[实用新型]一种非接触式脱空检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及检测领域，特别涉及一种非接触式脱空检测装置。

背景技术

我国通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新相结合，自主研发了CRTSIII型新型无咋轨道板，并成功应用于武黄城际高速与成灌城际高速。无砟轨道取消了传统有砟轨道的轨枕和道床，采用预制的钢筋混凝土板直接支承钢轨，并且在顶板与基础板之间填充CA砂浆或自密实混凝土垫层作为填充层，是一种全新的全面支撑的板式轨道结构。

无砟轨道板在使用过程中，往往由于施工质量、列车荷载及温度的作用等诸方面的原因，在顶板与填充层之间会出现相互脱离(亦即脱空的现象)，使得结构的受力状态恶化。严重时，轨道板还可能出现翘曲现象，进一步危害列车的行车安全。

现有的检测技术多采用远红外线成像或电磁波技术进行检测，然而远红外线成像技术受外界温度影响较大，不适于在位于野外的高速铁路上工作，而电磁波技术则很容易受到金属介质的影响，造成结果偏差，而轨道板内具有错综复杂的钢筋，因此对利用电磁波技术进行检测造成了极大的障碍。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种非接触式脱空检测装置。本技术方案利用空气耦合超声换能器和超声波接收器分别作为探测装置和声波回收装置，实现了非接触式脱空检测装置在不接触轨道板且不使用耦合剂耦合的前提下，即能达到快速自动化检测轨道板的脱空缺陷的效果，并且脱空缺陷检测灵敏度高，同时还提高了非接触式脱空检测装置的检测效率，降低了检测成本。

通过利用计算机处理脱空评估系数和位置信息，对脱空位置进行准确定位，并通过显示器在二维坐标系上显示，使工作人员能够直观准确的判断轨道板的脱空位置。

通过利用计算机远程无线控制移动车、探测装置和声波回收装置，使得工作人员能够远程操作移动车对轨道板进行检查，降低了工作人员的疲劳强度，并且还消除了现场操作人员受到高速铁路的电磁波等辐射的风险。

本实用新型中的一种非接触式脱空检测装置，包括探测装置、声波回收装置和信号分析装置，所述声波回收装置与所述信号分析装置连接；所述探测装置向高速铁路的轨道板输出探测声波，所述探测声波经所述轨道板内传播形成超声导波，所述声波回收装置回收所述超声导波，所述声波回收装置将所述超声导波转化为声波信号并输出至所述信号分析装置；所述信号分析装置对所述声波信号进行分析，并获得所述轨道板的脱空位置。

上述方案中，所述探测声波和超声导波分别为超声波。

上述方案中，所述探测装置为空气耦合超声换能器，所述声波回收装置为超声波接收器。

上述方案中，所述信号分析装置包括计算机，所述计算机对所述声波信号进行分析，所述计算机内设定有额定功率，所述额定功率与探测声波的功率一致，所述计算机通过所述声波信号计算获得所述超声导波的功率，所述计算机将所述超声导波的功率与所述额定功率相除，获得脱空评估系数。

上述方案中，所述信号分析装置还包括信号放大器，所述信号放大器分别与所述计算机和所述声波回收装置连接，用于将所述声波回收装置输出的声波信号放大后，输出至所述计算机。

上述方案中，所述信号分析装置还包括位置同步装置，所述位置同步装置与所述计算机连接，所述位置同步装置用于实时向所述计算机输出位置信号。

上述方案中，所述信号分析装置还包括远程管理系统和显示器，所述远程管理系统与所述计算机连接，用于远程控制所述计算机；所述显示器与所述计算机连接，所述计算机将所述脱空评估系数输出至所述显示器显示。

上述方案中，还包括移动车，所述移动车位于所述高速铁路的轨道上并可沿所述轨道的轴向移动，所述探测装置、声波回收和位置同步装置分别固定在所述移动车上，所述探测装置和声波回收装置与所述轨道板之间具有间隙。

上述方案中，所述移动车与所述计算机连接，所述计算机控制所述移动车的移动或停止；所述探测装置和声波回收装置分别与所述轨道板形成倾斜角度，并相互对称布置在所述移动车上。

一种脱空检测方法，包括以下步骤：

S1.工作人员操作计算机使探测装置输出探测声波，探测声波经高速铁路的轨道板上表面传入轨道板的内部；

S2.再次操作计算机使移动车在高速铁路的轨道上移动，探测装置随着所述移动车在所述轨道的延伸方向上移动，并沿轨道的延伸方向对轨道板的各个部位依次输出探测超声波；