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Bild: NI QIN, iStock
Schwingungsmessung

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Damit nichts entgleist

Text: Simone Käfer, A&D
Sicherheit ist im Schienenverkehr ein wichtiges Thema. Weder ein Güterzug noch ein Personenzug sollte auf Grund eines technischen Defekts liegen bleiben oder womöglich entgleisen. Damit Fehler in der Entstehung erkannt werden können, werden eine Vielzahl von Komponenten eines Schienenfahrzeuges messtechnisch überwacht.

Wer gelegentlich mit dem Zug reist, kennt die Durchsage: „Aufgrund eines technischen Schadens verzögert sich unsere Weiterfahrt um zirka 10 Minuten.“ Das ist zwar ärgerlich, aber immer noch besser als ein entgleister Zug. Damit letzteres nicht passiert, informieren Onboard-Frühwarnsysteme die Lokführer über mögliche Schwierigkeiten. Überwacht werden unter anderem Räder, Radsätze und -lager, Schlingerdämpfer und Wirbelstrombremsen.

Direkt an diesen Komponenten messen zum Beispiel die ICP(R)-Beschleu­nigungs­sensoren von IMI Sensors, im Vertrieb von PCB Piezotronics einer Tochter von Synotech Sensor und Messtechnik. Dort sind Sensoren mit großem Messbereich und hohem Schockschutz Pflicht. Die Sensoren der Serie PCB-625 ermöglichen aufgrund ihrer Frequenzbandbreite und Empfindlichkeit eine genaue Schadenanalyse und -erkennung. Um Entgleisungen vorzubeugen sind sie am Drehgestell oder in der Fahrzeug­mitte montiert. Die Vorteile der ICP-Technik liegen unter anderem im Messsignal, das als störunempfindliche Spannung mit niedriger Quellimpedanz übertragen wird. Der Störeinfluss durch elektrische und magnetische Felder benachbarter Aggregate ist dadurch minimiert und ermöglicht eine sichere Datenübertragung, auch über lange Kabeldistanzen von bis zu 100 m. Integrierte Filter bieten eine zusätzliche Verbesserung der Störsicherheit.

Das doppelwandige, hermetisch dicht verschweißte Edelstahlgehäuse der Vibrationssensoren schützt gegen Umgebungseinflüsse und Verschmutzungen, zudem wirkt es als faradayscher Käfig, der elektrische Einstreuungen verhindert. Die galvanische Trennung des Sensorelements und der nachfolgenden Messkette vom Sensorgehäuse verhindert Erdschleifen und Rauschen. Ein optional integrierter Temperatursensor misst in einem Bereich von –40 bis +125 °C.

Für die direkte Verwendung mit einer SPS bietet Synotech auch Vibra­tions­transmitter, die den Effektiv- oder Spitzenwert des Schwingungssignals ermitteln und diesen als Stromsignal von 4 … 20 mA zur Verfügung stellen.

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