Ultraschall-Schienenfehlerdetektoren der Produktlinie UDS2-7X

Manuell geschobene Ultraschall-Schienenfehlerdetektoren UDS2-73 und UDS2-77

Das Zwischenglied im Qualitätsmanagementsystem des Gleisoberbaus (im Hinblick auf die Ultraschallprüfung) ist die Schienenprüfung mit manuell geschobenen Ultraschall-Prüfwagen, auch bezeichnet als Einschienen- bzw. Zweischienen-Fehlerdetektoren. Dies ist die weltweit am häufigsten eingesetzte Gerätklasse im Eisenbahnbereich. Manuell geschobene mobile Fehlerdetektoren wie der UDS2-73 und der UDS2-77 werden für Bestätigungsprüfungen nach einer hochgeschwindigkeitsbasierten Ultraschall-Schienenprüfung oder für Primärprüfungen kleiner Gleisabschnitte, enger Gleisbögen, Bahnhofsgleise sowie anderer Bereiche eingesetzt, in denen Hochgeschwindigkeitssysteme unzweckmäßig oder unwirksam sind.

Zweischienen-Fehlerdetektor UDS2-73

Einschienen-Fehlerdetektor UDS2-77

Merkmale der Fehlerdetektoren UDS2-73 und UDS2-77

Manuell geschobene Ultraschall-Fehlerdetektoren können entweder Einschienen- oder Zweischienen-Geräte sein. Einschienenmodelle wie der UDS2-77 eignen sich ideal zur Bestätigung einzelner Fehler, da sie nur einen Bediener benötigen, der den Fehlerdetektor bei Annäherung eines Zuges schnell aus dem Gleis entfernen kann. Zweischienen-Fehlerdetektoren wie der UDS2-73 sind für die kontinuierliche Prüfung kleiner Gleisabschnitte besser geeignet.

Suchsysteme der UDS-Fehlerdetektoren

Die Fehlerdetektoren der UDS-Familie verwenden zwei Arten von Suchsystemen: Gleitsysteme und Prüfradsysteme (Ultraschall-Prüfräder bzw. SWP – Search Wheel Probes).

Suchsystem vom Radtyp – „Prüfräder mit Immersions-Ultraschallsonden“ (engl. Search Wheel Probes – SWP)

Gleitsuchsystem (SL – engl. Sliding Search System)

Jedes System hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Ein wichtiger Vorteil von Gleitsuchsystemen ist ihre Fähigkeit, die Ultraschallsonden automatisch auf der Schienenoberfläche zu positionieren. Dadurch bleibt die Prüfempfindlichkeit stabil, unabhängig von der Neigung des Prüfwagens. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Gleitsuchsystemen die manuelle Einstellung des Ultraschallsondenwinkels entfällt. Dies macht die Bedienung deutlich einfacher. Allerdings haben diese Systeme auch einen Nachteil. Die Ultraschallsonden verschleißen mit der Zeit, weil sie ständig mit der Schienenoberfläche in Kontakt stehen. Dieser Verschleiß erfordert eine regelmäßige Erneuerung der Sonden sowie eine wiederholte Kalibrierung, um die Genauigkeit der Prüfergebnisse aufrechtzuerhalten.

Im Gegensatz dazu lösen Prüfradsysteme das Problem des Sondenverschleißes, da die Sonden in einem geschützten Radmechanismus (SWP) untergebracht sind. Dadurch müssen lediglich die Weichreifen in regelmäßigen Abständen ersetzt werden. Dies verlängert die Lebensdauer der Sonden erheblich und verringert den Bedarf an einer häufigen Neukalibrierung.

Dennoch haben Einschienen-Fehlerdetektoren, die SWP-Prüfräder verwenden, einen deutlichen Nachteil. Unvermeidliche Änderungen der Neigung des Prüfwagens während des manuellen Betriebs können zu Schwankungen der Prüfempfindlichkeit führen und somit die Gleichmäßigkeit der Prüfung beeinträchtigen.

Dieses Problem ist jedoch bei Zweischienen-Fehlerdetektoren wie dem UDS2-73 SWP deutlich reduziert. Bei diesen Modellen wird die richtige Positionierung der Ultraschall-Prüfräder (SWP) zu Beginn der Prüfung einmal eingestellt und anschließend während des gesamten Prüfablaufs automatisch beibehalten. Dadurch bleiben die Empfindlichkeitswerte stabil und zuverlässig.

UDS2-73-SWP-Prüfwagen mit Prüfrädern und ausfahrbarem Fahrwerk

Elektronikeinheit des UDS2-73-SWP

Fähigkeiten des Fehlerdetektors UDS2-73 SWP

Der UDS2-73 SWP ermöglicht eine kontinuierliche ultraschallbasierte Schienenprüfung. Die Prüfungen erfolgen gemäß Normen wie EN 16729 und AREMA. Er verfügt über einen ausfahrbaren Mechanismus zur präzisen Positionierung der Ultraschall-Prüfräder sowie über Einlauf-Führungselemente für einen nahtlosen Durchlauf durch Weichen und Herzstücke. Der Fehlerdetektor umfasst ein großes, kontrastreiches 10-Zoll-Display, eine intuitive Benutzeroberfläche und ein ergonomisches Design.

Die Prüfgeschwindigkeit kann bis zu 5 km/h erreichen. Der Abtastschritt beträgt dabei nicht mehr als 1,5 mm entlang des Schienenverlaufs. Dies ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei der Bewertung der Anzeigenamplituden. Der UDS2-73 SWP ist mit Spurweiten von 950 bis 1676 mm kompatibel. Damit deckt er alle bestehenden Typen von Eisenbahnstrecken ab.

Das Gerät besitzt einen Schutzgrad von IP65 gegen Wasser und feste Partikel. Es arbeitet in einem Temperaturbereich von −30 °C bis +55 °C. Dadurch eignet es sich auch für den Einsatz unter rauen Einsatzbedingungen. Die Sonden und die Elektronik sind galvanisch von den Schienen getrennt. Dies reduziert elektrische Störeinflüsse deutlich.

Anzeige der Prüfergebnisse in UDS-Fehlerdetektoren

Beispiel der Prüfdatenanzeige im UDS2-73 SWP

Die Software des Fehlerdetektors ermöglicht die Echtzeitvisualisierung der Prüfergebnisse in den Formaten A-Scan, Multi-A-Scan und B-Scan für alle Kanäle. Ein spezieller Modus zur Darstellung des Schienenprofils zeigt die Lage der Fehler anschaulich an. Zusätzlich wird die gleichzeitige Anzeige von B-Scans unterstützt, die nach Prüfbereichen gruppiert sind (Schienenkopf, Mittelstegprojektion usw.).

Während der Prüfung können Bediener Merkmale wie „Kreuzung“, „Brücke“ und „Bolzenloch“ markieren, die zusammen mit den Prüfdaten gespeichert werden. Mit einem integrierten GPS/GNSS-System werden alle Daten sowohl mit Gleiskoordinaten als auch mit realen geografischen Positionen aufgezeichnet.

Beispiel eines UDS2-73-SWP-Berichts

Gespeicherte Daten können direkt auf dem Fehlerdetektor angesehen oder über ein USB-Flash-Laufwerk auf einen PC übertragen werden. Die zugehörige PC-Software bietet umfangreiche Analyse- und Berichtsfunktionen, sodass Benutzer verschiedene Arten von Berichten erstellen können, einschließlich umfassender Auswertungen einzelner festgestellter Fehler, detaillierter Zusammenfassungen für geprüfte Bereiche sowie strukturierter Berichte für Prüfeinsätze, die über einen bestimmten Zeitraum durchgeführt wurden.

Zukünftige Weiterentwicklung der UDS-PC-Software

Unser Entwicklerteam arbeitet derzeit an der Integration eines intelligenten Analysemoduls in die Software, das die Arbeit der Datenauswerter erheblich vereinfachen wird. Dieses Modul hat sich bereits im Schienen-Schnellprüfungssystem OKOSCAN-73HS als wirksam erwiesen.