Stellen Sie sicher, dass der Zug normal fährt. Nutzen Sie eine Temperaturmesssonde, um die Temperatur auf den Schienen des Zuges zu überprüfen

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Werkzeug: Fluke 568-2, Temperaturmessgerät
Prüfer: Jim Bertrand, University of Calgary, Kanada
Prüfung: Temperaturmessung im kontaktierten und nicht-kontaktierten Modus
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Egal ob es darum geht, ganze Ladungen von Schüttgütern zwischen den Bundesstaaten zu transportieren, Fertigprodukte mit langen Zügen aus Doppelcontainern zu befördern, giftige Chemikalien mit Eisenbahnwagen in Industriegebiete zu bringen oder Passagiere mit den stark frequentierten Vorortzügen in die Städte zu transportieren – in jedem Fall muss sichergestellt werden, dass die Züge gemäß dem Zeitplan auf den Schienen fahren. Die Fluke 568-2-Temperaturmesssonde hilft einem Masterstudenten im Bereich Bauingenieurwesen an der Schulich School of Engineering der University of Calgary in Kanada bei einer Forschungsarbeit, deren Ziel es ist, die Sicherheit des Schienenverkehrs zu verbessern. Je nach Eigenschaften der Schienenoberfläche sind bei der Messung der Schienen Temperatur unterschiedliche Temperaturmessgeräte erforderlich. Jim Bertrand nutzte die Fluke 568-2-Punkt-Temperaturmesssonde, um die Temperatur der Stahlschienen an den rauen, oxidierten Oberflächen zu messen. Für die Messung der Temperatur der glatten Fahrbahnoberflächen wurde ein externer Widerstandstemperatursensor (RTD) verwendet. Durch die Kombination von RTD- und Infrarotgeräten kann die Emissivität der verschiedenen Oberflächen der Schienen berechnet werden. “Bei sonnigem Wetter – egal ob im Sommer oder Winter – liegt die Temperatur der Schienen in der Regel 20–25 Grad Celsius (36–45 Grad Fahrenheit) über der Temperatur der Umgebung. Im Winter kann die Temperatur der Luft bei -5°C (23°F) liegen, während die Temperatur der Schienen bis zu 20°C (68°F) erreichen kann. Im Sommer kann die Temperatur der Luft 30 °C (86 °F) betragen, während die Temperatur der Schienen bis zu 55 °C (131 °F) erreichen kann. ”Sagte Bertrand. “Moderne Eisenbahn-Schienen werden als kontinuierliche Stücke verschweißt, ohne Toleranzen für Ausdehnung und Schrumpfung bei Temperaturänderungen. Wenn die Temperatur der Schienen über 45 °C oder 113 °F liegt, führen zu große axiale Kräfte dazu, dass sich die einzelnen Abschnitte der kontinuierlich verschweißten Schienen (CWR) voneinander entfernen – auf geraden Strecken biegen sie sich in eine ’S’-Form, auf kurvigen Strecken in eine ’C’-Form. ”Er fügte hinzu. Die Biegung der Schienen tritt häufig bei Zügen auf, die mit normaler Geschwindigkeit fahren, und führt oft zu Verformungen der Schienen sowie zum Ausrutschen der Räder. Um den reibungslosen Betrieb der Eisenbahn zu gewährleisten, verringert die Eisenbahnbehörde in der Regel die Geschwindigkeit aller Züge, wenn die Lufttemperatur über 30 °C oder 86 °F liegt. “Meine ersten Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Richtung der Schienen ein wichtiger Faktor ist, um festzustellen, ob die Schienen die kritische Temperatur erreichen werden. Der Temperaturunterschied der Schienen in unterschiedlichen Richtungen kann oft bis zu 15°F betragen. Dies wird dazu führen, dass in einigen Tagen bestimmte Streckenabschnitte der Schienen Temperaturen erreichen können, bei denen eine Biegdeformation auftritt. Gleichzeitig können die Schienen in anderen Richtungen die Energie, die für eine solche Biegdeformation benötigt wird, überhaupt nicht aufnehmen. Wenn dieses Phänomen vollständig verstanden wird, ist es möglich, die Sicherheit der Schienen zu erhöhen und somit die Effizienz des Eisenbahnverkehrs insgesamt zu steigern. Bertrand führt diese Arbeit seit Juni 2004 durch. Bisher hat er zwar viel gelernt, doch die meisten Erfahrungswerte stammen aus einer Anlage in einem Vorort von Calgary. Das kanadische Umweltministerium hat zahlreiche Messstationen zur Erfassung der Temperatur von Eisenbahnschienen vor Ort in den Atmosphärenforschungszentren im Süden von Regina und im Norden von Toronto sowie in den Referenzklimazentren in Lethbridge in der Provinz British Columbia und in Fredericton in der Provinz New Brunswick installiert. Außerdem haben die US-amerikanische **National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)** sowie das **Climate Data Center (NCDC)** – die amerikanischen Entsprechungen der EC – zugestimmt, in den USA Messstationen zur Erfassung der Temperatur von Eisenbahnschienen einzurichten. Dadurch sollen die Mechanismen der Klimaerwärmung in Regionen mit hohen Temperaturen und trockenem Klima (Yuma in Arizona) sowie in Regionen mit hohen Temperaturen und feuchtem Klima (Memphis in Tennessee) quantifiziert werden können. Um die von der Schienenoberfläche abgegebene Wärme zu unterscheiden, benötigt Bertrand mehr als nur ein einfaches Messgerät. “Der Fluke 568-2-Punktwärmetaster kann mir bei meinen Forschungen helfen, vor allem wegen seiner hohen Qualität und Zuverlässigkeit als Messgerät. Zudem bietet er ein Verhältnis von 55:1 zwischen der Entfernung und der Größe des Lichtpunkts. Außerdem lässt sich die Temperatursonde 80PR-60RTD mit der Infrarotmessfunktion des Fluke 568-2 kombinieren, um so den Emissivitätswert der ausgesetzten Stahlschienen unter verschiedenen Oberflächenbedingungen zu bestimmen. “Sagte Bertrand. Im Januar letzten Jahres bestimmte Bertran in den Testlaboren des kanadischen Ministeriums für natürliche Ressourcen (NRCan) in Ottawa die Absorptionseigenschaften von Schienen bei sichtbarem sowie nahinfrarotem Kurzwellenstrahlungsbereich (Wellenlänge 300–2500 nm) unter verschiedenen Oberflächenbedingungen der Schienen. Allerdings kann dieses Prüfgerät nicht zur Messung der geringeren Strahlungsenergien mit Wellenlängen im Bereich von 8–15 µm verwendet werden. Es ist sehr wichtig, die Absorptions- und Emissionseigenschaften des Stahls für Schienen zu kennen, um Formeln für das Energiegleichgewicht zu entwickeln, das zur vollständigen Erfassung der Erwärmung von ausgesetzten Schienen erforderlich ist. In zukünftigen Forschungen untersucht Bertrand die Möglichkeit, mithilfe präziserer Fluke-Temperaturmessgeräte die Unterschiede in der Erwärmung der Schienen auf einer Seite im Vergleich zur anderen Seite zu erkennen. Ebenso wird untersucht, ob es möglich ist, die Unterschiede in der Erwärmung der Schienen unter verschiedenen topografischen Bedingungen festzustellen. Zudem wird geprüft, ob es möglich ist, die Unterschiede in der Gesamtenerwärmung der Schienen bei unterschiedlichen Verwendungen von Schotter sowie bei verschiedenen Schienenabmessungen und -typen wie Holzschwellen, Betonschwellen oder Stahlschwellen zu erkennen. http://bbs.dqccc.com/upload/2017/5/25/94890f0b-4e6f-4254-b1dd-883df84d8040.png Test mit einer Temperaturmesssonde http://bbs.dqccc.com/upload/2017/5/25/0ce770ae-bf4b-4fbc-823e-4e4bf1fc56e3.png Jims kleines Prüfgerät für Schienen wird in Kombination mit einem Wetterstation verwendet, um die Temperatur der Schienen zu messen. Dabei werden die Messwerte anhand des Sonnenwinkels, der Umgebungstemperatur, der Windgeschwindigkeit und der relativen Luftfeuchtigkeit verglichen. http://bbs.dqccc.com/upload/2017/5/25/caf71dd4-fb31-4ef3-bcff-f1256a82fcbf.png Nach dem Test der Schienen sollten die Werte der Temperaturmessgeräte überprüft werden.