Ein häufig verwendetes Produkt in unserem Gleisqualitätsmanagementsystem im Bereich der Ultraschallprüfung von Schienen ist der manuelle Ultraschallwagen – entweder als Einschienenwagen UDS2-77 („walking sticks“) oder als Zweischienenwagen UDS2-73 („pull-push trolley“). Dies ist die am weitesten verbreitete Geräteklasse auf den Eisenbahnen weltweit.
Einschienen-Fehlerdetektor UDS2-77
Zweischienen-Fehlerdetektor UDS2-73
Gleitprüfsystem (SL)
Prüfradsystem (SWP)
UDS2-73 SWP-Wagen mit Prüfrädern, ausgestattet mit Ultraschall-Immersionsprüfköpfen
Elektronikeinheit UDS2-73 SWP
Manuelle Schienenfehlerdetektoren: UDS2-73 und UDS2-77
Manuelle Ultraschallwagen werden entweder für Bestätigungsprüfungen nach Geschwindigkeits-Ultraschallprüfungen für Schienen oder für Primärprüfungen kleiner Abschnitte sowie von Abschnitten mit Kurven mit kleinem Radius, Bahnhofsgleisen und anderen Abschnitten verwendet, bei denen der Einsatz von Geschwindigkeitsprüfgeräten schwierig oder uneffektiv ist.
Besonderheiten bei der Verwendung der Fehlerdetektoren UDS2-77 und UDS2-73
Die Einschienen-Fehlerdetektoren UDS2-77 eignen sich optimal für die bestätigende Prüfung einzelner Fehler und erfordern zudem nur einen Bediener, der den Wagen bei einem herannahenden Zug schnell aus den Gleisen nehmen kann. Zweischienen-Fehlerdetektoren UDS2-73 eignen sich besser für die kontinuierliche Prüfung (gleichzeitig von zwei Schienen) kleiner Gleisabschnitte.
Prüfsysteme manueller Schienenfehlerdetektoren der UDS-Serie
Beide Arten von Fehlerdetektoren können entweder Gleitprüfsysteme (SL – engl. sliding) oder Prüfradsysteme (SWP – engl. search wheel probes) verwenden – also die sogenannten Prüfräder mit Ultraschall-Immersionsprüfköpfen, auch Ultraschallprüfräder genannt.
Jeder Typ von Prüfsystem hat seine Vor- und Nachteile. Der Vorteil eines Gleitprüfsystems besteht in der automatischen Positionierung der Ultraschallwandler auf der Schienenoberfläche, was eine hohe Stabilität der Steuerempfindlichkeit gewährleistet – unabhängig von der Neigung des Wagens (bei Einschienen-Fehlerdetektoren) und der Neigung der Wandler. Der Nachteil von Gleitprüfsystemen besteht im Verschleiß der Ultraschallwandler, was deren regelmäßigen Austausch sowie eine häufigere Neukalibrierung des Systems erforderlich macht.
Der Vorteil des Prüfradsystems liegt dementsprechend in der völligen Verschleißfreiheit der Wandler (lediglich die SWP-Radschalen unterliegen einem periodischen Austausch). Der Nachteil des Prüfradsystems betrifft hauptsächlich das Einschienenfahrwerk UDS2-77 SWP. Die zwangsläufige Änderung der Neigung des Fahrwerks bei der manuellen Führung entlang der Schiene führt bei der Verwendung von Prüfrädern mit Ultraschall-Immersionsprüfköpfen zu spürbaren Empfindlichkeitsschwankungen. Diesen Nachteil hat das Zweischienenfahrwerk praktisch nicht – hier genügt es, einmalig die richtige Position der Ultraschallprüfräder (SWP) einzustellen, und bei künftigen Kontrollen wird diese automatisch gespeichert. Der Zweischienenwagen mit Ultraschallprüfrädern UDS2-73 SWP verfügt daher über die Vorteile nahezu „ewiger“ Wandler und ist frei von den Nachteilen der Empfindlichkeitsinstabilität beim Scannen. Lassen Sie uns die Fähigkeiten dieses Wagens genauer betrachten.
Der Fehlerdetektor UDS2-73 SWP ermöglicht die kontinuierliche Ultraschallprüfung von Schienen gemäß EN 16729, AREMA usw. Ausgestattet ist das System mit einem Spreizfahrwerk, das die Positionierung der Ultraschallprüfräder (SWP) auf den Schienen gewährleistet und zusätzlich über Schutzleisten für die ungehinderte Durchfahrt durch Weichen und Kreuzungen verfügt. Ein großes (10-Zoll) kontrastreiches Display, eine praktische und intuitive Benutzeroberfläche sowie ein ergonomisches Design runden die Ausstattung des Fehlerdetektors ab. Die Regelgeschwindigkeit kann bis zu 5 km/h erreichen. In diesem Fall erfolgt die Prüfung mit einer Schrittweite von höchstens 1,5 mm entlang der Schiene, was eine hohe Genauigkeit der Fehlererkennung gewährleistet. Mit dem UDS2-73 SWP können Schienen mit einer Gleisbreite von 950 mm bis 1.676 mm geprüft werden, d. h. alle heute gängigen Spurweiten.
Alle Prüfgeräte verfügen über die Staub- und Feuchtigkeitsschutzklasse IP65 und einen Betriebstemperaturbereich von minus 30 °C bis plus 55 °C, sodass ein Einsatz auch unter sehr widrigen Bedingungen möglich ist. Die Ultraschallwandler und die Elektronik sind galvanisch von den Schienen isoliert, was die Auswirkungen elektrischer Störungen und Rauschen deutlich reduziert.
Anzeige der Prüfergebnisse im Fehlerdetektor der UDS-Serie
Die Fehlererkennungssoftware ermöglicht die Anzeige der Prüfergebnisse in Echtzeit in Form von A-Scan, Multi-A-Scan und B-Scan für alle Ultraschallkanäle. Ein spezieller Modus mit Schienenprofilkonstruktion hilft dabei, die Lage erkannter Defekte intuitiv zu erfassen. Außerdem ist ein Modus zur gleichzeitigen Anzeige von B-Scans für Kanalgruppen nach Kontrollzonen verfügbar: Schienenkopf, Zentralprojektion usw.
Während der Inspektion kann der Bediener Markierungen wie „Übergang“, „Brücke“, „Schraubloch“ usw. setzen, die zusammen mit den Inspektionsdaten gespeichert werden. Der UDS2-73 SWP ist mit einem GPS/GNSS-System ausgestattet, sodass alle Daten nicht nur mit den Streckenkoordinaten, sondern auch mit der Geolokalisierung verknüpft sind.
Die gespeicherten Daten können direkt auf dem Monitor angezeigt oder mit einem herkömmlichen USB-Stick auf einen PC übertragen werden.
Das zum UDS2-73 SWP gehörende PC-Programm bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Anzeige und Analyse der gespeicherten Daten sowie zur Erstellung verschiedener Protokolle – sowohl für einzelne erkannte Mängel als auch für geprüfte Abschnitte oder für den gesamten Prüfumfang innerhalb eines bestimmten Zeitraums usw.
Perspektiven für die Entwicklung von Software für die UDS-Serie
Derzeit arbeiten Programmierer daran, dieses Programm um ein Modul zur intelligenten maschinellen Analyse von Steuerdaten zu erweitern, was die Arbeit des Entschlüsselers deutlich vereinfachen soll. Dieses Softwaremodul wurde für OKOSCAN-73HS-Bahngeschwindigkeitsregelsysteme entwickelt und hat sich bereits in einem ähnlichen Programm bewährt.
