Les relevés sont réalisés à l'aide d'un patin instrumenté de huit capteurs de déplacements inductifs. Pendant que le patin glisse sur la surface de roulement du rail, une mesure de distance entre les capteurs et le rail est effectuée tout les 15 mm, la cadence d'aquisition est donnée par un codeur angulaire lié à une roue du wagon de mesure. La répartition des capteurs permet de reconstituer les ondulations du rail avec une mesure tout les 5 mm. Les capteurs ont une étendue de mesure de 2 mm, ils doivent être espacé d'au moins 15 mmm pour ne pas s'influancer trop l'un l'autre.

Schéma du patin de mesure

1-5-5-1 Méthode de reconstruction de l'ondulation

Calcul des points tous les 60 mm

Les trois capteurs espacés de 120 mm (1, 7, 8) sont utilisés pour raccorder chaque tronçont mesuré de 120 mm les uns aux autres. Par exemple les mesures calculées aux points j et j+24 sont prises comme références pour calculer la position du point j+48 en utilisant les aquisitions faites à la scrutation i. 120 mm plus loin les mesures calculées aux points j+24 et j+48 sont prises comme références pour calculer la position du point j+72 en utilisant les aquisitions faites à la scrutation i+8.

Le capteur 4 est utilisé pour mesurer les points intermédiaires tous les 120 mm aux positions j+12, j+36, j+60, ect en prenant comme référence les points des positions j, j+24, j+48, ect.

Calcul des points intermédiaires tout les 60 mm

Le capteur 3 est utilisé pour mesurer les points intermédiaires tous les 60 mm aux positions j+6, j+18, j+30, ect, en prenant comme référence les points des positions j, j+12, j+24, j+36, ect.

Calcul des points intermédiaires tout les 30 mm

Le capteur 2 est utilisé pour mesurer les points intermédiaires tous les 30 mm aux positions j+3, j+9, j+15, ect, en prenant comme référence les points des positions j, j+6, j+12, j+18, ect. On obtient ainsi des points de mesure espacés de 15 mm.

Calcul des points manquants tout les 5 mm

Les points manquants pour obtenir une mesure tout les 5 mm sont mesurés avec les capteurs 5 et 6 ils sont placé à 20 mm l'un de l'autre entre les capteurs 4 et 7. Par exemple avec la scrutation i les points aux positions j+16, j+20 sont calculés en prenant comme référence les points aux positions j+12 et j+24.

Cette méthode de mesure permet de reconstituer les ondulation de la surface supérieure du rail indépendement de la position précise du patin instrumenté par rapport au rail mais elle cumule les erreurs de mesure à chaque raccordement de tronçon de 120 mm. Ces erreurs sont duent aux incertitudes d'étalonnage et aux dérives des capteurs.Pour limiter leurs influances un filtrage numérique passe-bas des mesures brutes est effectué avant leur utilisation pour les calculs car leur moyenne doit être constante.Comme l'inclinaison initiale du patin par rapport à l'horizontale n'est pas connue la forme calculée à une pente elle est compensée par filtrage aprés calcul de l'ondulation.

1-5-5-2 Exploitation des résultats de mesure

L'ondulation brute mesurée peut être affichée à l'écran du système d'aquisition par tronçon de 5, 10, 50, 100, 500, ou 1000 m ou imprimé à l'aide d'une imprimante.
Elle peut être filtrée à l'aide de passe bas, passe bande ou passe haut. Pour chaque mesure filtrée ou non on peut calculer le signal redressé et en faire la moyenne, en calculer la valeur efficace et les afficher ou les imprimer.
Pour chaque portion de 10 m il est possible de calculer et d'afficher le spectre.
Toutes les mesures sont référencée au point kilométrique qui jalonne la voie en utilisant un fichier qui décrit la voie.

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