NL9400955A - Apparatus and method for contactless measuring on a rod of ferro-magnetic material. - Google Patents

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET CONTACTLOOS METEN AAN EEN STAAF UIT FERRO-MAGNETISCH MATERIAALDEVICE AND METHOD FOR CONTACTLESS MEASUREMENT ON A ROD OF FERRO-MAGNETIC MATERIAL

Het bepalen van de kromming of rechtheid van staven is op velerlei technisch terrein van belang, in het bijzonder bij spoorrails of spoorstaven, en lassen tussen dergelijke staven. Bij spoorrails kunnen golvingen in de i rails ontstaan en kan de rails niet precies recht aan elkaar zijn vastgelast, welke beide afwijkingen tot minder comfortabele reizen per trein en verhoogde slijtage van de treinstellen, spoorstaven en met name liggers uit beton voor dergelijke spoorstaven leiden.Determining the curvature or straightness of bars is important in many technical fields, in particular with rails or rails, and welding between such bars. Railing can cause undulations in the rails and the rails cannot be welded exactly straight together, both of which lead to less comfortable train journeys and increased wear of the trainsets, rails and, in particular, concrete beams for such rails.

) Uit het Europese octrooischrift EP-A-107833,) From European patent EP-A-107833,

Europese octrooiaanvrage EP-A-0047558, de Europese octrooiaanvrage EP-A-0140494 en de Europese octrooiaanvrage EP-A-0309847 zijn meetinrichtingen beschreven voor het langs mechanische of optische weg meten aan dergelijke > spoorstaven. Met deze bekende meetinrichtingen is het niet mogelijk een voldoende hoge mate van nauwkeurigheid, bijvoorbeeld met een resolutie van tienden of honderdsten mm te bereiken.European patent application EP-A-0047558, European patent application EP-A-0140494 and European patent application EP-A-0309847 disclose measuring devices for measuring by mechanical or optical means on such rails. With these known measuring devices it is not possible to achieve a sufficiently high degree of accuracy, for instance with a resolution of tenths or hundredths mm.

In de Europese octrooischriften EP-A-0309847 en ) EP-A-0388381 zijn inrichtingen en werkwijzen beschreven voor het contactloos met behulp van een magnetische sensor meten langs een spoorstaaf. Hierbij doen zich ook problemen voor, in het bijzonder voor wat betreft de nauwkeurigheid vanwege het mogelijk remanente magnetische veld in een spoorstaaf j alsmede de beweging van de magnetische sensor ten opzichte van de spoorstaaf, daar de sensor op de één of andere wijze op de spoorstaaf dient te worden opgelegd of anderszins op afstand daarvan moet worden gehouden.European patents EP-A-0309847 and EP-A-0388381 describe devices and methods for measuring contactlessly using a magnetic sensor along a rail. Problems also arise here, in particular with regard to the accuracy due to the possibly remanent magnetic field in a rail j as well as the movement of the magnetic sensor with respect to the rail, since the sensor is somehow on the rail should be imposed or otherwise kept away from it.

De onderhavige uitvinding beoogt een inrichting en ) werkwijze te verschaffen, opdat op handzame wijze nauwkeurige metingen aan staven kunnen worden uitgevoerd.The object of the present invention is to provide an apparatus and method, so that accurate measurements on bars can be carried out in a convenient manner.

De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het meten van de rechtheid, afwijking van de rechtheid of kromming van een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, zoals een (gedeelte van een) spoorstaaf, welke meetinrichting omvat: - een eerste eindstuk; - een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk, waarbij de eerste en tweede eindstukken over het te meten deel van de staaf worden geplaatst, - een magnetische sensor die tussen het eerste en tweede eindstuk beweegbaar is; en - compensatiemiddelen voor het compenseren van remanent magnetisme in het ferro-magnetisch materiaal van de staaf.The present invention provides a device for measuring the straightness, deviation from the straightness or curvature of a bar of ferromagnetic material, such as a (part of a) rail, which measuring device comprises: - a first end piece; a second end piece spaced from the first end piece, the first and second end pieces being placed over the portion of the rod to be measured, a magnetic sensor movable between the first and second end pieces; and - compensation means for compensating for remanent magnetism in the ferromagnetic material of the rod.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting voor het meten van de rechtheid, afwijking van de rechtheid of kromming van een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, zoals een (gedeelte van een) spoorstaaf, welke meetinrichting omvat; - een eerste eindstuk; - een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk, waarbij de eerste en tweede eindstukken over het te meten deel van de staaf worden geplaatst, - een magnetische sensor die tussen het eerste en tweede eindstuk beweegbaar is; en - tweede compensatiemiddelen voor het compenseren van het verschil van de stand van het eerste eindstuk en het tweede eindstuk ten opzichte van de staaf, ofwel voor het compenseren van de beweging van de magnetische sensor tussen het eerste en het tweede eindstuk.The present invention further provides a device for measuring the straightness, deviation from the straightness or curvature of a bar of ferromagnetic material, such as a (part of a) rail, which measuring device comprises; - a first end piece; a second end piece spaced from the first end piece, the first and second end pieces being placed over the portion of the rod to be measured, a magnetic sensor movable between the first and second end pieces; and - second compensation means for compensating for the difference of the position of the first end piece and the second end piece with respect to the rod, or for compensating the movement of the magnetic sensor between the first and the second end piece.

De tweede compensatiemiddelen omvatten bij voorkeur referentiesensoren waarmee wordt gemeten hoe de stand van de inrichting of meetlineaal op de rail is, zodat voor verschil in oplegging van de inrichting kan worden gecompenseerd.The second compensation means preferably comprise reference sensors with which it is measured how the position of the device or measuring ruler is on the rail, so that it is possible to compensate for differences in the mounting of the device.

Tevens verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het meten aan een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, waarbij een eerste eindstuk op of nabij de staaf wordt geplaatst, waarbij een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk op of nabij de staaf wordt geplaatst en waarbij een magnetische sensor tussen het eerste en het tweede eindstuk wordt bewogen.The present invention also provides a method for measuring on a bar of ferromagnetic material, wherein a first end piece is placed on or near the bar, a second end piece is spaced from the first end piece on or near the bar and a magnetic sensor is moved between the first and second end pieces.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de navolgende beschrijving, met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: fig. 1 een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een gedeeltelijk weggebroken aanzicht in perspectief van de inrichting uit fig. 1; fig. 3 een gedeeltelijk schematisch aanzicht in perspectief van de inrichting uit fig. 1 en 2; fig. 4 detail IV uit fig. 2; fig. 5 detail V uit fig. 1; fig. 6 een blokschema van de werking van de inrichting uit de voorgaande figuren; fig. 7 een stroomdiagram van een voorkeursuitvoeringsvorm van een met de inrichting uit de voorgaande figuren uit te voeren werkwijze; en fig. 8 een stroomdiagram van een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een met de inrichting uit fig. 1-6 uit te voeren werkwijze.Further advantages, features and details of the present invention will become apparent from the following description, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a first preferred embodiment of the device according to the present invention; fig. 2 shows a partly broken away perspective view of the device of fig. 1; fig. 3 is a partly schematic perspective view of the device of fig. 1 and 2; fig. 4 detail IV from fig. 2; fig. 5 detail V from fig. 1; Fig. 6 is a block diagram of the operation of the device of the preceding figures; Fig. 7 is a flow chart of a preferred embodiment of a method to be carried out with the device of the preceding figures; and FIG. 8 is a flow chart of a second preferred embodiment of a method to be performed with the device of FIGS. 1-6.

Een meetinrichting 1 (fig. 1, 2, 3) voor het meten van de rechtheid van een railsstaaf R omvat een aan de onderzijde opengewerkte balk 2 die is voorzien van een linker en een rechter eindstuk 3 respectievelijk 4. Tussen het linker eindstuk 3 en het rechter eindstuk 4 zijn drie assen 5, 6 en 7 aangebracht, waarlangs een loopwagen 8 beweegbaar is. De loopwagen 8 is tevens voorzien van een handgreep voor het naar links en naar rechts bewegen van die loopwagen en voor het opheffen van de meetinrichting 1 van de rails R.A measuring device 1 (fig. 1, 2, 3) for measuring the straightness of a rail bar R comprises a beam 2, which is cut open at the bottom, and which is provided with a left and a right end piece 3 and 4 respectively. Between the left end piece 3 and the right-hand end piece 4 has three shafts 5, 6 and 7 along which a carriage 8 is movable. The carriage 8 is also provided with a handle for moving said carriage to the left and to the right and for lifting the measuring device 1 from the rails R.

De inrichting 1 is bij voorkeur voorzien van bijvoorbeeld kogelvormige oplegelementen 10, 11 en 12 voor het in stabiele toestand op de rails R plaatsen daarvan. De loopwagen 8 is voorzien van een weergeeforgaan 22 (zie ook fig. 5) voor het weergeven van meetresultaten of andere gegevens en een toetsenbord 13 voor het geven van instructies aan de meetinrichting 1. Op niet getoonde wijze is de meetinrichting 1 bij voorkeur tevens voorzien van een data- en/of voedingsaansluiting voor het toe- en afvoeren van data vanuit een moederapparaat zoals een (personal)computer en voor het opladen van een in de meetinrichting 1 aanwezige accumulator of batterij.The device 1 is preferably provided with, for example, ball-shaped support elements 10, 11 and 12 for placing it on the rails R in a stable condition. The carriage 8 is provided with a display 22 (see also fig. 5) for displaying measuring results or other data and a keyboard 13 for giving instructions to the measuring device 1. In the manner not shown, the measuring device 1 is preferably also provided of a data and / or power supply connection for supplying and extracting data from a mother device such as a (personal) computer and for charging an accumulator or battery present in the measuring device 1.

Nabij het linker eindstuk 3 zijn een eerste linker referentiesensor 14 en een tweede linker referentiesensor 15 aangebracht, terwijl nabij het rechter eindstuk 5 een eerste rechter referentiesensor 16 en een tweede rechter referentiesensor 17 zijn aangebracht. Aan de meetwagen 8 zijn een zijdelingse meetsensor 18 voor het meten van de zijdelingse rechtheid van de railsstaaf R en een topsensor 19 voor het meten van de rechtheid van de bovenzijde van de railsstaaf R aangebracht, alsmede een referentiesensor 20 die referentiewaarden genereert ten opzichte van een referentiedraad 21 die tussen het linker eindstuk 3 en het rechter eindstuk 4 is gespannen en die vrij loopt van de meetwagen. De assen 5, 6 en 7 waarlangs de meetwagen wordt bewogen, zijn bij voorkeur tenminste enigszins scharnierbaar aan de respectieve eindstukken 3 en 4 aangebracht.A first left reference sensor 14 and a second left reference sensor 15 are arranged near the left end piece 3, while a first right reference sensor 16 and a second right reference sensor 17 are arranged near the right end piece 5. A measuring sensor 18 for measuring the lateral straightness of the rail bar R and a top sensor 19 for measuring the straightness of the top of the rail bar R are provided on the measuring carriage 8, as well as a reference sensor 20 which generates reference values with respect to a reference wire 21 which is tensioned between the left end piece 3 and the right end piece 4 and which runs free from the measuring carriage. The shafts 5, 6 and 7 along which the measuring carriage is moved are preferably arranged at least slightly hinged on the respective end pieces 3 and 4.

Bij plaatsing van de meetinrichting of meetlineaal 1 op de railsstaaf R wordt door de referentiesensoren 14, 15, 16 en 17 bepaald of de meetinrichting binnen bepaalde toleranties die verband houden met de oplegelementen 10, 11 en 12 op de juiste wijze op de railsstaaf is geplaatst. Indien de meetlineaal binnen de vooraf bepaalde toleranties op juiste wijze op de spoorstaaf R is geplaatst, is tevens de afstand van de assen 5, 6 en 7 tot deze staaf bekend. Doordat tijdens beweging van de meetwagen 8 de referentiesensor 20 telkens de afstand tot de rechtgespannen referentiedraad 21 bepaalt, wordt met behulp van de van deze referentiesensor 20 verkregen meetgegevens gecompenseerd voor bijvoorbeeld doorbuiging vanwege de zwaartekracht e.d.When the measuring device or measuring ruler 1 is placed on the rail R, the reference sensors 14, 15, 16 and 17 determine whether the measuring device is correctly positioned on the rail within certain tolerances related to the bearing elements 10, 11 and 12. . If the measuring ruler is correctly placed on the rail R within the predetermined tolerances, the distance of the axes 5, 6 and 7 to this rod is also known. Since the reference sensor 20 always determines the distance to the straight tensioned reference wire 21 during movement of the measuring carriage 8, the measurement data obtained from this reference sensor 20 compensates for, for example, deflection due to gravity and the like.

Ter bepaling van de positie van de meetwagen 8 tussen het linker eindstuk 3 en het rechter eindstuk 4, is daartoe een snaar 31 (fig. 3) gespannen die een in de meetwagen 8 opgenomen potentiometer 32 aandrijft, waarvan het uitgangssignaal een voldoende nauwkeurige maat oplevert van de positie van de meetwagen 8 tussen het linker en rechter eindstuk.To determine the position of the measuring carriage 8 between the left-hand end piece 3 and the right-hand end piece 4, a string 31 (fig. 3) is tensioned for this purpose, which drives a potentiometer 32 incorporated in the measuring car 8, the output signal of which provides a sufficiently accurate measure of the position of the measuring carriage 8 between the left and right end piece.

Bij voorkeur heeft tenminste één van de meetsensoren, bijvoorbeeld 19 (zie fig. 4) , de vorm van een meetelement 41 waaromheen een relatief kleine elektromagnetische spoel 42 is aangebracht. De inwendige diameter van de spoel bedraagt bijvoorbeeld ongeveer 15 mm, de uitwendige diameter bijvoorbeeld ongeveer 25 mm en de hoogte bijvoorbeeld ongeveer 8 mm, waarbinnen bijvoorbeeld ongeveer 150 windingen 43 zijn opgenomen. Daar in een spoorstaaf R een de meting verstorende mate van remanent magnetisme aanwezig kan zijn, kan met behulp van de electromagnetische spoel 42 door de magnetische sensor 41 op elke positie langs de spoorstaaf R zowel een meting gedaan worden van het remanente mechanisme als het door de spoel 42 geïnduceerde magnetische veld dat wordt geïnduceerd in het ferro-magnetische materiaal van de spoorstaaf. Alhoewel de grootte van het remanente magnetisme in enige mate afhankelijk is van de afstand tot het ferro-magnetische materiaal, is de afhankelijkheid daarvan veel kleiner dan de afhankelijkheid van het gemeten signaal waarbij magnetisme door de spoel 42 in het ferro-magnetisch materiaal is geïnduceerd, zodat bijvoorbeeld door middel van een iteratief proces de grootte van het stoorveld aan remanent magnetisme nauwkeurig kan worden bepaald, en hiervoor bij de meting naar de rechtheid van de spoorstaaf R kan worden gecompenseerd. Tevens is het mogelijk bij de meting naar de rechtheid de grootte van de bekrachtigingsstroom voor de spoel 42 afhankelijk te maken van het voordien op die lokatie gemeten stoorveld van remanent magnetisme.Preferably at least one of the measuring sensors, for example 19 (see Fig. 4), has the shape of a measuring element 41 around which a relatively small electromagnetic coil 42 is arranged. The internal diameter of the coil is, for example, about 15 mm, the external diameter, for example, about 25 mm and the height, for example, about 8 mm, within which, for example, about 150 turns 43 are accommodated. Since a measure of remanent magnetism which disturbs the measurement can be present in a rail R, the magnetic sensor 41 can measure the remanent mechanism at any position along the rail R by means of the electromagnetic coil 42 at any position along the rail R. coil 42 induced magnetic field which is induced in the ferromagnetic material of the rail. Although the magnitude of the remanent magnetism depends to some extent on the distance to the ferromagnetic material, its dependence is much smaller than the dependence of the measured signal where magnetism is induced by the coil 42 in the ferromagnetic material, so that, for example, the magnitude of the interference field of remanent magnetism can be accurately determined by means of an iterative process, and can be compensated for this during the measurement to the straightness of the rail R. It is also possible, during the measurement to the straightness, to make the magnitude of the excitation current for the coil 42 dependent on the disturbance field of remanent magnetism previously measured at that location.

De elektronica voor de meetinrichting 1 die op één of meer kaarten in de meetwagen is aangebracht, omvat een centrale verwerkingseenheid 60 (fig. 6) in de vorm van een micro-processor, een ROM(-geheugen) 61, een van een achtergrondbatterij 63 voorzien RAM(-geheugen) 62, een interface of latchorgaan 64 dat met het toetsenbord 13 is verbonden, een adres/databus 65 waarop de eerder genoemde elektronische onderdelen zijn aangesloten, een analoog/digitaal (A/D)-omzetter 66 waarop de variabele uitgang van de potentiometer 32 is aangesloten, alsmede de uitgang van een démultiplexer 67 waarop de via een operationele versterker 68 aangesloten uitgangen van de zeven meetsensoren 14-20 zijn aangesloten. Tevens is op de bus 65 een D/A-omzetter 69 aangesloten die via een multiplexer 70 met de respectieve aansluitingen van de zeven sensoren (sensor 1...sensor 7) zijn aangesloten. Op de busstructuur 65 is voorts een RS232 interface 71 voor seriële communicatie met een niet getoond moederapparaat aangesloten.The electronics for the measuring device 1, which is arranged on one or more cards in the measuring car, comprise a central processing unit 60 (fig. 6) in the form of a micro-processor, a ROM (memory) 61, one of a background battery 63 provided RAM (memory) 62, an interface or latch member 64 connected to the keyboard 13, an address / data bus 65 to which the aforementioned electronic components are connected, an analog / digital (A / D) converter 66 to which the variable output of the potentiometer 32 is connected, as well as the output of a demultiplexer 67 to which the outputs of the seven measuring sensors 14-20 connected via an operational amplifier 68 are connected. Also connected to the bus 65 is a D / A converter 69, which are connected via a multiplexer 70 to the respective terminals of the seven sensors (sensor 1 ... sensor 7). An RS232 interface 71 for serial communication with a mother device (not shown) is also connected to the bus structure 65.

Bij het uitvoeren van een meting dient door de gebruiker de meetwagen 8 naar één van de eindstukken, bijvoorbeeld het linker eindstuk 3 te worden bewogen. Door de linker eindsensoren 14 en 15 zal voor de gebruiker in het weergeeforgaan 22 zichtbaar worden gemaakt, dat een meting gestart kan worden. Vervolgens kan de gebruiker de loopwagen in bijvoorbeeld ongeveer twee seconden vanaf het linker eindstuk 3 naar het rechter eindstuk 4 bewegen, waarna in het weergeeforgaan de gemeten curve voor het bovenvlak en het zijvlak van de railsstaaf zal weergeven. Dergelijke meetkrommen kunnen in het geheugen van de elektronica worden opgeslagen en kunnen tevens in meer detail op het weergeeforgaan 22 zichtbaar worden gemaakt.When performing a measurement, the measuring carriage 8 must be moved by the user to one of the end pieces, for example the left end piece 3. The left end sensors 14 and 15 will indicate to the user in the display 22 that a measurement can be started. The user can then move the carriage from the left end piece 3 to the right end piece 4 in, for example, about two seconds, after which the measured curve for the top surface and the side surface of the rail bar will be displayed in the display. Such measurement curves can be stored in the memory of the electronics and can also be displayed in more detail on the display 22.

Bij voorkeur wordt op een bepaalde locatie van de meetwagen 8 telkens in een cyclus voor de zeven sensoren 14-20, telkens voor elke sensor een meting gedaan zonder bekrachtiging van de bij die sensor behorende electromagneet. Hieruit volgt de grootte van het stoorveld op die lokatie van het remanente magnetisme en kan de grootte van de bekrachtigingsstroom voor de elektromagneten van elk van de sensoren 14-17 worden ingesteld, teneinde met compensatie voor dat stoorveld, de afstand tot de spoorstaaf op verschillende locaties te meten. Na een inschakeltijd van circa 1 milliseconde, wordt de grootte van het door de sensoren gemeten magneetveld gemeten, waarvan de resultaten tijdelijk in het RAM worden opgeslagen. Verdere bewerkingen van de meetwaarde kunnen off-line, dat wil zeggen buiten de totale cyclustijd van ongeveer 7 milliseconde worden uitgevoerd, daar deze bewerkingen relatief complex zijn en het daardoor is uitgesloten dat dergelijke bewerkingen binnen een korte cyclustijd kunnen worden uitgevoerd zonder de tijdsvolgorde van de diverse metingen te verstoren.Preferably, at a specific location of the measuring carriage 8, a measurement is made for each sensor in each cycle for the seven sensors 14-20, without energizing the electromagnet associated with that sensor. From this follows the magnitude of the interference field at that location of the remanent magnetism and the magnitude of the excitation current for the electromagnets of each of the sensors 14-17 can be adjusted, in order to compensate for that interference field, the distance to the rail at different locations to measure. After a switch-on time of approximately 1 millisecond, the magnitude of the magnetic field measured by the sensors is measured, the results of which are temporarily stored in RAM. Further operations of the measured value can be performed off-line, i.e. outside the total cycle time of about 7 milliseconds, since these operations are relatively complex and it is therefore excluded that such operations can be performed within a short cycle time without the time sequence of the disrupt various measurements.

Volgens in het ROM vastgelegde programmatuur wordt uit de gemeten sensorwaarde, met compensatie voor de meetwaarde van de diverse referentiesensoren en de correctie voor de eventuele afwijking ten opzichte van de referentiedraad berekend, bij voorkeur met behulp van een benaderingspolynoom, ter verhoging van de gevonden meetnauwkeurigheid.According to software laid down in the ROM, the measured sensor value, with compensation for the measured value of the various reference sensors and the correction for any deviation from the reference wire, is calculated, preferably with the aid of an approximation polynomial, in order to increase the measured accuracy.

In figuur 7 is de bovenbeschreven meetprocedure op een locatie in een stroomschema weergegeven. Voor de verwijzingsnummers in de figuren dient de volgende tekst te worden gelezen: 70: Begin 71: Stel de multiplexer voor de eerste sensor 1 in.Figure 7 shows the above-described measurement procedure at a location in a flow chart. For the reference numbers in the figures, read the following text: 70: Begin 71: Set the multiplexer for the first sensor 1.

72: Bepaal de meetwaarde van de desbetreffende sensor bij uitschakeling van de bekrachtigingsstroom van de magneetspoel.72: Determine the measured value of the respective sensor when switching off the excitation current of the magnetic coil.

73: Bepaald bij de gemeten waarde van het stoorveld de bijbehorende magneetstroom volgens de tabel uit het ROM.73: Determine the corresponding magnetic current for the measured value of the interference field according to the table from the ROM.

74: Bekrachtig de desbetreffende stroom met de uit de tabel gevonden stroomwaarden.74: Energize the relevant current with the current values found in the table.

75: Wacht één milliseconde na bekrachtiging van de desbetreffende magneetspoel.75: Wait one millisecond after energizing the appropriate magnet coil.

76: Registreer de meetwaarde van de desbetreffende meetspoel bij de ingestelde bekrachtigingsstroom.76: Register the measured value of the relevant measuring coil at the set excitation current.

77: Verhoog het nummer van de sensor met één.77: Increase the number of the sensor by one.

78: Is het nummer van de sensor groter dan 7? 79: Corrigeer voor elke sensor de gemeten waarde bij bekrachtiging van de magneetspoel voor de gemeten waarde zonder bekrachtiging van de magneetspoel.78: Is the sensor number greater than 7? 79: For each sensor, correct the measured value when energizing the solenoid coil for the measured value without energizing the solenoid coil.

80: Bepaal de afstand van de rail tot de sensor met behulp van een polynoom benadering.80: Determine the distance from the rail to the sensor using a polynomial approximation.

81: Corrigeer afwijking ten opzichte van de referentiedraad.81: Correct deviation from reference wire.

82: Bereken de relatieve afstand ten opzichte van de referentiesensoren.82: Calculate the relative distance to the reference sensors.

83: Einde83: End

In figuur 8 is de bovenbeschreven procedure voor het uitvoeren van een meting langs de spoorstaaf in een stroomdiagram zichtbaar gemaakt. In het stroomdiagram dient voor de volgende nummers de volgende tekst te worden gelezen: 84: Begin 85: Wacht tot de meetwagen tegen het linker eindstuk nabij de linker referentiesensor is geplaatst.In Figure 8, the above-described procedure for performing a measurement along the rail is shown in a flow chart. In the flowchart the following text should be read for the following numbers: 84: Begin 85: Wait until the measuring carriage is placed against the left end piece near the left reference sensor.

86: Meet de afstanden ten opzichte van de zeven sensoren.86: Measure the distances from the seven sensors.

87: Is de eindpositie nabij de rechter referentiesensor bereikt? 88: Wacht tot volgende positie.87: Has the end position been reached near the right reference sensor? 88: Wait for next position.

89: Corrigeer sensorwaarden voor het gemeten magnetische stoorveld.89: Correct sensor values for the measured magnetic interference field.

90: Bepaal de afstand van de sensoren.90: Determine the distance of the sensors.

91: Bepaald de relatieve afstand van de meetsensoren ten opzichte van de referentiesensoren.91: Determines the relative distance of the measuring sensors from the reference sensors.

92: Corrigeer afwijkingen als gemeten ten opzichte van de referentiedraad.92: Correct deviations as measured from the reference wire.

93: Geef de gemeten curve in het weergeeforgaan weer.93: Display the measured curve in the display.

94: Einde94: End

Met bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding wordt op contactloze wijze aan het oppervlak van een staaf gemeten, terwijl tegelijkertijd aan de bovenzijde en aan de zijkant wordt gemeten. De meetinrichting is gemakkelijk hanteerbaar en kan zowel in een werkplaats als ter plaatse in het vrije veld worden gebruikt. Daartoe is ook de werking zo eenvoudig mogelijk gehouden. Metingen kunnen ter plaatse binnen enkele seconden worden uitgevoerd. Het geheugen is bij voorkeur zodanig gedimensioneerd dat honderd te meten krommen daarin kunnen worden opgeslagen. De gemeten waarden kunnen worden bewerkt met standaard beschikbare programmatuur.With the above-described preferred embodiment of the measuring device according to the invention, the surface of a rod is measured in a contactless manner, while at the same time it is measured at the top and at the side. The measuring device is easy to handle and can be used both in a workshop and on site in the open field. To this end, the operation has also been kept as simple as possible. Measurements can be made on site within seconds. The memory is preferably dimensioned such that one hundred curves to be measured can be stored therein. The measured values can be edited with standard available software.

De sensoren zijn ongevoelig voor corrosie op de te meten staaf, en eveneens ongevoelig voor kleine oneffenheden op de te meten staaf daar zij een integrerende werking hebben over een oppervlak van ongeveer 1 cm2. Door de referentiesensoren wordt gecorrigeerd voor ruwheid van de staaf, alsmede voor verandering van de oplegging van de meetlineaal op de staaf tijdens meting. Tevens wordt gecompenseerd voor vervormingen van de meetinrichting en de meetwagen. Doordat correcties en benadering off-line worden uitgevoerd, is uit testen gebleken dat met een snelheid gemeten kan worden van 1 meter per seconde, waarbij per tien milliseconde een meetwaarde wordt verkregen. De magnetische sensoren hebben een zodanige resolutie dat de meting onafhankelijk is van kleine ruwheid van het oppervlak van de staaf, bijvoorbeeld over een oppervlakte van ongeveer 1 cm2.The sensors are insensitive to corrosion on the rod to be measured, and also insensitive to small irregularities on the rod to be measured as they have an integrating effect over an area of about 1 cm2. The reference sensors correct for the roughness of the bar, as well as for the change of the bearing of the measuring ruler on the bar during measurement. Compensation is also paid for deformations of the measuring device and the measuring carriage. Because corrections and approximation are performed off-line, tests have shown that measurements can be made at a speed of 1 meter per second, whereby a measurement value is obtained every ten milliseconds. The magnetic sensors have such a resolution that the measurement is independent of small roughness of the surface of the bar, for example over an area of about 1 cm2.

De geteste meetnauwkeurigheid bedraagt 0,03 millimeter in horizontale richting en 0,05 in verticale richting over de totale meetlengte van ongeveer 1 meter. Het oplossend vermogen bedraagt ten minste 0,01 millimeter, terwijl bij testen is gebleken dat zelfs kleinere waarden worden bereikt.The measuring accuracy tested is 0.03 millimeters in the horizontal direction and 0.05 in the vertical direction over the total measuring length of approximately 1 meter. The resolution is at least 0.01 millimeters, while tests have shown that even smaller values are achieved.

De gevraagde rechten worden op generlei wijze beperkt door de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm. De strekking van de onderhavige uitvinding wordt bepaald door de navolgende conclusies.The rights requested are in no way limited by the above described preferred embodiment. The scope of the present invention is defined by the following claims.

Claims (10)

1. Inrichting voor het meten van de rechtheid, afwijking van de rechtheid of kromming van een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, zoals een (gedeelte van een) spoorstaaf, welke meetinrichting omvat: - een eerste eindstuk; - een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk, waarbij de eerste en tweede eindstukken over het te meten deel van de staaf worden geplaatst, - een magnetische sensor die tussen het eerste en tweede eindstuk beweegbaar is; en - compensatiemiddelen voor het compenseren van remanent magnetisme in het ferro-magnetisch materiaal van de staaf.Device for measuring the straightness, deviation from the straightness or curvature of a bar of ferromagnetic material, such as a (part of a) rail, which measuring device comprises: - a first end piece; a second end piece spaced from the first end piece, the first and second end pieces being placed over the portion of the rod to be measured, a magnetic sensor movable between the first and second end pieces; and - compensation means for compensating for remanent magnetism in the ferromagnetic material of the rod. 2. Inrichting voor het meten van de rechtheid, afwijking van de rechtheid of kromming van een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, zoals een (gedeelte van een) spoorstaaf, welke meetinrichting omvat; - een eerste eindstuk; - een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk, waarbij de eerste en tweede eindstukken over het te meten deel van de staaf worden geplaatst, - een magnetische sensor die tussen het eerste en tweede eindstuk beweegbaar is; en - tweede compensatiemiddelen voor het compenseren van het verschil van de stand van het eerste eindstuk en het tweede eindstuk ten opzichte van de staaf, ofwel voor het compenseren van de beweging van de magnetische sensor tussen het eerste en het tweede eindstuk.2. Device for measuring the straightness, deviation from the straightness or curvature of a bar of ferromagnetic material, such as a (part of a) rail, which measuring device comprises; - a first end piece; a second end piece spaced from the first end piece, the first and second end pieces being placed over the portion of the rod to be measured, a magnetic sensor movable between the first and second end pieces; and - second compensation means for compensating for the difference of the position of the first end piece and the second end piece with respect to the rod, or for compensating the movement of the magnetic sensor between the first and the second end piece. 3. Meetinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste en tweede eindstukken en de magnetische sensor in een huis zijn aangebracht en geleidingsmiddelen tussen het eerste en het tweede eindstuk binnen het huis zijn geplaatst voor het mechanisch geleiden van de beweging van de magnetische sensor, welke geleidingsmiddelen deel uitmaken van de tweede compensatiemiddelen.Measuring device according to claim 1, wherein the first and second end pieces and the magnetic sensor are arranged in a housing and guide means are placed between the first and the second end piece within the housing for mechanically guiding the movement of the magnetic sensor, which guide means form part of the second compensation means. 4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de magnetische sensor in een wagen is aangebracht, die tussen het eerste eindstuk en het tweede eindstuk beweegbaar is.The device of claim 1, 2 or 3, wherein the magnetic sensor is mounted in a carriage movable between the first end piece and the second end piece. 5. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij een electromagnetische spoel deel uitmaakt van de eerste compensatiemiddelen.Device as claimed in claim 1, wherein an electromagnetic coil forms part of the first compensation means. 6. Inrichting volgens conclusie 2, 3, 4 of 5, waarbij een referentiedraad deel uitmaakt van de tweede compensatiemiddelen.Device as claimed in claim 2, 3, 4 or 5, wherein a reference wire forms part of the second compensation means. 7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een eerste referentiesensor nabij het eerste eindstuk is aangebracht en een tweede referentiesensor nabij het tweede eindstuk is aangebracht.The device of any preceding claim, wherein a first reference sensor is disposed near the first end piece and a second reference sensor is disposed near the second end piece. 8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, voorzien van een tweede meetsensor die meebeweegbaar is met de eerste magnetische sensor en die dient voor het meten van de rechtheid van een andere zijde van de staaf dan de eerste magnetische sensor.8. Device according to any of the preceding claims, provided with a second measuring sensor which is movable with the first magnetic sensor and which serves for measuring the straightness of a different side of the bar than the first magnetic sensor. 9. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, voorzien van een microprocesser, een alleen leesbaar geheugen (ROM) en een willekeurig toegankelijk geheugen (RAM).Device according to any of the preceding claims, comprising a microprocesser, a read-only memory (ROM) and a random access memory (RAM). 10. Werkwijze voor het meten aan een staaf uit ferro-magnetisch materiaal, waarbij een eerste eindstuk op of nabij de staaf wordt geplaatst, waarbij een tweede eindstuk op afstand van het eerste eindstuk op of nabij de staaf wordt geplaatst en waarbij een magnetische sensor tussen het eerste en het tweede eindstuk wordt bewogen.10. A method of measuring on a ferro-magnetic material rod, wherein a first end piece is placed on or near the rod, a second end piece is spaced from the first end piece on or near the rod, and a magnetic sensor is placed between the first and second end pieces are moved.