[发明专利]一种钢轨探伤信号发生及处理装置

权利要求书

1.一种钢轨探伤信号发生及处理装置，其特征在于，包括：上位机参数设置模块(1)、实时控制器(2)、发射脉冲时序控制模块(3)及超声激励产生模块(4)；通过所述上位机参数设置模块(1)设置每个通道的高压激励信号的脉冲起始时刻、发射周期及延迟时间，并将其下载至实时控制器(2)；所述实时控制器(2)通过总线控制发射脉冲时序控制模块(3)产生相应的控制脉冲，该控制脉冲控制超声激励产生模块(4)输出高压激励信号的脉冲个数及周期，该高压激励信号作用于超声晶片(5)并产生超声信号，该超声信号入射至钢轨(400)；对于单个通道的高压激励信号，通过所述上位机参数设置模块(1)的设置，控制超声激励产生模块(4)间隔设定的时间段连续发射两次以上的高压激励脉冲，第一次高压激励脉冲对应于超声信号的起始脉冲，第二次及以后的高压激励脉冲对应于超声信号的标志脉冲；所述发射脉冲时序控制模块(3)采用M个周期紧接N个周期控制脉冲输入的方式，控制超声激励产生模块(4)产生幅值相同，而周期不同的两种脉冲，分别对应于超声信号中幅值相同，而脉宽不同的起始脉冲和标志脉冲；所述超声晶片(5)产生的超声信号由起始脉冲，及紧接所述起始脉冲之后的一个以上的标志脉冲组成。

2.根据权利要求1所述的钢轨探伤信号发生及处理装置，其特征在于：超声信号入射钢轨(400)后产生超声回波信号，由所述起始脉冲与标志脉冲激发的超声回波信号组合在一起形成具有固定特征的波形；该固定特征的波形为具有多峰回波特征的界面回波、伤损回波及轨底回波，且该多峰回波相同幅值处的时间间隔相同，多峰回波的波峰数量为所述起始脉冲与标志脉冲的数量之和。

3.一种钢轨探伤信号发生及处理装置，其特征在于，包括：上位机参数设置模块(1)、实时控制器(2)、发射脉冲时序控制模块(3)及超声激励产生模块(4)；通过所述上位机参数设置模块(1)设置每个通道的高压激励信号的脉冲起始时刻、发射周期及延迟时间，并将其下载至实时控制器(2)；所述实时控制器(2)通过总线控制发射脉冲时序控制模块(3)产生相应的控制脉冲，该控制脉冲控制超声激励产生模块(4)输出高压激励信号的脉冲个数及周期，该高压激励信号作用于超声晶片(5)并产生超声信号，该超声信号入射至钢轨(400)；对于单个通道的高压激励信号，通过所述上位机参数设置模块(1)的设置，控制超声激励产生模块(4)间隔设定的时间段连续发射两次以上的高压激励脉冲，第一次高压激励脉冲对应于超声信号的起始脉冲，第二次及以后的高压激励脉冲对应于超声信号的标志脉冲；所述发射脉冲时序控制模块(3)采用M个周期紧接N个周期控制脉冲输入的方式，控制超声激励产生模块(4)产生幅值相同，而周期不同的两个脉冲，分别对应于超声信号中幅值相同，而脉宽不同的起始脉冲和标志脉冲；所述超声晶片(5)产生的超声信号由起始脉冲，及紧接所述起始脉冲之后的标志脉冲组成；由所述起始脉冲与标志脉冲激发的超声回波信号组合在一起形成具有固定特征的波形，该固定特征的波形为界面回波、伤损回波及轨底回波均具有双峰回波特征，且该双峰回波相同幅值处的时间间隔相同。

4.根据权利要求2所述的钢轨探伤信号发生及处理装置，其特征在于：所述装置还包括数字信号处理模块(10)，所述数字信号处理模块(10)对经过处理的超声回波信号进行时间测量，将具有多峰回波特征的超声回波信号与噪声单脉冲区分，并根据超声晶片(5)的角度不同分别将超声信号与界面回波、界面回波与伤损回波、伤损回波与轨底回波之间的噪声滤除干净，使B型显示图像中只保留需要的伤损反射回波、螺栓孔反射波及轨底反射波。

5.根据权利要求2、3或4所述的钢轨探伤信号发生及处理装置，其特征在于：所述超声激励产生模块(4)采用正负高压激励产生高压激励信号，使超声回波信号的幅值累加，以增强超声回波信号的能量。