Устройство для имитации переменного магнитного поля

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована для оперативного измерения параметров приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации.
Известно устройство бесшлейфовой проверки, предназначенное для проверки приемных устройств каналов автоматической локомотивной сигнализации, в которое входит проводная рамка, представляющая собой два витка пятижильного кабеля, разворачиваемая перед измерениями в виде рамки в форме квадрата 1,5×1,5 м и фиксируемая на рельсах с помощью зажимов-клипс в четырех точках (В.И. Астрахан и др. «Унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У)», М., ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008, с. 126).
Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и неудобство его установки, связанная с необходимостью спуска в смотровую канаву, отсутствием жесткости конструкции, что способствует провисанию кабеля, спаду с головки рельса и, следовательно, невозможностью создания идентичных условий проведения измерений, а также невозможность создания поля, обеспечивающего измерения индивидуальной электродвижущей силы (ЭДС), суммарной и разностной ЭДС без разбора клеммной колодки.
В качестве протитипа принято устройство для имитации переменного магнитного поля, содержащее обмотку, состоящую из двух частей, каркас из ферромагнитного материала, состоящий из П-образного основания, в нижней части которого установлены два магнита, двух боковых стоек, выполненных в виде трапеций, и установленную между верхними частями боковых стоек трубку из диамагнитного или парамагнитного материала, внутри которой размещена рабочая часть обмотки, начало и конец которой соединены с соответствующими гнездами для подключения внешнего соединительного кабеля, установленными на одной из боковых стоек, не рабочая часть обмотки размещена и закреплена в нижней части П-образного основания (RU168277, G01R 33/00, 26.01.17).
Известное устройство для имитации переменного магнитного поля представляет собой мобильную конструкцию, которую можно оперативно и надежно фиксировать в рабочем положении.
Однако конструкция известного устройства не обладает требуемой простотой и технологичностью, а так же создает магнитное поле значительно отличающееся от поля рельса.
Технический результат полезной модели заключается в упрощении устройства при сохранении его мобильности и удобства эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для имитации переменного магнитного поля, содержащем каркас с размещенной на нем обмоткой, состоящей из двух секций, начало и конец обмотки соединены с соответствующими гнездами для подключения внешнего соединительного кабеля, согласно предложению каркас выполнен из влагостойкого диэлектрического материала, имеет П-образную форму и состоит из горизонтально расположенного соединительного элемента, жестко скрепляющего между собой в верхней части два параллельно расположенных вертикальных элемента, на которых размещены соответствующие секции обмотки.
При этом, за счет секционирования катушки устройства, часть рельса играет роль ферромагнитного сердечника, усиливающего поле устройства и уменьшающего ток намагничивания, что снижает уровень паразитных наводок и увеличивает однородность поля.
На чертеже  (фиг.1) приведено схематичное изображение предлагаемого устройства для имитации переменного магнитного поля. На фиг. 2 показано устройство (вид сверху).
Устройство для имитации переменного магнитного поля содержит каркас с размещенной на нем обмоткой, состоящей из двух секций 1 и 2, начало и конец обмотки соединены с соответствующими гнездами (на чертеже не показано) для подключения внешнего соединительного кабеля 3, каркас выполнен из влагостойкого диэлектрического материала, имеет П-образную форму и состоит из горизонтально расположенного соединительного элемента 4, жестко скрепляющего между собой в верхней части два параллельно расположенных вертикальных элемента 5 и 6, на которых размещены соответствующие секции 1 и 2 обмотки.
Устройство для имитации переменного магнитного поля используют следующим образом.
Механическую основу устройства для имитации переменного магнитного поля составляет каркас, выполненный из влагостойкого диэлектрического материала. Каркас имеет П-образную форму и состоит из горизонтально расположенного соединительного элемента 4, жестко скрепляющего между собой в верхней части два параллельно расположенных вертикальных элемента 5 и 6 (например, рамы или пластины), на которых размещены соответствующие секции 1 и 2 обмотки.
Обмотка, состоящая из двух секций 1 и 2, представляет собой единый провод. Каждая секция 1 и 2 обмотки располагается на своей раме или пластине (вертикальные элементы 5 и 6). Обе секции обмотки должны быть однонаправленными (обмотки направлены одинаково относительно направления головы поезда). В целях гидроизоляции обмотка может быть залита герметиком.
Начало и конец обмотки соединены с гнездами для подключения внешнего соединительного кабеля 3. Для исключения ошибки фазировки при подключении гнезда имеют цветовую маркировку (например, красный и черный цвета).
Перед началом работы устройство устанавливают на рельс таким образом, чтобы секции 1 и 2  обмотки находились по разные стороны рельса, выполняющего функцию сердечника. Соединительный элемент 4, скрепляющий между собой в верхней части два параллельно расположенных вертикальных элемента 5 и 6 опирается на рельс, при этом расстояние между  вертикальными элементами выбрано с учетом необходимого зазора между секциями 1 и 2 обмотки и рельсом. Такая конструкция обеспечивает быструю и жёсткую фиксацию устройства до начала его работы.
Устройство для имитации переменного магнитного поля с помощью соединительного двухжильного кабеля подключается к генератору, который вырабатывает переменный ток с заданными параметрами (с заданными частотой и силой тока). Это позволяет имитировать переменное магнитное поле реальными рельсовыми токами АЛС и АЛС-ЕН.
Устройство для имитации переменного магнитного поля является компактным и легко переносимым. Установка его в рабочее положение занимает единицы минут и сводится к размещению устройства под приемной катушкой, подключению его через соединительный кабель к генератору. Установка проводится одним человеком, которому для этого нет необходимости спускаться в смотровую канаву.
Жесткая конструкция устройства для имитации переменного магнитного поля и жесткое его крепление на головке рельса позволяет обеспечить идентичность условий для измерений параметров одной и той же приемной катушки одного и того же поезда с учетом периодичности проводимых работ.
Простота данной конструкции позволяет при использовании двух устройств для имитации переменного магнитного поля и размещении их под двумя приемными катушками осуществлять их индивидуальное подключение к генератору, перекоммутацию подключения, что позволяет измерять электродвижущую силу, наводимую индивидуально, суммарную и разностную электродвижущую силу без разбора клеммной колодки. Это в свою очередь позволяет реализовать новые более сложные алгоритмы обработки измерительной информации.