УТВЕРЖДЕНО
приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от «9» декабря 2021 г. № 2792
Лист № 1
Регистрационный № 84002-21Всего листов 9
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Установки автоматизированного бесконтактного измерения геометрических
параметров подвагонного пространства «ГЕПАРД»
Назначение средства измерений
Установкиавтоматизированногобесконтактногоизмерениягеометрических
параметров подвагонного пространства «ГЕПАРД» (далее – Установки), предназначены
для проведения бесконтактных измерений геометрических параметров подвагонного
пространства, в т.ч. цельнокатаных колес для колесных пар тележек грузовых и
пассажирских вагонов локомотивной тяги, пассажирских, грузовых и маневровых
локомотивов, моторных и немоторных колесных пар вагонов электро- и дизель-поездов,
специального железнодорожного подвижного состава, изготовленных по ГОСТ 10791-
2011, а также бандажей для грузовых, пассажирских и маневровых локомотивов, моторных
вагонов электро- и дизель- поездов, специального подвижного состава, вагонов
метрополитена, изготовленных по ГОСТ 398-2010, и колесных катаных центров для
колесных пар грузовых, пассажирских и маневровых локомотивов, в движении в
автоматическом режиме, регистрации показаний и отображения результатов измерений и
расчетных величин.
Описание средства измерений
Принцип действия установок заключается в следующем: просвет лазером профиля
измеряемого объекта подвагонного пространства (колеса), размещенного в момент
измерения в рабочей зоне лазерных датчиков установок, передается в аналогово-цифровой
преобразователь. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды, с
последующим вычислением в управляющей электронно-вычислительной машине.
Результаты измерений обрабатываются, сохраняются и архивируются в управляющей
электронно-вычислительной машине, а также показываются на мониторе в интерфейсе
автоматизированного рабочего места обслуживающего персонала.
Установки включают в себя первичные лазерные датчики, аналого-цифровые
преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные
контроллеры, электронно-вычислительные машины со специализированным программным
обеспечением).
Лист № 2
Всего листов 9
В основе технического решения по измерению геометрических параметров
подвагонного пространства в движении лежит принцип бесконтактного измерения
линейных размеров прецизионными лазерными датчиками. Для реализации этой задачи
каждый изобъектов измерения симметрично,параллельно инезависимо сканируется двумя
оптическими цифровыми датчиками (внутренним и наружным) непосредственно в
движении в момент прохождения объекта измерения через контрольную точку измерения
в рабочей зоне датчиков с дальнейшим получением моментального лазерного среза
профиля измеряемого объекта. Последующая совместная обработка данных позволяет
определить точный профиль поверхности катания цельнокатаного колеса, бандажа или
колесного катаного центра в системе координат отсчета колесной пары подвижного
состава. Методикавычисления геометрическихпараметров построена наосновеизвестного
точного профиля поверхности катания колеса колесной пары и повторяет методы,
заложенные при контактных измерениях аналогичных параметров.
Конструктивно симметрично установленные обе пары датчиков установок
объединены в единую информационно-измерительную систему, которая монтируется на
несущей раме на прямом участке железнодорожного пути. Измерения происходят в
движении подвижного состава в режиме сканирования поверхностей измеряемых объектов
при прохождении через рабочую зону датчиков.
После поступления сигнала предварительного оповещения о приближении
подвижного состава и объекта измерения, установки в автоматическом режиме переходят
в измерительное состояние, перед этим производится автоматическое тестирование
основных функциональных блоков, проверка наличия связи с датчиками оптическими
цифровыми, датчиками синхронизации.
Вовремяпроследованияобъектаизмеренияуправляющаяэлектронно-
вычислительная машина выполняет необходимое количество циклов сбора данных от
датчиков оптическихцифровых идатчиковсинхронизациичерез контроллер
синхронизации. Число циклов соответствует числу симметричных объектов измерений в
подвижном составе.
Послепроследованияобъектаизмерениявседанныеобрабатываютсяс
применением специализированного программного обеспечения вуправляющей
электронно-вычислительной машине, ипроизводится вычисление необходимых
геометрических параметров подвагонного пространства.
Обработка измерительной информации и управление установками производится по
заданному алгоритму специализированного программного обеспечения.
В составе установок применяются датчики оптические цифровые и датчики
синхронизации, измерительная информация от которых в виде аналоговых сигналов
поступает на вход аналогово-цифрового преобразователя. Далее, после параллельной
обработки информации со всех датчиков вычисляются необходимые геометрические
параметры подвагонного пространства.
Результаты измерений геометрических параметров подвагонного пространства
каждой оси подвижной единицы накапливаются в базе данных в управляющей электронно-
вычислительной машине и впоследствии передаются по согласованному протоколу в
интерфейс автоматизированного рабочего места обслуживающего персонала. В интерфейс
автоматизированного рабочего места передаются дата и время входа и выхода подвижного
состава на контрольный участок (рабочую зону) установок, порядковый номер оси
подвижного состава с головы состава, признак неисправности объекта измерений с
указанием параметра и его действительного измеренного значения.
Специализированноепрограммноеобеспечениеустановокпредусматривает
возможность тестирования отдельных функциональных блоков, узлов и всей установки в
целом, настройку процесса измерений, позволяя использовать для этого отдельные
процедуры.
Лист № 3
Всего листов 9
Установка функционирует в следующих автоматических режимах работы:
- измерение;
- тестирование.
Установки функционируют в рабочих условиях эксплуатации непрерывно.
Отключение допускается только при проведении технического обслуживания и/или
ремонта.
Установка обеспечивает выполнение следующих функций:
- автоматическое тестирование функциональных блоков, узлов и установки в целом;
- автоматическое включение измерительного режима при приближении объекта измерения
к контрольной точке измерения в рабочей зоне датчиков;
- вычисление геометрических параметров подвагонного пространства в движении при
линейной скорости перемещения объекта измерения до 120 км/ч;
-передача и отображение в интерфейсе автоматизированного рабочего места
обслуживающего персонала геометрических параметров подвагонного пространства и
сопутствующей информации.
Общий вид Установки представлен на рисунке 1.
Датчики оптические цифровые представлены на рисунке 2.
Рабочее место обслуживающего персонала представлено на рисунке 3.
Шкаф вычислительный представлен на рисунке 4.
Замок шкафа вычислительного представлен на рисунке 5.
Общий вид установок, представлен на рисунках 1, 2, 3, 4, 5.
Рисунок 1 – Общий вид установок автоматизированного бесконтактного измерения
геометрических параметров подвагонного пространства «ГЕПАРД»
Рисунок 2 – Датчики оптические цифровые
Лист № 4
Всего листов 9
Рисунок 3 – Рабочее место АРМ оператора
Лист № 5
Всего листов 9
Защита от несанкционированного доступа к компонентам установок обеспечивается
запираниемключомзамкавычислительного шкафа, атакженаклеиваниемпломбировочной
наклейки на двери вычислительного шкафа установок.
Заводской номер установок наносится на заводскую табличку, расположенную на
основании установки, электрографом, что обеспечивает идентификацию, возможность
Рисунок 4 – Шкаф вычислительный
Рисунок 5 – Замок шкафа вычислительного
Место нанесения знака
утверждения типа
Место пломбировки
Лист № 6
Всего листов 9
прочтения и сохранность заводского номера в процессе эксплуатации средства измерений.
Заводской номер имеет преимущественно цифровое обозначение.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение KNT GEPARD установлено на жестком диске управляю-
щей ЭВМ шкафа вычислительного. В программной оболочке функции, дающие возмож-
ность изменения программного обеспечения пользователем, отсутствуют. ПО KNT
GEPARD, установленное на управляющей ЭВМ шкафа вычислительного, принимает дан-
ные измерений, выполняет их анализ, выводит на экран, результаты измерений и информа-
цию о выявленных отступлениях геометрических параметров от норм содержания и запи-
сывает данные проезда на сервер.
Идентификационные данные программного обеспечения установок приведены в таб-
лице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения установок
Идентификационные данные (признаки)Значение
Идентификационное наименование ПО KNT GEPARD
Номер версии (идентификационный номер) ПО Не ниже 1.1
Цифровой идентификатор ПО –
Уровень защиты программного обеспечения оценивается, как «высокий» по Р
50.2.077-2014.
Метрологические и технические характеристики
мм
Таблица 2 - Метрологические характеристики установок
Пределы
допускаемой
включ.
Наименование измеряемых параметров
Диапазон измерений,
абсолютной
погрешности,
мм
Измеряемые величины
Толщина гребняот 20 до 40 включ.± 0,2
Высота гребняот 20 до 45 включ.± 0,2
Крутизна гребня от 1 до 16 включ.± 0,2
Толщина обода колеса или бандажа от 20 до 100 включ.± 0,5
Диаметр по кругу катания колеса или бандажа
от 799 до 1261
± 0,5
от 1435 до 1445 включ.
от 0 до 3 включ.
Контролируемые величины
Наименование контролируемых параметровДиапазон показаний, мм
Расстояние между внутренними поверхностями ободьев
колес или граней бандажей
Ширина обода колеса или бандажаот 125 до 140 включ.
Уширение колеса или бандажа от 0 до 7 включ.
Прокат по кругу катания от 0 до 9 включ.
Кольцевые выработки на поверхности катания у основания
гребня, глубина «А»
Кольцевые выработки на поверхности катания на конусности
1:3,5, глубина «Б»
от 0 до 4 включ.
Лист № 7
Всего листов 9
от 0 до 6 включ.
от 0 до 20 включ.
от 0 до 4 включ.
от 0 до 4 включ.
от 0 до 5 включ.
Кольцевые выработки на поверхности катания, ширина «В»
Остроконечный накат на гребне
Вертикальный подрез гребня
Разность толщин гребней в одной колесной паре
Разность диаметров по кругу катания колес или бандажей в
одной колесной паре
Разность прокатов по кругу катания в одной колесной паре
от 0 до 4 включ.
600
300
300
4800
2400
1000
100
100
100
600
300
300
от 176 до 264
от 49 до 51
от -60 до +50
Значение
600
600
800
15
1200
3
60
Таблица 3 – Технические характеристики и условия эксплуатации
Наименование характеристики
Габаритные размеры, мм, не более:
- оптических датчиков:
длина
ширина
высота
- опорной рамы:
длина
ширина
высота
- датчика синхронизации:
длина
ширина
высота
- контроллера синхронизации
длина
ширина
высота
- вычислительного шкафа
длина
ширина
высота
Масса, кг, не более:
- оптических датчиков
- опорной рамы
- датчика синхронизации
- вычислительного шкафа
Электропитание:
- Напряжение питания, В
- Частота сети переменного тока, Гц
Условия эксплуатации:
- Напольное оборудование:
Температура окружающей среды, ºС
Относительная влажность, при 25°С, без конденсации влаги, %, не
более
Средняя наработка на отказ, ч, не менее
Срок службы, лет, не менее
95
9000
10
Знак утверждения типа
наносится на накладной элемент (табличку, ярлык) на двери шкафа вычислительного
методом гравирования или травления, и на титульный лист Руководства по эксплуатации
типографским способом.
Лист № 8
Всего листов 9
Комплектность средства измерений
НТФР.401722.080.06
1 комплект
-
1 комплект
Обозначение
НТФР.401722.080.01
НТФР.401722.080.02
НТФР.401722.080.03
НТФР.401722.080.04
НТФР.401722.080.05
Количество
1 шт.
4 шт.
1 шт.
4 шт.
1 комплект
Таблица 4 - Комплект поставки установок
Наименование
Несущая рама
Датчик оптический цифровой
Контроллер синхронизации
Датчик синхронизации
Шкаф вычислительный (с управляющей ЭВМ)
Комплекткрепежныхэлементови
соединительных кабелей
Общее программноеобеспечение (операционная
система)
Специализированное программное обеспечение
Упаковочная тара
Формуляр
Руководство по эксплуатации
-НТФР.401722.080.07
НТФР.401722.080ФО
НТФР.401722.080РЭ
1 комплект
1 комплект
1 шт.
1 шт.
Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в разделе 2 документа НТФР.401722.080РЭ «Установки автоматизированного
бесконтактного измерения геометрических параметров подвагонного пространства
«ГЕПАРД». Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установкам
автоматизированногобесконтактногоизмерениягеометрическихпараметров
подвагонного пространства «ГЕПАРД»
НТФР.401722.080ТУ «Установки автоматизированного бесконтактного измерения
геометрическихпараметров подвагонного пространства «ГЕПАРД». Технические условия»
Изготовитель
Общество с ограниченной ответственностью «НПО Квант» (ООО «НПО Квант»)
ИНН 7839088591
Адрес: 196240, г. Санкт-Петербург, ул. Предпортовая, д. 6 литер АВ, помещение
2Н, офис 2
Телефон/факс: +7 (812) 331-57-64
E-mail: info@npo-kvant.ru
Web-сайт: http://npo-kvant.ru
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-ис-
следовательский институт метрологической службы»
ИНН 7736042404
Адрес: 119361, г. Москва, ул. Озерная, д. 46
Телефон: (495) 437 55-77, факс: (495) 437-56-66
Web-сайт:
E-mail: office@vniims.ru
Аттестат аккредитации ФГУП «ВНИИМС» по проведению испытаний средств из-
мерений в целях утверждения типа № 30004-13 от 29.03.2018 г.
Лист № 9
Всего листов 9
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
