Hullámos sínkopás mérése

A vasúti sínek magassági és oldalkopása mellett, jellemzően, a kis sugarú ívek belső sínszálán figyelhető meg a sínfej futófelületi hullámos kopása. Ezek általában rövid hullámhosszúságú (30-300 mm) kopások, kis hullámmélységgel, amelyek ismétlődése szabályosnak mondható. A gyakorlatban előfordulnak hosszabb hullámhosszúságú hibák is, ezek már szemmel nem megfigyelhetők. A hullámos sínkopás vizsgálata az utóbbi időszakban került előtérbe, ugyanis a pályasebességek növekedésével a hatásuk egyre jobban megmutatkozik. A sín futófelületén kialakuló hullámos sínkopással érintett pályaszakaszokon átgördülő szerelvények jelentős többlet dinamikus erőhatást okoznak mind a jármű, mind pedig a vasúti felépítmény számára.
A sínek ilyen jellegű futófelületi hibáit hullámhosszuk és mélységük alapján osztályozzuk és hullámosodás (10–30 mm), rövid (31–300 mm) és hosszú hullámú (301–1000 mm) hullámos kopás megnevezéssel különböztetjük meg. Látható tehát, hogy a hullámhosszak néhány centimétertől több méterig terjedhetnek, a mélységük pedig a századmilliméteres nagyságrendtől kezdve nagyobb hosszak esetén elérheti a néhány milliméteres nagyságot is.
A mérővonatokon működő mérőrendszer képes a hullámos kopás jelenségét kimutatni, azaz a kialakult hullámok amplitúdóját (A), valamint hullámhosszát (W) meghatározni a 30–300 mm-es hullámhossztartományban. Sínszálanként két-két induktív tekercs van elhelyezve a hőmérséklet-függőség kompenzálása miatt egy megfelelő bázishosszúságú ultrahangos fejhajóban. A mérés kontaktus nélkül, e nagy felbontású induktív érzékelőkkel történik, amelyek a bázissík és a futófelület közötti távolságot rögzítik. Az egyes érzékelők mérési tartománya 5 mm. E tartományon belül a mérőfejek felbontása jobb, mint 1 μm, ami lehetővé teszi a nagy sebességű pályákon történő mérést.
A mérőrendszer által szolgáltatott eredmények (amplitúdó- és hullámhosszértékek) irodai programban útalapú diagramon, tetszőleges léptékben, szemléletes formában sínszálanként megjeleníthetők (16. ábra). A mért amplitúdók kiértékelése két módszer szerint is megtörténik, csúcstól csúcsig (MÁV D.54. számú utasítás), valamint az RMS- (EN 13231-3) értékek formájában. A mérethatárértéket meghaladó szakaszokról hibalista generálható a további elemzések elvégzéséhez. A sínkarbantartási munkák (csiszolás, köszörülés, marás, gyalulás) megtervezéséhez a Head Checking hibák mellett a hullámos sínkopás szintén fontos és figyelembe veendő paraméter.

Egyéb vizsgálati módszerek

Az előzőekben ismertetett, nagy volumenben végzett négy fő sínvizsgálati módszer mellett érdemes még említést tenni a sínek semleges hőmérsékletének méréséről, valamint az egyenességmérésről.

Semleges hőmérsékletmérés

Az összehegesztett sínekben, vagyis a hézagnélküli vágányokban jelentős hosszirányú erők lépnek fel. A hézagnélküli vágányokat úgy kell megépíteni és fenntartani, hogy stabilitásuk bármilyen előforduló sínhőmérsékleten fellépő hőmérsékleti erők és a járművek által átadott erők hatása alatt is megmaradjon. A tényleges semleges hőmérséklet (az a sínhőmérséklet, amelynél a sínszálban nincs hőmérsékleti feszültség) megbízható ismerete a vasút biztonságos üzemeltetésének egyik fontos kérdése. A vágány tényleges semleges hőmérséklete (TSH) sokféle ok miatt nem marad meg a kialakítási értéken. A TSH rendkívüli fontossága miatt annak helyes kialakítását méréssel szükséges ellenőrizni, a forgalom biztonsága, valamint a hézagnélküli vágányokban szükséges munkák szakszerű elvégzése érdekében!
A TSH meghatározásának egyik módszere az úgynevezett RailScan műszerrel történő mérés. A RailScan készülék a mért felületet hossz- és keresztirányban átmágnesezve kapott Barkhausen-zajból egy mágneses jellemzőt határoz meg. E mágneses jellemző értéke függ a sínben lévő nyomó-, illetve húzófeszültség értékétől. A termikus feszültség értéke változik a sínhőmérséklet függvényében, így ha különböző sínhőmérséklet mellett meghatározzuk a mágneses jellemző értékét, akkor számítani lehet a sínszál semleges hőmérsékletének értékét. Az eljárás során két különböző hőmérsékleten (minimum 7 °C különbség) kell ugyanazokban a keresztmetszetekben elvégezni a mérést ahhoz, hogy a TSH-értéket meg tudjuk határozni.

Egyenességmérés

A sínekben, a hegesztések környezetében egy kemény pont keletkezik, amelynek geometriai egyenessége nagymértékben befolyásolja a vágány állapotát. A hegesztéseken fellépő tized milliméteres futófelületi hibák jelentős vágánygeometriai hibákat, illetve hegesztési varratban anyaghibákat okoznak. A hegesztések kivitelezéskor az egyenességet kezdetben csak acélvonalzóval ellenőrizték, de a sebesség emelkedése, a minőségre való nagyobb igény, a pályafenntartási költségek csökkentése egy új vizsgálati eljárást, a műszeres egyenességmérést tette szükségessé. Ennek az eszköznek a segítségével a sínszálak egyenességének a mértéke (futó- és vezetőfelületen) nagy pontossággal mérhető és tárolható.
Az egyenességmérő készülékek 1 m hosszúságú mérőgerendából és a hozzá csatlakoztatható kézi számítógépből állnak. A mérőgerenda, mint bázissík, és a mérendő felület közötti távolságot fix kapacitív elven működő vagy mágneses távolságmérésen alapuló szenzorok mérik.