[发明专利]自动探伤仪

说明书

提供一种自动探伤仪，包括声波伤损检测单元，其包括：第一传感器，用于检测钢轨踏面至轨鄂的第一区域的伤损；以及第二传感器，用于检测钢轨轨鄂至轨头轨距角的第二区域的伤损；自对准单元，用于自动将容纳第一传感器和/或第二传感器的探轮对准钢轨踏面的中心线；声波焊缝检测单元，其包括第三传感器，用于检测钢轨焊缝；和修正单元，用于根据检测到的钢轨焊缝信息，修正检测到的钢轨伤损信息。还提供了一种自动探伤方法。

技术领域

本发明涉及一种自动探伤仪，属于自动探伤仪技术领域。

背景技术

声波检测是目前钢轨无损检测的重要方式，通过声波传感器发射声波并接收回波，以发现钢轨中的伤损。

例如中国专利ZL 201710998122.8公开了一种铁路钢轨探伤轮探头及铁路钢轨探伤方法，其中，轮探头内设有多种角度的超声换能器；所述多种角度的超声换能器用于测量铁路钢轨伤损回波，所述铁路钢轨伤损回波用于确定铁路钢轨伤损位置；所述多种角度的超声换能器包括0°超声换能器，所述0°超声换能器还用于测量铁路钢轨界面回波，所述铁路钢轨界面回波用于确定所述轮探头与铁路钢轨的距离，所述轮探头与铁路钢轨的距离用于修正铁路钢轨伤损位置。

然而，现有技术中仍存在以下的一个或多个缺点：

通常需要人工对准探轮与钢轨踏面的中心线，这种方式受人为因素影响大，不同人员难以保证操作一致性，从而影响检测效果；

在运动过程中，探伤仪不可避免的存在水平或偏摆晃动，导致声波传感器声波角度偏离预先设计，降低灵敏度的同时还容易产生干扰波，对探伤结果影响很大；

检测信号可能受到外界的各种干扰，其检测结果的准确性还存在进一步提升的空间。

因此，有必要研究一种自动探伤仪来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，本发明提供一种自动探伤仪，其特征在于包括：

声波伤损检测单元，其包括：第一传感器，用于检测钢轨踏面至轨鄂的第一区域的伤损；以及第二传感器，用于检测钢轨轨鄂至轨头轨距角的第二区域的伤损；

声波焊缝检测单元，其包括第三传感器，用于检测钢轨焊缝；

自对准单元，用于自动将容纳第一传感器、第二传感器和/或第三传感器的探轮对准钢轨踏面的中心线；和

修正单元，用于根据检测到的钢轨焊缝信息，修正检测到的钢轨伤损信息。

通过该声波伤损检测单元，可以实现对轨鄂和轨头侧部的伤损的全面检测。通过该声波焊缝检测单元可自动识别钢轨焊缝。

经过研究发现，在采用声波检测钢轨伤损时，焊缝的焊筋出波与钢轨母材轨头核伤出波近似，难以/无法区分是焊缝还是伤损。对此，本发明通过设置声波焊缝检测单元，有利于修正焊缝对检测的干扰。

根据本发明另一方面，所述自动探伤仪可沿钢轨移动，且左右两侧分别设置有两个紧邻的探轮。

根据本发明另一方面，所述探轮包括耦合介质和皮轮，所述传感器发出的声波依次穿过耦合介质、皮轮后入射到钢轨内，所述皮轮与钢轨踏面以滚动摩擦的方式压接触。

根据本发明另一方面，所述探轮中还设置有：第四传感器，用于检测钢轨中的水平裂纹；第五传感器，用于检测钢轨轨腰中10-30度倾斜角裂纹；第六传感器，用于检测钢轨轨腰中大于30度倾斜角的裂纹；第七传感器，用于检测轨头中部裂纹。

根据本发明另一方面，所述第三传感器用于发射声波以及接收来自焊缝反射的回波。

根据本发明另一方面，所述回波来自焊缝处轨头鄂部带状凸起带来的二面角反射。