Skaterometria laserowa wad head checking w szynach kolejowych

• Autorzy: Lesiak P.

Warianty tytułu

EN

Laser scatterometry method for detection of head checking flaws in railway rails

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono adaptację metody skaterometrii laserowej do detekcji wad head checking występujących w szynach kolejowych. Wady te stanowią wysokie niebezpieczeństwo eksploatacyjne ruchu pociągów, jednak brakuje w pełni skutecznych metod ich badań. Dlatego przedstawiono podstawy fizyczne metody skaterometrii laserowej ze szczególną analizą reakcji światła lasera na wzorzec powierzchniowego pęknięcia odwzorowującego ten typ wady. Zaprezentowano laboratoryjny zautomatyzowany system do badań wad powierzchniowych w szynach kolejowych. Przedstawiono problemy oceny uzyskanych sygnałów oraz pokazano wyniki analizy i klasyfikacji wad z wykorzystaniem algorytmu zbiorów rozmytych. Uzyskane rezultaty badań stanowią wstęp do szerszych analiz tej metody w zastosowaniach do diagnostyki wad w szynach kolejowych.

EN

This work presents an adaptation of laser scatterometry method for detection of head checking flaws in railway rails. Though flaws of this kind create high exploitation danger in train traffic, there are still no effective methods of investigations of such flaws. Therefore the basis of laser scatterometry method was presented including detailed analysis of laser light reaction on surface crack reference pattern corresponding to such type of defects. Laboratory automatic system has been constructed to investigate surface flaws of railway rails. Evaluation methods of the detected signals were presented as well as flaws analysis and classification has been proposed using fuzzy sets algorithm. The investigations results presented in this paper are an introduction to the future comprehensive evaluation of this method applied in diagnostics of railway rails flaws.

Słowa kluczowe

PL

skaterometria laserowa; wady; szyny kolejowe; diagnostyka

EN

laser scatterometry; flaws; railway rails; diagnostics

• Wydawca: Fundacja Nauka dla Przemysłu i Środowiska
• Czasopismo: Pomiary, Automatyka, Komputery w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 25--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il.

Twórcy

autor

Lesiak P.

• Politechnika Radomska, Wydział Transportu i Elektrotechniki,

Bibliografia

• [1] Bass F. G., Fuks I. M..: Rassejanije voln na staticeski nerovnoj poverchnosti. Nauka, Moskwa, 1972.
• [2] Cpałka K.: Zagadnienia interpretowalności wiedzy i dokładności działania systemów rozmytych. Wyd. EXIT, Warszawa 2009.
• [3] Jóźwicki R.: Technika laserowa i jej zastosowania. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009.
• [4] Kapłonek W., Łukianowicz Cz.: Zastosowanie skaterometrii laserowej i analizy obrazu do oceny mikronierówności powierzchni regenerowanych przez napawanie laserowe i plazmowe. Advances in Materials Sciences, Volume 8, Number 2 / June 2008, pp. 28-35, Versita, Warsaw.
• [5] Kapłonek W., Żurawski Ł.: Ocena mikronierówności powierzchni frezowanych z zastosowaniem optycznych metod pomiarowych i analizy obrazu. Advances in Materials Sciences, Volume 8, Number 2 / June 2008, pp. 36-43, Versita, Warsaw.
• [6] Lesiak P.: Mobilna diagnostyka szyn w torze kolejowym. Monografia nr 116, Wyd. Politechniki Radomskiej, Radom 2008.
• [7] Lesiak P.: Diagnostic technology of contact-stress flaws such as head checking in railway rails. Monograph No 121, Technical University of Radom, 2008, pp. 187 – 198.
• [8] Lesiak P., Gołąbek P.: Laboratorium aparatury pomiarowo - diagnostycznej, część 2, Komputerowe systemy pomiarowo – diagnostyczne. Wyd. 3, Politechniki Radomskiej, Radom 2009.
• [9] Lesiak P., Bojarczak P., Migdal P.: Inteligentne klasyfikatory wad kontaktowo – naprężeniowych w szynach kolejowych. Pomiary Automatyka Komputery w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2/2009.
• [10] Lesiak P., Migdal M.: Cluster analysis of head checking flaws in railway rails subjected to ultrasound diagnostics. The Archives of Transport. No 3-4, Vol. XXI, 2009, pp.51-66.
• [11] Lesiak P.: Inteligentne czujniki pomiarowo - diagnostyczne w aplikacjach transportu kolejowego. Etap II Politechnika Radomska temat nr 19399/47/P, Radom 2009.
• [12] Li H., Torrance K. E.: An experimental study of the correlation between surface roughness and light scattering for rough metallic surfaces. Advanced Characterization Techniques for Optics, Semiconductors, and Nanotechnologies II, edited by Angela Duparré, Bhanwar Singh, Zu-Han Gu, Proceedings of SPIE Vol. 5878 (SPIE, Bellingham, WA, 2005)
• [13] Łachwa A.: Rozmyty świat zbiorów, liczb, relacji, faktów, reguł i decyzji. Wyd. EXIT, Warszawa 2001.
• [14] Łukianowicz, Cz.: Modelowanie zjawiska rozpraszania światła w skaterometrii nierówności powierzchni. "Metrologia - narzędzie poznania i rozwoju KONGRES METROLOGII Kraków 9 - 13 września 2007", Kraków 2007, Pomiary Automatyka Kontrola 9/2007.
• [15] Łukianowicz Cz., Karpiński T.: Scatterometry of Ground Surfaces. MEASUREMENT SCIENCE REVIEW, Volume 3, Section 3, 2003, pp. 21-24.
• [16] Łukianowicz Cz.:: Podstawy pomiarów nierówności powierzchni metodami rozpraszania światła. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2001.
• [17] Nowicki R.: Rozmyte systemy decyzyjne w zadaniach z ograniczoną wiedzą. Wyd. EXIT, Warszawa, 2009.
• [18] Ogilvy J. A.: Theory of Wave Scattering from Random Rough Surfaces. Adam Hilger, Bristol, Philadelphia and New York, 1991.
• [19] Stover J. C.: Optical Scattering: Measurement and Analysis. McGraw-Hill, Inc., New York 1990.
• [20] http://www.wobit.com.pl. strona internetowa firmy WOBIT