencionalmente, en la triangulación, el elemento sensor optoelectrónico (por ejemplo, sensor CCD) se encuentra en el plano de la imagen de un objetivo de recepción y está la mayoría de las veces bajo un ángulo entre 30 y 45º con respecto al haz de iluminación. Un desplazamiento del punto de medición sobre el objeto en la dirección del haz de iluminación tiene como consecuencia que de acuerdo con la ley de la reproducción óptica, se desplaza la posición del punto de la imagen en el plano de observación. Como valor de medición se detecta la posición del punto de la imagen. Se conocen sistemas, que han intentado por medio de triangulación óptica, utilizando fuentes de láser industriales, mediciones de referencia sobre la posición exacta del arrollamiento del motor en los paquetes de estator de un tranvía funicular magnético, en particular de un Transrapid. Las mediciones realizadas de acuerdo con este método por medio de triangulación con fuentes de láser industriales y mediciones de referencia de los paquetes de estator / canto inferior del arrollamiento del motor con respecto a las superficies de conexión de los componentes funcionales (por ejemplo, soporte de estator), con objeto de la detección de la posición del arrollamiento del motor no han conducido a los resultados deseados: La velocidad de medición posible era solamente 1-2 km/h condicionado por el procedimiento. La exactitud de la medición, condicionada por la selección de las superficies de referencia y por la adición de las tolerancias de fabricación, era demasiado reducida y estaba en el intervalote > 4 mm. Las mediciones en condiciones atmosféricas adversas, por ejemplo niebla, lluvia, proporcionaron valores inexactos. Las vibraciones del vehículo de medición durante la transición sobre las uniones de los soportes falsificaron localmente los resultados de la medición. Además, el procedimiento y el dispositivo estaban limitados en la aplicación a la detección de la posición del arrollamiento del motor y no eran adecuados para otras aplicaciones importantes del Transrapid como: La medición de la caída de la posición de los paquetes de estator y de la posición del arrollamiento del motor una vez realizada la instalación en los soportes de la calzada como disminución de la calidad tenía una exactitud de medición demasiado reducida de > 4 m en lugar de < 1 mm. Control periódico de la posición de los paquetes de estator a través de la medición de la desviación entre paquetes de estator adyacentes para establecer eventuales daños en la fijación, puesto que la exactitud de la medición con > 4 m en lugar de < 1 mm era demasiado reducida. Medición de control de las desviaciones y torsiones de los carriles de guía y/o del plano de deslizamiento de los soportes de la calzada en la transición de los soportes debido a hundimientos de los apoyos y/o torsiones de los apoyos. Medición de control de las desviaciones y de las torsiones de los paquetes de 2   estator en la transición de los soportes debido a hundimientos de los apoyos y/o torsiones de los apoyos. Integración posible de las instalaciones de medición directamente en el vehículo Maglev, puesto que la frecuencia de medición era demasiado reducida. Como resultado está la aplicación de un procedimiento y un dispositivo de acuerdo con el estado de la técnica: Poca rentabilidad debido a la larga duración de las mediciones y demasiado inexactas. Útiles sólo con limitaciones debido a la utilidad funcional sólo con buenas condiciones atmosféricas. Inadecuados para la cobertura de varias funciones de medición necesarias del Transrapid. Por este motivo, para la cobertura de todas las funciones de medición necesarias se necesitan varias instalaciones con diferentes tecnologías, que inspeccionan la instalación en momentos diferentes. Por lo tanto, el cometido de la invención es indicar un procedimiento del tipo mencionado al principio, que posibilita con medios técnicos sencillos elevar el campo de aplicación y, además, elevar también todavía en gran medida la velocidad y la exactitud de medición. Este cometido se soluciona en un procedimiento del tipo mencionado al principio de acuerdo con la invención porque en este caso los sensores de triangulación trabajan de manera alterna como sensor de medición y como sensor de referencia, y en concreto con una fuente de radiación en la zona espectral ultravioleta, visible o infrarroja, en el que la luz reflejada difusa es registrada bajo un ángulo de observación determinado y la posición de la luz que incide sobre el sensor de medición es utilizada para la determinación de la desviación y en concreto con una velocidad de exploración, que detecta puntos de medición en el retículo < 1,5 m. El núcleo de la invención reside en realizar con la ayuda de la utilización de dos sistemas de triangulación óptica una verificación de las desviaciones no deseadas con una velocidad y una exactitud, que son necesarias para un tranvía funicular magnético de alta velocidad, como por ejemplo el Transrapid. Por lo demás, de esta manera es posible conseguir ventajas económicas claras a través de la utilización de un único sistema básico para todas las aplicaciones necesarias. Además, se simplifica en gran medida la aplicación tanto desde el punto de vista económico como también logístico. De esta manera ha sido posible una única inspección para el control de la posición de los paquetes del estator y del arrollamiento del motor con evaluación correspondiente como un ejemplo de componentes funcionales. En efecto, en general es necesario realizar diariamente la inspección de la posición del arrollamiento del motor. La inspección de los paquetes del estator se puede evaluar, sin embargo, debido a la redundancia y a la fijación, cada una a dos semanas. A pesar de todo, la resolución necesaria de las mediciones es más alta que en la verificación de la posición del arrollamiento del motor y se puede realizar entonces de forma selectiva en los tiempos con condiciones atmosféricas ventajosas. Además, con la ayuda de la invención es posible realizar inspecciones de las desviaciones de los paquetes del estator y de las torsiones en la transición de los soportes. Aquí se mide una desviación de paquetes adyacentes del estator en la transición de los soportes y en el caso de anomalías, se puede realizar fácilmente una evaluación comparativa para realizar mediciones precoces. Además, en el transcurso de la duración del funcionamiento, debido a hundimientos de los apoyos o torsiones de los apoyos, se pueden producir desviaciones de los componentes funcionales del sistema Transrapid o bien del sistema de tranvía funicular magnético más allá de la... [Seguir leyendo]

1.- Procedimiento para la medición sin contacto por medio de instalaciones de medición, en el que se mide la desviación de los componentes funcionales de una calzada (18) de un tranvía funicular magnético accionado con un motor lineal por medio de al menos un sistema de triangulación óptica (10) desplazable a lo largo de la calzada (18), en el que al menos dos sensores de triangulación (12, 14) montados fijamente en un soporte (16) desplazable y desviados geométricamente por cada instalación de medición para los componentes funcionales se mueven a una velocidad determinable a lo largo de la calzada (18), caracterizado porque en este caso los sensores de triangulación (12, 14) trabajan de manera alterna como sensor de medición y como sensor de referencia (12, 14), y en concreto con una fuente de radiación (22) en la zona espectral ultravioleta, visible o infrarroja, en el que la luz reflejada difusa es registrada bajo un ángulo de observación determinado y la posición de la luz que incide sobre el sensor de medición (12, 14) es utilizada para la determinación de la desviación y en concreto con una velocidad de exploración, que detecta puntos de medición en el retículo < 1,5 m. 2.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes funcionales son paquetes de estator (34) o carriles de guía laterales y el soporte (16) se desplaza en dirección longitudinal con una estructura de medición. 3.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque se desplaza al menos a través de una posición de medición a lo largo del lado exterior del paquete de estator (34). 4.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la velocidad de desplazamiento del soporte (16) es al menos 100 km/h. 5.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque se mide con una distancia de medición entre el sensor (12, 14) y el paquete de estator (34) inferior o igual a 25 cm. 6.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las ópticas (26) utilizadas en la medición se impulsan con una circulación de aire. 7.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque antes de la entrada de la luz en las ópticas (26), se filtra óptimamente la luz o se conduce a través de una disposición de intersticio. 8.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se utiliza una sección luminosa para la radiación del paquete de estator / arrollamiento del motor o de las cabezas de los tornillos, que conectan a través de traviesas (36) los paquetes de estator (34) con los elementos de soporte (16), o se utilizan desviaciones de paquetes de estator o desviaciones de carriles de guía laterales, y solamente se emplea una fuente de radiación (22) así como se lleva a cabo la detección de la señal con una línea CCD (24) en el ángulo de observación de 30º - 45º con respecto a la dirección de la excitación. 9.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se emplea un haz de conductores de luz (30) para la iluminación y detección de la posición del arrollamiento del motor en el paquete de estator (34) para desviaciones del paquete de estator en la transición del soporte o desviaciones de los carriles de guía laterales en la transición de soporte o de las cabezas de los tornillos, que conectan a través de traviesas (36) los paquetes de estator (34) con los elementos de soporte (16), en el que para todos los elementos sensores (12, 149 se emplea solamente una fuente de radiación (22) y el ángulo entre las fibras de excitación y las fibras de observación está en el intervalo de 30º - 45º. 10.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la fuente de radiación (22) trabaja de forma continua o a impulsos. 11.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la detección de las señales se realiza a través de un elemento sensor optoeléctrico, en el que el elemento sensor es una CCD o un diodo sensible a la posición. 12.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el sistema sensor se dispone sobre un vehículo de medición o sobre una sección de un vehículo funicular magnético para la detección rutinaria de la posición del arrollamiento del motor o de las desviaciones del paquete de estator en la transición de soporte o de las desviaciones de los carriles de guía laterales en la transición de soporte o de las cabezas de los tornillos, que conectan a través de traviesas (36) los paquetes de estator (34) con los elementos de soporte (16). 13.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el sistema sensor (12, 14) ilumina el paquete de estator (34) desde abajo y los carriles de guía laterales desde el lado. 14.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el sistema sensor (12,   14) solamente se emplea para la medición de la posición del estator y de la posición del arrollamiento del motor directamente en el caso de equipamiento de los soportes de la calzada con los componentes funcionales para el control de calidad. 15.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el sistema sensor se emplea para la medición de la posición de los paquetes de estator, de las desviaciones de los carriles de guía laterales y de la posición del arrollamiento del motor o de las cabezas de los tornillos, que conectan a través de traviesas (36) los paquetes de estator (34) con los elementos de soporte (16), después de la instalación de la calzada (18) en el lugar de las obras para el control de calidad. 16.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el sistema sensor se emplea para la medición de la posición de los paquetes de estator, de las desviaciones de los carriles de guía laterales y para la detección de las cabezas de los tornillos, que conectan a través de traviesas (36) los paquetes de estator (34) con los elementos de soporte (16), de la posición del arrollamiento del motor como medición de rutina durante los tiempos libres de funcionamiento por medio del vehículo de servicio o de una sección del funicular magnético. 17.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la fuente de radiación (22) es una fuente láser. 18.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el tranvía funicular magnético es un Transrapid. 11   12   13   14