JPS61147102A - 水準測定方法 - Google Patents
水準測定方法Info
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- JPS61147102A JPS61147102A JP26837184A JP26837184A JPS61147102A JP S61147102 A JPS61147102 A JP S61147102A JP 26837184 A JP26837184 A JP 26837184A JP 26837184 A JP26837184 A JP 26837184A JP S61147102 A JPS61147102 A JP S61147102A
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- measurement
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/30—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、測定機器を搭載した計測車を軌道上で走行さ
せながら、１対のレールの高低差（以下水率とりう）を
測定する方法に関するものである。
せながら、１対のレールの高低差（以下水率とりう）を
測定する方法に関するものである。
従来一般に、計測車による軌道の水準の測定においては
測定の基準面を定めるためにジャイロ手段が用いられて
匹る。
測定の基準面を定めるためにジャイロ手段が用いられて
匹る。
上記のジャイロ手段には回転体を１個設けたものと２個
設けたものとがあってそれぞれ長短を有している。
設けたものとがあってそれぞれ長短を有している。
回転体が１個のものは比較的短周期で振動するので長波
長の軌道狂いを針側する場合のｆｆＥが低い。また回転
体が２個のものは勾配とカープとが共存する軌道を計測
する場合に力学的作用によってジャイロの作る平面が傾
斜してドリフトを生じる。
長の軌道狂いを針側する場合のｆｆＥが低い。また回転
体が２個のものは勾配とカープとが共存する軌道を計測
する場合に力学的作用によってジャイロの作る平面が傾
斜してドリフトを生じる。
上記のジャイロ手段は一般に高価であって、簡易型の計
測車には不向きである。簡易型の計測車用として機械的
振子を用いたものも有るが、機械的振子を用いた場合は
計測車の走行速度が２０ Ｋｍ／Ｈを越えると計測精度
が低下し、カーブ区間においては更に低下する。
測車には不向きである。簡易型の計測車用として機械的
振子を用いたものも有るが、機械的振子を用いた場合は
計測車の走行速度が２０ Ｋｍ／Ｈを越えると計測精度
が低下し、カーブ区間においては更に低下する。
本発明は上述の事情に鑑みて為され、ジャイロを用いな
いで、安価な機器を用いて実施することができ、ジャイ
ロを用−た場合のように加速度の悪影響を受ける虞れが
無く、ジャイロを用いた場合に匹敵する高精度で軌道の
傾きを検出できる水準測定方法を提供することを目的と
する。
いで、安価な機器を用いて実施することができ、ジャイ
ロを用−た場合のように加速度の悪影響を受ける虞れが
無く、ジャイロを用いた場合に匹敵する高精度で軌道の
傾きを検出できる水準測定方法を提供することを目的と
する。
上記の目的を達成する為、本願発明の第１の方法は、２
本のレールを有する軌道の水準を測定する方法において
、２軸、４輪の計測用車輌を被測定軌道上で走行させ、
上記４輪の車輪がレール踏面に接する４点のうちの任意
の３点によって決せられる一つの平面に、残シの１点か
ら下した垂線の長さによって表わされる平面度を、軸距
距離の走行ごとに代数加算して、左右レールの高低差を
算出することを特徴とする。
本のレールを有する軌道の水準を測定する方法において
、２軸、４輪の計測用車輌を被測定軌道上で走行させ、
上記４輪の車輪がレール踏面に接する４点のうちの任意
の３点によって決せられる一つの平面に、残シの１点か
ら下した垂線の長さによって表わされる平面度を、軸距
距離の走行ごとに代数加算して、左右レールの高低差を
算出することを特徴とする。
また、本願発明の第２の方法は、上記の平面度を、計測
車の車軸間を一定の数で除した単位長さ当たシ平面度を
算定し、一定走行距離ごとに上記の単位長さ当たシ平面
度をプンプリングしてその値を代数加算する距離積分に
よって左右レールの高低差を算出することを特徴とする
。
車の車軸間を一定の数で除した単位長さ当たシ平面度を
算定し、一定走行距離ごとに上記の単位長さ当たシ平面
度をプンプリングしてその値を代数加算する距離積分に
よって左右レールの高低差を算出することを特徴とする
。
第１図（Ａ）−（Ｄ）は本発明の詳細な説明図である。
第１図ＴＡ）に示すように剛性の大きい車体３を、前車
軸４に取シ付けた車輪６．７と、後車軸５に取シ付けた
単輪８，９とによシ支承する。６゜７．８．９はそれぞ
れ軸受箱である。上記の車輪６，８及び同７．９を、そ
れぞれ左し−／Ｉ／１、及び右レール２に乗せて矢印イ
方向に走行させる０ 前記４個の軸受箱６′、７′、８′、９′をそれぞれ車
体３に対して弾性的に支承し、車体３を基準として上下
方向変位ａ、４．ｃｒ、ｃｌを電気的手法で検出し、レ
ール１，２の平面度Ｐ Ｉｓ）をＦ（ｓ）−（ａ −ｂ
） −（ｒ、 −ｃｌ ） ・・・（１）と
定義する。ここに３は軌道長さ方向の座標である。
軸４に取シ付けた車輪６．７と、後車軸５に取シ付けた
単輪８，９とによシ支承する。６゜７．８．９はそれぞ
れ軸受箱である。上記の車輪６，８及び同７．９を、そ
れぞれ左し−／Ｉ／１、及び右レール２に乗せて矢印イ
方向に走行させる０ 前記４個の軸受箱６′、７′、８′、９′をそれぞれ車
体３に対して弾性的に支承し、車体３を基準として上下
方向変位ａ、４．ｃｒ、ｃｌを電気的手法で検出し、レ
ール１，２の平面度Ｐ Ｉｓ）をＦ（ｓ）−（ａ −ｂ
） −（ｒ、 −ｃｌ ） ・・・（１）と
定義する。ここに３は軌道長さ方向の座標である。
前記の上下変位ａ、ｂ、ａ、ｊは、原理的には車輪とレ
ールとの接触点を以℃論ずべきであるが実用上必要な精
度の範囲内において車輪は眞円であると見做し、軸受箱
のガタは焦りと見做し得るので、軸受箱の上下方向変位
に基づいて前記の平面度Ｐｉｓ）を定義したものである
。
ールとの接触点を以℃論ずべきであるが実用上必要な精
度の範囲内において車輪は眞円であると見做し、軸受箱
のガタは焦りと見做し得るので、軸受箱の上下方向変位
に基づいて前記の平面度Ｐｉｓ）を定義したものである
。
前後の車軸４，５間の距離（軸距〕を７１前後車軸間の
中点の座標（軌道方向についての座標）を３１座標Ｓに
おける水準（左右レールの高低差）をＨ（８１、前後車
軸位置間における水準差をΔＨ（ｓ）とすれば ｌ！Ｅ ΔＨ（ｓｌ工Ｈ（ｓ＋−） −Ｈ（ｓ −−） ・
・・（２）軌道計測車のジャイａを用いる水準測定原理
を第１図書）に示す。これは第１図（Ａ）における車軸
４の位置の水準を測定する場合を例示したものであり、
３は基準平面となるジャイロ、Ｌは車軸４の左右両端軸
受箱６．７と車体３の相対変位用検出器間の距離、Ｇは
左右レールの間隔すなわち軌間を示す。車軸の傾斜角す
なわち軸道の水準角をθ、車体の傾斜角ψ、車軸と車体
の相対角をφ、また角度の符号は反時計方向を正として
、 ψツφ十〇 θ糟ψ−φ φ−ｔａ１ｍ−Ｉ−Ｌ−！− 第１図（Ａ）を併用して、 Ｈ（８＋ ）−Ｇｍ（ψ−”” −） −１
３）２ Ｌψはジャイ
ロに設けられた角度検出器（図示せず）によシ検出され
る。同様にして車軸５の位ｌ
−嘲 ｄ −ｃ。
中点の座標（軌道方向についての座標）を３１座標Ｓに
おける水準（左右レールの高低差）をＨ（８１、前後車
軸位置間における水準差をΔＨ（ｓ）とすれば ｌ！Ｅ ΔＨ（ｓｌ工Ｈ（ｓ＋−） −Ｈ（ｓ −−） ・
・・（２）軌道計測車のジャイａを用いる水準測定原理
を第１図書）に示す。これは第１図（Ａ）における車軸
４の位置の水準を測定する場合を例示したものであり、
３は基準平面となるジャイロ、Ｌは車軸４の左右両端軸
受箱６．７と車体３の相対変位用検出器間の距離、Ｇは
左右レールの間隔すなわち軌間を示す。車軸の傾斜角す
なわち軸道の水準角をθ、車体の傾斜角ψ、車軸と車体
の相対角をφ、また角度の符号は反時計方向を正として
、 ψツφ十〇 θ糟ψ−φ φ−ｔａ１ｍ−Ｉ−Ｌ−！− 第１図（Ａ）を併用して、 Ｈ（８＋ ）−Ｇｍ（ψ−”” −） −１
３）２ Ｌψはジャイ
ロに設けられた角度検出器（図示せず）によシ検出され
る。同様にして車軸５の位ｌ
−嘲 ｄ −ｃ。
Ｈ（ｓ−−）−Ｇｍ（ψ−−−） ・・・（４）２
Ｌｉ２） 、 １
４）両式で用−られる軌間Ｇは厳密には等しいとはｅ兄
ないが、通常の計測では等しいと見なして支障ない。
Ｌｉ２） 、 １
４）両式で用−られる軌間Ｇは厳密には等しいとはｅ兄
ないが、通常の計測では等しいと見なして支障ない。
（３）および（４）式を（２）式に代入すればＯ（ψ−
−τ）べψ−ｍ−７） ここで、ｅｌ−ｃ、ｊ−ａの絶対値はＬに比べて小さい
し１ψも小さいと見なせるので、 トｒｔ ル。上掲のΔ用ｓ）の式の最右辺を展開して、
これらの関係を代入し、２次以上の微小量を無視して整
理すれば、 ΔＨ（ｓ）＝２（（ｊ−６）−（ｊ−ａ ） ）−Ｈ（
（ａ−Ａ ）−（６−ｊ ） ）、、、（５）となる。
−τ）べψ−ｍ−７） ここで、ｅｌ−ｃ、ｊ−ａの絶対値はＬに比べて小さい
し１ψも小さいと見なせるので、 トｒｔ ル。上掲のΔ用ｓ）の式の最右辺を展開して、
これらの関係を代入し、２次以上の微小量を無視して整
理すれば、 ΔＨ（ｓ）＝２（（ｊ−６）−（ｊ−ａ ） ）−Ｈ（
（ａ−Ａ ）−（６−ｊ ） ）、、、（５）となる。
第１図ｔｃ）は車体基準の軸受箱変位’ｌ’ｌ’Ｈ（ｓ
−−！−）の関係を示す。それぞれの軸の右側走行輪と
レールの接触点ＦＢとＦＤは同じ高さにあるとして図ｔ
″簡単しである。笑栂と点線はそれぞｎ＠４と５の位置
における状態を示す。
−−！−）の関係を示す。それぞれの軸の右側走行輪と
レールの接触点ＦＢとＦＤは同じ高さにあるとして図ｔ
″簡単しである。笑栂と点線はそれぞｎ＠４と５の位置
における状態を示す。
ム、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ軸受箱６．７．８．９の位置
を、Ｐム、ＰＪｉ、Ｐａ、ＰＤは走行輪６．７．８．９
とレールの接触点を、ｑム、Ｑｎ 、 Ｑｏ。
を、Ｐム、ＰＪｉ、Ｐａ、ＰＤは走行輪６．７．８．９
とレールの接触点を、ｑム、Ｑｎ 、 Ｑｏ。
Ｑｎは走行＠６．７．８．９の中心を、ｒｏは走行輪の
半径を示す。位置ム、Ｃはそれぞれ位置Ｂ、Ｃを通る水
平直線に位置ム、Ｂから下したｆｌＩＩｉＩの足、Ｔは
接触点Ｐ）を通る水平直麿に接触点Ｐムから下した垂線
の足、Ｐｏ′ハ線分ｐＡ。
半径を示す。位置ム、Ｃはそれぞれ位置Ｂ、Ｃを通る水
平直線に位置ム、Ｂから下したｆｌＩＩｉＩの足、Ｔは
接触点Ｐ）を通る水平直麿に接触点Ｐムから下した垂線
の足、Ｐｏ′ハ線分ｐＡ。
ＴとＰＯｌＦＤの交点である。また、θ′は後輪５の水
準角、φ′はその位置における車体と車軸の軸受箱変位
ら、ｂ、ａ、ｔと水準題ΔＨ（Ｓ）の関係を理解し易く
するために、第１図（Ｃ）のΔ（三角形）ｐ、ｃ’、ｃ
を平行移動させてＤｔＢと重ねた状態を第１図（Ｄ）に
示す。第１図（勾はＢ１Ｃ点の上下方向変位成分である
。
準角、φ′はその位置における車体と車軸の軸受箱変位
ら、ｂ、ａ、ｔと水準題ΔＨ（Ｓ）の関係を理解し易く
するために、第１図（Ｃ）のΔ（三角形）ｐ、ｃ’、ｃ
を平行移動させてＤｔＢと重ねた状態を第１図（Ｄ）に
示す。第１図（勾はＢ１Ｃ点の上下方向変位成分である
。
前にも述べたように、変位検出点間の距離り軌間ＧＫ比
較すｎば１畠−日、Ｉ’−’ｌは小さいので図の上から
も −−（（’−”）−（”−ｊ）） なることが明らかである。
較すｎば１畠−日、Ｉ’−’ｌは小さいので図の上から
も −−（（’−”）−（”−ｊ）） なることが明らかである。
第１図（Ａ）の平行度測定を実機で行う場合にも車軸両
地の変位検出点間の距離りと軌間Ｇが相異しているため
、演算の段階で係ｉＧ／Ｌを乗じて軌間Ｇに対応する量
に補正しているので実際の平面度Ｆ （ｓ）は次のよう
になる。
地の変位検出点間の距離りと軌間Ｇが相異しているため
、演算の段階で係ｉＧ／Ｌを乗じて軌間Ｇに対応する量
に補正しているので実際の平面度Ｆ （ｓ）は次のよう
になる。
１（−）−−（（６−４）−（Ｇ−ｊ ） ）
・・・（６）従って、（２）％ ｔｓ）および（６）式
よ〕ΔＨ（ｓ）＝Ｈ（ｓ←）−Ｈ（ｓ−！−）−Ｆ（８
１・・・（７）となる。（７）式の中央辺と最右辺の関
係よシ／ ｌ！ Ｈ（Ｓ＋−） −Ｈ（Ｓ−一）＋ ：［Ｐ（Ｓ）
、、、（８）となシ、測定開始点における測定用前後
車軸間の中点を座標原点にとり、軸距ｌごとの走行を１
回繰返し測定すれば、 直縁軌道と曲線軌道の接続部に設けられて曲率半径が無
限大から曲線の半径Ｒ′−１で連続的に変化する緩和１
巌部分につき、上掲の（２）式によシ表わされる。軸距
＃ａｔごとの水準の是ΔＨ４を第２図（Ａ） Ｉｃ ｓ
同じ個所で測定距離ｌの計測車により測定される平面度
ｌ？′ｉを第２図（Ｂ）に示す。
・・・（６）従って、（２）％ ｔｓ）および（６）式
よ〕ΔＨ（ｓ）＝Ｈ（ｓ←）−Ｈ（ｓ−！−）−Ｆ（８
１・・・（７）となる。（７）式の中央辺と最右辺の関
係よシ／ ｌ！ Ｈ（Ｓ＋−） −Ｈ（Ｓ−一）＋ ：［Ｐ（Ｓ）
、、、（８）となシ、測定開始点における測定用前後
車軸間の中点を座標原点にとり、軸距ｌごとの走行を１
回繰返し測定すれば、 直縁軌道と曲線軌道の接続部に設けられて曲率半径が無
限大から曲線の半径Ｒ′−１で連続的に変化する緩和１
巌部分につき、上掲の（２）式によシ表わされる。軸距
＃ａｔごとの水準の是ΔＨ４を第２図（Ａ） Ｉｃ ｓ
同じ個所で測定距離ｌの計測車により測定される平面度
ｌ？′ｉを第２図（Ｂ）に示す。
図の０点は測定開始時における平面度測定用ｚ軸の中点
を示す。
を示す。
前掲の（４）式によって表わでれる水準Ｈ（ｓ）および
平面度Ｆ（ｓ）を図示すると第３図（ム）および第３図
ｔＢ）の如くである。
平面度Ｆ（ｓ）を図示すると第３図（ム）および第３図
ｔＢ）の如くである。
゛また、第３図（勾は前後軸間中点の位置と水準Ｈ４５
）との関係を、同図（Ｂ）は同じく平面度Ｆ（ｓ）との
関係を示す図表である。Ｓ、ｒｊ、ｎｌ！等は軸間中点
の原点（測定開始点）からの走行距離である。本図（司
は距離Ｅを距てた２点間の水準の差を平面度として示し
たものである。
）との関係を、同図（Ｂ）は同じく平面度Ｆ（ｓ）との
関係を示す図表である。Ｓ、ｒｊ、ｎｌ！等は軸間中点
の原点（測定開始点）からの走行距離である。本図（司
は距離Ｅを距てた２点間の水準の差を平面度として示し
たものである。
第２図、第３図は走行距隘ｌごとに、即ち軸距ｐｃ相当
する距離の走行ごとに測定を行ったので、細かい変化を
含まない折縁グ５７状の記録ＶＣなっているが、正整数
ｍを用いてこの測定間隔と２７ｍとし、走行層１ｍ／／
ｍごとにｍｉｍの水準測定値が得られるようにし、ｍを
１よシ大きい適当な値に選べば連続曲線に近い測定記録
が得られる。
する距離の走行ごとに測定を行ったので、細かい変化を
含まない折縁グ５７状の記録ＶＣなっているが、正整数
ｍを用いてこの測定間隔と２７ｍとし、走行層１ｍ／／
ｍごとにｍｉｍの水準測定値が得られるようにし、ｍを
１よシ大きい適当な値に選べば連続曲線に近い測定記録
が得られる。
この場合はｌ！／ｍなる間隔だけずれたｍ組の加算演算
を自動演算手段で同時に行ない、ｍ組の演算出力を順次
出力端子へ切換えて出力する。
を自動演算手段で同時に行ない、ｍ組の演算出力を順次
出力端子へ切換えて出力する。
次に、以上の説明によると、同様に平面度測定用２軸の
中点の座＝ｔ−ａとし、微小距離６８間の水準変化がΔ
Ｒなる場合の水準変化率をΔＨ／Δ日と表し、平面度測
定基準長ｔは水準狂い波形の波長に比較して小さ−とす
れば微分記号を用−て水準の微小変化を ！ｌ５） ｃｔＨ場□ ｄ３ と表わし、測定開始点で、３ｍ＄１１として積分す＜ｓ
の代シにΔｓ ｗｍ ｌ！／ｍを用いて加算を行えば（
１０）式の代夛に、 Ｈ（（ｎ＋−）ｊ）−Ｈ（−！−）＋Ｆｌｏ）−１−！
−胃” ？（−１）２ ２
ｍｒｒｊ ｍ−Ｈ（Ｌ）＋Ｌ−ｘ；° Ｆ（
−ｊ） ・・・（１１）Ｚ ｍｒｌｌ ｍ が得られる。ここに、５−８ｏ！ｎｊとしてあシＳｏ
ｗ Ｏとすれば測定開始点が座標原点となる。
中点の座＝ｔ−ａとし、微小距離６８間の水準変化がΔ
Ｒなる場合の水準変化率をΔＨ／Δ日と表し、平面度測
定基準長ｔは水準狂い波形の波長に比較して小さ−とす
れば微分記号を用−て水準の微小変化を ！ｌ５） ｃｔＨ場□ ｄ３ と表わし、測定開始点で、３ｍ＄１１として積分す＜ｓ
の代シにΔｓ ｗｍ ｌ！／ｍを用いて加算を行えば（
１０）式の代夛に、 Ｈ（（ｎ＋−）ｊ）−Ｈ（−！−）＋Ｆｌｏ）−１−！
−胃” ？（−１）２ ２
ｍｒｒｊ ｍ−Ｈ（Ｌ）＋Ｌ−ｘ；° Ｆ（
−ｊ） ・・・（１１）Ｚ ｍｒｌｌ ｍ が得られる。ここに、５−８ｏ！ｎｊとしてあシＳｏ
ｗ Ｏとすれば測定開始点が座標原点となる。
また、ｎは（９）式と同様に正！１数である。
この方法では、平面度測定用前軸の水準を初期値として
、ｚ／ｍ走行ごとに測定基準Ｅで測定された平面度Ｐ（
ｓ）の１／ｍ倍を順次加算すればよいＯ 振ｆｌｌｉ ’ ％波長λの正弦波形水準狂いから測定
基準長ノの平面度を求め、（１０）式に代入して連続処
理による波長特性ム１／４を求めればに− λ／ｌ ’ が侍らｎる。ここに、ム１は（１０）式による水準〆′
Ｊ４頑未の振幅である。
、ｚ／ｍ走行ごとに測定基準Ｅで測定された平面度Ｐ（
ｓ）の１／ｍ倍を順次加算すればよいＯ 振ｆｌｌｉ ’ ％波長λの正弦波形水準狂いから測定
基準長ノの平面度を求め、（１０）式に代入して連続処
理による波長特性ム１／４を求めればに− λ／ｌ ’ が侍らｎる。ここに、ム１は（１０）式による水準〆′
Ｊ４頑未の振幅である。
同様にして、ディジタル処理の（１１）式を用いた場合
の水準演算結果の振幅をＡ！とすれば波長特性は次のよ
うになる。
の水準演算結果の振幅をＡ！とすれば波長特性は次のよ
うになる。
””ｍＡ／ｌ ’ ・・・（１５）距離
ｊ／ｍづつずれたｍ組の加算演算をそれぞれ走行距離ｌ
ごとに行なう水準Ｒ算結果の波長特性も（１５）式とほ
ぼ同じである。また、（１２）式と（１３）式に示され
る特性もほぼ同一であると考えて支障な−０ 〔発明の実施例〕 以上述べたような水準測定を行うには、例えば第４図に
示す構成の装置を用−ｎばよい。次に本発明の１笑施例
にり匹て述べる。
ｊ／ｍづつずれたｍ組の加算演算をそれぞれ走行距離ｌ
ごとに行なう水準Ｒ算結果の波長特性も（１５）式とほ
ぼ同じである。また、（１２）式と（１３）式に示され
る特性もほぼ同一であると考えて支障な−０ 〔発明の実施例〕 以上述べたような水準測定を行うには、例えば第４図に
示す構成の装置を用−ｎばよい。次に本発明の１笑施例
にり匹て述べる。
弗１図に模式化して示したｉｔ測単を第４図におりて平
面度測定装置１０として表わしである。
面度測定装置１０として表わしである。
この装置から発せら几た平面度計測用アナログ信号はバ
ッファアンプ１１で感度ｆＡ整の故、計測車の一定走行
距ｗａ嚢にプングリングパルス（８Ｐ）発生部２４で作
られるパルスと同期してＡ−Ｄ変換器１２でデジタル量
に変換される。前記のサンプリングパルス間隔は平面度
の測定基準長ｌの整数分の１（ｍ分の１）に設定しであ
る。
ッファアンプ１１で感度ｆＡ整の故、計測車の一定走行
距ｗａ嚢にプングリングパルス（８Ｐ）発生部２４で作
られるパルスと同期してＡ−Ｄ変換器１２でデジタル量
に変換される。前記のサンプリングパルス間隔は平面度
の測定基準長ｌの整数分の１（ｍ分の１）に設定しであ
る。
平面度の測定信号にオフセットが有れば水準出力中に積
算されるので、正味狂い演算＠１３において平面度のデ
ジタル信号に移動平均演算を施し、それｆ：原信号から
引算するバイパスフィルタ処理により正味狂いを求める
。この際の移動平均演算によるａ−バスフィルタ処理に
は例えば６０ｍ区間の２次移動平均演算法を用いる。
算されるので、正味狂い演算＠１３において平面度のデ
ジタル信号に移動平均演算を施し、それｆ：原信号から
引算するバイパスフィルタ処理により正味狂いを求める
。この際の移動平均演算によるａ−バスフィルタ処理に
は例えば６０ｍ区間の２次移動平均演算法を用いる。
オフセットを除去された平面度のデジタル信号は距離間
Ｖｈｌ／ｍなるプングリングパルスと同期してデマルチ
グレク−ｒ（多点切換スイッチ）１４によシｍ１ｍの加
′Ｓ器１５−１〜１５−ｍが順次切換接続される。
Ｖｈｌ／ｍなるプングリングパルスと同期してデマルチ
グレク−ｒ（多点切換スイッチ）１４によシｍ１ｍの加
′Ｓ器１５−１〜１５−ｍが順次切換接続される。
それぞれの加算器では平面度の累積加算が行われ、演算
精米は加算器を出た後２つに分岐し、一方はマルチグレ
クｆ１７を、鏝てＤＡ変換器１８へ送られ、他はそれぞ
れの加算器と組合されたシフトレジスタ（ＳＦ）１６へ
送られる。シフトレジスタの内容はｌ！／ｍ間隔のプン
グリングパルス（ｓｐ距−パルス）ｍ個分だけすなわち
距離ｌだけタフトされて加算器の入力側へ戻され、測定
基準長ｌだけ遅れて入力される次の平面度と加算される
。
精米は加算器を出た後２つに分岐し、一方はマルチグレ
クｆ１７を、鏝てＤＡ変換器１８へ送られ、他はそれぞ
れの加算器と組合されたシフトレジスタ（ＳＦ）１６へ
送られる。シフトレジスタの内容はｌ！／ｍ間隔のプン
グリングパルス（ｓｐ距−パルス）ｍ個分だけすなわち
距離ｌだけタフトされて加算器の入力側へ戻され、測定
基準長ｌだけ遅れて入力される次の平面度と加算される
。
測定開始点における水準の初期値は、それぞれの該画点
における水準を１水準器、加速度計。
における水準を１水準器、加速度計。
或いは機械振子を用いて測定し、初期置設足部２６より
それぞれの加算器へ予め入力しておく。
それぞれの加算器へ予め入力しておく。
水準の初期値を加速度計によって測定する例を第５図、
第６図に示す。
第６図に示す。
第５図は、静止時における水準、即ち左右レールの高低
差をレールとの間にバネ機能要素を介さないいわゆるバ
ネ下で測定する場合を示し口は加速度計である。また、
θは刃口速度計設置面の水準狂いによる傾斜角、ｆは重
力加速度である。計測車のバネ下に当たる足回シ構成部
材に、その左右方間の加速度を測定するように加速度計
を設置すると、重力加速度の水平分力を測定して傾斜角
を算定することができる。
差をレールとの間にバネ機能要素を介さないいわゆるバ
ネ下で測定する場合を示し口は加速度計である。また、
θは刃口速度計設置面の水準狂いによる傾斜角、ｆは重
力加速度である。計測車のバネ下に当たる足回シ構成部
材に、その左右方間の加速度を測定するように加速度計
を設置すると、重力加速度の水平分力を測定して傾斜角
を算定することができる。
第６図はバネ上に設置した加速度計による水準測定を示
し、口は加速度計、ノ・は計測車４体である。水準角を
θ、バネ上の車体と車軸との相対傾斜角をφ、車軸端で
車体と軸受箱との上下方向相対変位を検出する検出器の
出力を４゜６車体傾斜角をψ、水準をＥとすれば、第１
図（Ｃ）の場合と同様に、 ψ＝φ十〇 θはψ−φ となる。ここにＧは軌間、Ｌは左右の検出器の間隔であ
る。この水準Ｈは、第１図（Ｃ）のθ、ψφの符号を逆
にした場合のＨ（ｓ＋７）に相当し、検出器出力ａ、Ａ
は第１図（Ａ）、第１図ＩＢ）および第１図（Ｃ）の検
出器出力ａ、ｊと同じものである。
し、口は加速度計、ノ・は計測車４体である。水準角を
θ、バネ上の車体と車軸との相対傾斜角をφ、車軸端で
車体と軸受箱との上下方向相対変位を検出する検出器の
出力を４゜６車体傾斜角をψ、水準をＥとすれば、第１
図（Ｃ）の場合と同様に、 ψ＝φ十〇 θはψ−φ となる。ここにＧは軌間、Ｌは左右の検出器の間隔であ
る。この水準Ｈは、第１図（Ｃ）のθ、ψφの符号を逆
にした場合のＨ（ｓ＋７）に相当し、検出器出力ａ、Ａ
は第１図（Ａ）、第１図ＩＢ）および第１図（Ｃ）の検
出器出力ａ、ｊと同じものである。
この場合、加速度計が検出するのはｆ−ψであシ、通ψ
に比例した出力が得られる０第４図においてＤ−ム変換
器１８へ送られた水準のデジタル信号はここでアナログ
量に変換される。本実施例においては、記録紙幅±２０
厘の自動記録器２１を用いて±１００ｍの水準（高低差
〕を充分カバーできるようにバイアス切換部１９でバイ
アス切換を行った後、増幅器２０を経て記録器２１に記
録せしめた。
に比例した出力が得られる０第４図においてＤ−ム変換
器１８へ送られた水準のデジタル信号はここでアナログ
量に変換される。本実施例においては、記録紙幅±２０
厘の自動記録器２１を用いて±１００ｍの水準（高低差
〕を充分カバーできるようにバイアス切換部１９でバイ
アス切換を行った後、増幅器２０を経て記録器２１に記
録せしめた。
また、Ｄ−ム変換器１８の前から分岐された信号は計測
車上のオンラインデータ処理、若しくは磁気テープへの
集録を行なうデータ処理部２２へ送られる。
車上のオンラインデータ処理、若しくは磁気テープへの
集録を行なうデータ処理部２２へ送られる。
実在する水準狂いの波長をλ、平面度測定基準長ｔｚと
すれば、上述の実施例による波長特性は（１２）式によ
υ、 で示すと第７図の如くである。
すれば、上述の実施例による波長特性は（１２）式によ
υ、 で示すと第７図の如くである。
次に、特許請求の範囲（２）に記載した発明を第１１式
による実施例につφて説明する◎この演算を実施するに
は、第４図において、バッファアング１１であるいは正
味狂−演算部１３までのディジタル処理部で、平面度信
号を１／ｍ倍し、１組の加算器とシフトレジスタ（例え
ば１５−１．１６−１の組）のみを用いてｊ／ｍ間隔の
サンブリングパルスと同期して、１／ｍ倍された平面度
信号を順次加算する。初期値は測定開始時における前方
測定軸の水準Ｈ（Ｌ）のみを初期値設定部２３を経て加
算器１５−１へ入力する。
による実施例につφて説明する◎この演算を実施するに
は、第４図において、バッファアング１１であるいは正
味狂−演算部１３までのディジタル処理部で、平面度信
号を１／ｍ倍し、１組の加算器とシフトレジスタ（例え
ば１５−１．１６−１の組）のみを用いてｊ／ｍ間隔の
サンブリングパルスと同期して、１／ｍ倍された平面度
信号を順次加算する。初期値は測定開始時における前方
測定軸の水準Ｈ（Ｌ）のみを初期値設定部２３を経て加
算器１５−１へ入力する。
サンブリングパルスはｌ：７ｍおよびｌ間隔の２種類あ
ればよい。
ればよい。
システム構成上は、デマルチブレフサ１４およびマルチ
ブレフサ１７、加算器１５−２以降とシフトレジスター
６−２以降の構成が不要となシ、初期値設定部２３とプ
ングリングパルス発部２４が簡単化される。その他の部
分の機器と機能を前述の英施例と変らない。
ブレフサ１７、加算器１５−２以降とシフトレジスター
６−２以降の構成が不要となシ、初期値設定部２３とプ
ングリングパルス発部２４が簡単化される。その他の部
分の機器と機能を前述の英施例と変らない。
波長特性は（１３）式で示され、第７１５！ｉ１とほぼ
同じになる。
同じになる。
次に共通的な事項についての説明を加える。
８Ｆ １６−１−８７１６−ｍはシフトレジスタであシ
、加算器出力を取込んで平面度基準長Ｉ！またはｂヤだ
けシフトさせて、加Ｊ：ｉ器への次の平面度入力と同期
させて加算器入力側へ出力させる。初期値設定部２３は
、測定開始点において測定開始前の静止状態で測定され
た平面度測定用前軸あるいは後軸の水準または後軸側か
ら１７ｍの間隔で測定された軌道上のｍ情所の点の水準
を自動あるいは手動で入力し、スイッチ操作によって加
算器へ出力する。プングリングパルス発１ｆｆｌＳ２４
は、尤−的あるいは４磁的手段等によシ、走行車輪の回
転と同期しｃ ｔ７ｍ走行ごとに蝋気的パルスを発磁さ
せ、基本サンブリングパルスの外にｔパルス、１０Ｍ／
＜ルス、 １００Ｍパルス。
、加算器出力を取込んで平面度基準長Ｉ！またはｂヤだ
けシフトさせて、加Ｊ：ｉ器への次の平面度入力と同期
させて加算器入力側へ出力させる。初期値設定部２３は
、測定開始点において測定開始前の静止状態で測定され
た平面度測定用前軸あるいは後軸の水準または後軸側か
ら１７ｍの間隔で測定された軌道上のｍ情所の点の水準
を自動あるいは手動で入力し、スイッチ操作によって加
算器へ出力する。プングリングパルス発１ｆｆｌＳ２４
は、尤−的あるいは４磁的手段等によシ、走行車輪の回
転と同期しｃ ｔ７ｍ走行ごとに蝋気的パルスを発磁さ
せ、基本サンブリングパルスの外にｔパルス、１０Ｍ／
＜ルス、 １００Ｍパルス。
５００Ｍパルスおよび１ＫＭパルスの発生も可能である
。
。
クロック２５は、信号授受、変換、演算等の各種動作の
タイｉングをとるための基本となる高周波時間パルスを
発生させて装置の各部に送り出す。
タイｉングをとるための基本となる高周波時間パルスを
発生させて装置の各部に送り出す。
電源２６は商用４源あるいはバッテリー′域源を受けて
各部に必要な種々の電力を供給する。
各部に必要な種々の電力を供給する。
以上詳述したように、本発明によれば高価なジャイロを
用いない簡単な装置を用−て軌道の水準を測定すること
ができ、ジャイロを用いた場合のように加速度による悪
影響を受ける虞れ無く、シかもジャイロを用−九場合に
匹敵する高精度で軌道のねじれを検出することができる
。
用いない簡単な装置を用−て軌道の水準を測定すること
ができ、ジャイロを用いた場合のように加速度による悪
影響を受ける虞れ無く、シかもジャイロを用−九場合に
匹敵する高精度で軌道のねじれを検出することができる
。
第１図（Ａ）〜ｐ）はりずれも本発明方法を実施するた
めに構成した計測車の１例を模式的に描いた説明図であ
る。第２図（Ａ） 、 （Ｂ）及び第６図（ム）。 ［Ｅ）は本発明方法の１実施例における作用を説明する
ため水準と平面度とを対応させて描いた図表である。第
４図は本発明の水準測定方法を実施するために構成した
水準測定装置の１例を示すブロック図である。棺５図及
び第６図は初期値の設定方法を説明する図表である。第
７図は本発明方法の１実施例における波長特性を示す図
表である。 １・・・左レール ２・・・右レール３・・・
計測車車体 ４・・・前車軸５・・・後車軸 ６．７，８．９・・・車輪 ゛（−１
めに構成した計測車の１例を模式的に描いた説明図であ
る。第２図（Ａ） 、 （Ｂ）及び第６図（ム）。 ［Ｅ）は本発明方法の１実施例における作用を説明する
ため水準と平面度とを対応させて描いた図表である。第
４図は本発明の水準測定方法を実施するために構成した
水準測定装置の１例を示すブロック図である。棺５図及
び第６図は初期値の設定方法を説明する図表である。第
７図は本発明方法の１実施例における波長特性を示す図
表である。 １・・・左レール ２・・・右レール３・・・
計測車車体 ４・・・前車軸５・・・後車軸 ６．７，８．９・・・車輪 ゛（−１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２本のレールを有する軌道の水準を測定する方法に
おいて、２軸、４輪の計測用車輌を被測定軌道上で走行
させ、上記４輪の車輪がレール踏面に接する４点のうち
の任意の３点によつて決せられる一つの平面に、残りの
１点から下した垂線の長さによつて表わされる平面度を
軸距距離の走行ごとに代数加算して、左右レールの高低
差を算出することを特徴とする水準測定方法。 ２、２本のレールを有する軌道の水準を測定する方法に
おいて、２軸、４輪の計測用車輌を被測定軌道上で走行
させ、上記４輪の車輪がレール踏面に接する４点のうち
任意の３点によつて決せられる一つの平面に、残りの１
点から下した垂線の長さによつて表わされる平面度を計
測車の車軸間を一定の数で除した単位長さ当たり平面度
を算定し、一定走行距離ごとに上記の単位長さ当り平面
度をサンプリングしてその値を代数加算する距離積分に
よつて左右レールの高低差を算出することを特徴とする
水準測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26837184A JPS61147102A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 水準測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26837184A JPS61147102A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 水準測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147102A true JPS61147102A (ja) | 1986-07-04 |
| JPH023122B2 JPH023122B2 (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=17457570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26837184A Granted JPS61147102A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 水準測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625467B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-12-01 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Support beam for easily polymerizeable substance treatment device and easily polymerizeable substance treatment device |
| US9963157B2 (en) | 2013-09-06 | 2018-05-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method of measuring condition of track using vehicle for commercial operation and vehicle for commercial operation for measuring condition of track |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26837184A patent/JPS61147102A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625467B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-12-01 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Support beam for easily polymerizeable substance treatment device and easily polymerizeable substance treatment device |
| US9963157B2 (en) | 2013-09-06 | 2018-05-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method of measuring condition of track using vehicle for commercial operation and vehicle for commercial operation for measuring condition of track |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023122B2 (ja) | 1990-01-22 |
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