Cumplimiento de la Directiva de Interoperabilidad para los Contadores de Ejes

Leedeo ha desarrollado un sistema de precertificación de bajo coste para la verificación de los requisitos de compatibilidad electromagnética exigidos en el documento de la European Railway Agency ERA-ERTMS-033281 para sistemas de contadores de ejes.

El reto de este sistema reside en la ausencia de un documento normativo de referencia en el que se defina este ensayo. El texto que se ha tomado como referencia, por ser lo más cercano a la descripción de un ensayo de inmunidad, es el Anexo C de la norma UNE-EN 50617-2. El sistema propuesto en este documento presenta varios inconvenientes en su realización práctica. 

En primer lugar, se basa en la generación de campo con una única antena de lazo. En segundo lugar, la calibración debe realizarse en presencia del carril lo que afecta de forma muy significativa a la capacidad de generación de campo magnético, especialmente en una de sus orientaciones espaciales.

El sistema propuesto y realizado por Leedeo consiste en el uso de bobinas de Helmoltz ya que tiene un rendimiento mucho mayor a la hora de generar campo magnético a partir de la misma intensidad circulante que un sistema basado en una sola antena de lazo. El campo magnético es siempre proporcional a la intensidad que circula por la antena de lazo. Por otro lado, la uniformidad del campo creado se define, en una antena de lazo, únicamente en el plano infinitesimal de la propia antena, disminuyendo fuertemente con la distancia a medida que nos separamos del plano central. Sin embargo, la gran ventaja de una configuración basada en bobinas de Helmholtz es que el campo es uniforme en un volumen comprendido entre ambas bobinas.

Los contadores de ejes ocupan un volumen en el espacio y normalmente constan de dos detectores separados cierta distancia para poder determinar el sentido de paso del tren, por lo que no se pueden considerar precisamente infinitesimales. Dado que el campo magnético creado por una sola bobina depende fuertemente de la distancia al centro de la bobina, el campo real al que se somete un sistema real puede diferir bastante del campo calibrado con una sola bobina. Sin embargo, escogiendo adecuadamente los parámetros de las bobinas Helmholtz, se puede conseguir un volumen uniforme que abarque todo o la mayor parte del sistema detector a ensayar, estando todo el sistema bajo el mismo nivel de perturbación. Además, el sistema de bobinas diseñado por Leedeo permite variar la configuración sin realizar ningún cambio físico mediante un inteligente sistema de configuración.

Manejar una carga altamente inductiva como unas bobinas generadoras de campo magnético y con un amplio espectro que cubrir no es nada sencillo. Originalmente se diseñó para cubrir la banda inferior de trabajo y llegar a la banda intermedia con un amplificador de 4 cuadrantes de bajo coste. El bajo coste del sistema inicial tiene por limitación la parte alta de la banda de frecuencias, pero ha permitido a Leedeo trabajar y optimizar el sistema de adaptación de impedancias necesario. Pruebas posteriores han demostrado que utilizando un amplificador de RF de baja potencia permite cubrir todo el rango y con niveles suficientes para cubrir los requisitos más exigentes de la versión 4.0 del documento ERA-ERTMS-033281.

También se ha fabricado una de las dos antenas de monitorización como la descrita en la norma CLC/TS 50238-3 con una desviación respecto de las antenas profesionales despreciable en casi toda banda. Únicamente presenta una desviación que se puede corregir a 10 kHz. Pero en su lugar se dispone de un sistema de monitorización de la corriente que circula por las bobinas que permite tener una medida del campo real aplicando un factor que depende de si está presente el carril o no.