[实用新型]旋转电涡流一体式损伤检测装置

说明书

本实用新型公开旋转电涡流一体式损伤检测装置，包括移动支架、伸缩杆、电涡流检测探头、CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头、弹性件和DPS处理器，移动支架可在铁轨上行走，伸缩杆从移动支架的顶部穿入，从移动支架的底部穿出，CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头设置在移动支架的底部，本实用新型在进行铁轨无损检测时，电涡流检测探头与CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头同时进行检测，电涡流检测探头的检测信号与CDD线扫描相机或者电磁超声检测探头的检测信号经过DSP微处理器处理之后利用图像重构技术，与上位机通信从而生成铁轨的三维图像并显示出裂纹的所在位置，实现金属缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。

技术领域

本实用新型涉及电涡流检测技术技术领域，具体为一种旋转电涡流一体式损伤检测装置。

背景技术

列车是世界上运输能力最大的一种交通工具之一，由于列车携带的负载量大，运输速度也在不断地提高，使得列车的滑轮与钢轨之间的接触更加激烈和频繁。加之很多线路上实施货客混跑，所以，铁轨表面极易产生不同类型的滚动疲劳损伤。

目前，国际上的铁轨探伤技术主要有人工识别、超声波探伤法、交流电磁场测量法(ACFM)、电磁超声检测技术(EMAT)，但是，这些技术都存在一定的不足。

人工识别(最早)：主要依赖于人工的巡检于目测，通过检测人员每25米选取4个点敲击铁轨，辨别敲击声的音色、音调的信息或者通过肉眼的观察来判断铁轨是否存在缺陷。这种方法不仅效率低下，而且极其容易受到人为主观因素、天气光照等因素的影响。所以，对检测人员的工作素养要求非常高，并且容易出现误判与漏判的现象。因此，给铁路运输系统留下了极大的安全隐患。

常规超声波探伤法(最常用)：超声波频率高，传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待检工件表面接触。通过良好的接触，探头就可以有效地向工件发射超声波，并能接收到缺陷界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的大致位置。当缺陷越大，反射面就越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷的大小。常用的探伤波形有纵波、横波等，二者只适用于探测内部缺陷。所以，这种方法的不足在于：只适用于内部缺陷的检测，耗时长，由于材料的衰减、表面粗糙程度以及工件的不规则外形都会影响超声波探伤，所以容易出现误判和漏判的情况。

交流电磁场测量法(ACFM)：当一个通交变电流的特殊线圈(激励线圈)靠近导体时，交变电流在周围的空间中产生交变磁场，被测工件(导体)表面的感应电流由于集肤效应聚集于工件的表面。当工件中无缺陷时，工件表面由于匀强磁场存在，感应电流线彼此平行；若工件中有缺陷存在，由于电阻率的变化，势必对电流分布产生影响，电流线在缺陷附近就会产生偏转，工件表面的磁场就会发生畸变。这个磁场的变化强弱，就能反映出裂纹的尺寸。这种方法的不足在于：虽然可以在一定程度上定量化地评估缺陷的严重程度，但局部的铁轨表面凹陷就会极大的影响传感器的灵敏度，对探伤检测结果造成极大的影响。

电磁超声检测技术(EMAT)：超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。具体工过程分为以下几个过程：a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入工件；b.超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；c.改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；d.根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷。这种方法是国际上快速发展的一项新型检测手段，能实时有效地检测金属表面以及内部的缺陷，但它也有自己的不足：对铁轨表面几何形状和大小有所限制，且灵敏度相较于常规的超声波探伤法仍有待提高。