[实用新型]一种便携式接触网零部件超声检测装置

说明书

本实用新型公开了一种便携式接触网零部件超声检测装置，包括主控制器、超声波检测电路、输入输出设备和电源；与现有的接触网检测装置相比，本实用新型的便携式接触网零部件检测装置具有便携性强、精度高、稳定性好的特点，能够对缺陷信号能够自动辨识，且缺陷分辨能力强，可以快速准确地对受损零部件进行检测，具有较高的应用价值。

技术领域

本实用新型涉及接触网领域，特别涉及便携式接触网零部件超声检测装置。

背景技术

随着我国在电气化铁路建设工作的进一步发展，列车的运行速度不断得到提高，铁路运输量也在日益增加。接触网作为电气化铁路的重要供电装置之一，通过与受电弓的直接接触为列车提供电能，其供电的稳定与否关系到列车能否正常可靠运行。接触网按照不同的结构可分为架空式接触网和接触轨式接触网，目前的铁路干线常采用的是架空式接触网。架空式接触网主要是由支柱和基础、支撑装置和悬挂装置等几部分组成，每个部分之间由若干个零部件进行连接。架空式接触网沿着铁道线路露天架设，长期受到自然环境的影响，接触网非常容易发生各种故障问题。一旦接触网发生故障，则会造成整条运行线路瘫痪。

在列车高速运行中，除了接触网的悬挂装置会受到冲击以外，某些零部件如螺栓、销钉等连接部件，尤其是关键的受力零部件也会因为长期的冲击而发生故障。但在接触网的日常维护作业中，对这些零部件的检测只停留在外露部分的检查，很难发现零部件受力部分是否存在缺陷。另外，接触网零部件之间造型各异且数量较多，在有限的检修时间内很难发现存在的所有问题。

对接触网的零部件，尤其是关键受力零部件进行检测与评估，避免因为零部件老化、锈蚀、断裂等缺陷所引发的接触网故障，甚至是列车停运事故，对电气化铁路的运行安全有着重要的意义。超声波无损检测技术是利用超声波在被检对象中的传播特性，在不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷的一种技术手段。超声波无损检测技术具有诸多优势，但在接触网零部件超声波检测的相关领域中还尚未开展。因此，针对接触网零部件缺陷检测的特点和超声波无损检测的优势，开发一种便携、精度高、对缺陷信号能够自动辨识的接触网零部件检测装置具有十分重要的实际应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携式接触网零部件超声检测装置，以解决现有零部件超声检测装置或分辨率差或降噪能力不足的缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案

一种便携式接触网零部件超声检测装置，包括主控制器、超声检测电路、输入输出设备、电源；所述主控制器包括FPGA主控单元、存储器，所述超声波检测电路包括超声探头、超声激励电路、信号调理和采集电路、高速A/D转换电路；所述输入输出设备包括键盘、显示器、SD卡存储和蜂鸣器；所述电源包括电源系统以及电量显示单元。

所述FPGA主控单元的输出端一与输入输出设备的显示器相连，所述FPGA主控单元的输出端二与蜂鸣器相连，所述FPGA主控单元的输入端一与键盘相连，所述FPGA主控单元的输入端二与超声波检测电路的高速A/D转换电路相连；所述FPGA主控单元的输出端三与超声波检测电路的信号调理电路相连；所述FPGA主控单元的输出端四与超声波检测电路的超声激励电路相连；所述FPGA主控单元的输出端五与电源系统相连。

所述超声激励电路包括场效应管Q1和场效应管Q2；场效应管Q1和场效应管Q2的场效应管驱动器选用芯片MD1211，所述芯片MD1211有两个驱动通道；所述超声激励电路的换能器与场效应管Q1和场效应管Q2之间串联了二极管D1和二极管D2。

所述信号调理和采集电路的放大电路的第一级采用AD8065构成的高通滤波器，所述信号调理和采集电路的放大电路第二级采用两个可变增益放大器AD603构成程控放大；所述可变增益放大器AD603带宽为90MHz，增益可调范围为-10～30dB；所述D/A转换器TLC5615提供增益控制电压，实现放大电路增益的程序控制；两级放大电路总的程序控制增益调节范围为-20～60dB，