Физические основы обнаружения перегретых букс

Излучение воспринимаемое приемником аппаратуры контроля от корпуса буксы, с определенным коэффициентом передачи пропорционально полной плотности излучения буксы Wб. Полная плотность излучения абсолютно черного тела Wчт определяется законом Стефана-Больцмана. При интегрировании Е(l, Т) во всем диапазоне волн от l = 0 до l = ¥ получаем:

(1.3)

где s = 5,67×10-12 Вт/см2×град4 – постоянная Стефана-Больцмана.

Рисунок 1.9 – График энергетического спектрального излучения черного тела

Поскольку в природе не существует абсолютно черных тел, то все реальные тела называются нечерными и делятся на тела с селективным и серым излучением. Излучательные способности серых тел, к которым относятся и буксы, характеризуются степенью черноты e, показывающей, во сколько раз полная плотность излучения данного тела меньше полной плотности излучения абсолютно черного тела. С учетом e выражение (1.3) принимает вид:

(1.4)

Для корпусов букс значение e равно примерно 0,85 – 0,95. Изменение степени черноты букс вносит дополнительные погрешности в измерение DТкб, а следовательно, приводит к ошибкам в распознавании перегретых букс по выбранному параметру контроля.

При выборе метода контроля букс по температуре их корпусов важным моментом является постоянство выходного сигнала приемника излучения при контроле букс с одинаковой температурой шейки оси (критерий аварийности) во всем диапазоне изменений температуры наружного воздуха. Если с помощью приемника излучения измерять значение Wт, то при изменении температуры наружного воздуха сигнал на выходе приемника будет изменяться пропорционально изменению Wт. А это значит, что при контроле букс с одинаковым критерием аварийности в диапазоне температур от минус 40 °С до плюс 40 °С сигнал на выходе приемника будет изменяться почти в два раза (рисунок 1.10, кривая 1). Произвести оценку состояния по такому сигналу сложно.

Рисунок 1.10 – Графики изменения плотности излучения корпусов букс

Поэтому в аппаратуре контроля букс Wт измеряют с учетом температуры наружного воздуха. Суть этого метода в том, что с помощью приемника излучения измеряется превышение полной плотности излучения корпуса буксы над полной плотностью излучения тела с температурой наружного воздуха. На практике таким телом считают раму вагона, температура которой примерно равна температуре наружного воздуха. Тогда полная плотность излучения, передаваемая с определенным коэффициентом к приемнику, может быть рассчитана по формуле:

(1.5)

где Тк.б. – температура корпуса буксы, °К; Тн.в. – температура наружного воздуха, °К.

В результате воспринимаемое приемником излучение изменяется незначительно во всем диапазоне температур воздуха (рисунок 1.10, кривая 2).

Рекомендуем также:

Характеристика грузового автотранспортного предприятия АО «Ульяновск-транссервис»
Город Ульяновск Ульяновской области, в котором расположено автотранспортное предприятие (АТП), относится к центральной климатической зоне с умеренным температурным режимом. Климат резко континентальный с температурой в зимнее время до минус 30 оС и летом – до плюс 35 оС. Продолжительность безмороз ...

Установка комплекса КТСМ
Комплекс КТСМ-01 может устанавливаться как на существующих установках аппаратуры ПОНАБ-3, так и на вновь оборудуемых линейных постах контроля. При монтаже комплекса на вновь оборудуемом линейном посту контроля, место размещения перегонного оборудования, помещение, оборудование электроснабжения, ли ...

Карьерные автомобильные дороги
Наибольшее распространение в мире по количеству карьеров и объему перевозок занимает автомобильный транспорт. Особенно широкое распространение автотранспорт получил в карьерах по добыче цветных и железных руд, горно-химического сырья, строительных материалов. Причем автомобильный транспорт использ ...