[发明专利]针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统及检测方法

说明书

本发明公开一种针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统和检测方法，该系统包括检测探头、检测辅助装置、驱动模块、信号调理模块和信号采集与处理模块；该方法首先将检测探头以给定提离固定在轨检轮式夹具，驱动轨检车相对标定轨道运动，并将检测探头的检出线圈电压信号通过信号调理和采集与处理模块记录，得到裂纹深度‑信号特征量标定曲线，然后对待检轨道进行检测，得到电压信号；最后基于标定曲线提取实验所得特征量对应的待检轨道裂纹深度值。本发明通过检测探头的永磁体与被测轨道的相对运动作为激励，简单易行且优势突出，适用于高速运动列车轨道的无损检测，在特种设备和轨道交通等领域拥有极大的应用前景，将带来巨大的社会效益。

技术领域

本发明涉及一种轨道缺陷无损检测系统和方法，具体涉及一种针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统及检测方法。

背景技术

钢轨裂纹检测的特点有，表面开口裂纹在初期比较微小，深度较浅，容易形成微小缺陷簇，对检测灵敏度要求较高；亚表面裂纹在钢轨表面没有开口性伤口，缺陷深度有的大于8毫米，而宽度仅为几十微米，检测到亚表面裂纹缺陷需要较高的灵敏度仪器设备，传统无损检测方法包括超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和电涡流检测(ET)等，这些常规检测方法都能应用于钢轨裂纹检测，但针对于高速铁路的裂纹检测特性，几大常规检测都有它的局限性。超声检测是目前在钢轨裂纹检测中应用较广的检测方法，超声无损检测能达到80km/h的巡检速度，但是它在检测过程中需要在接触面上添加耦合剂，超声检测还存在表面及近表面盲区，同时，难于检测出细小裂纹，并且80km/h的检测速度已经不能满足高速铁路的检测效率。涡流检测是钢轨检测的主要手段之一，由于铁路部件的结构特点，涡流检测主要应用于列车轴承滚珠的检测、钢轨表面的损伤检测。磁粉检测和渗透检测都能对钢轨表面裂纹进行有效检测，射线检测能对钢轨表面及内部缺陷进行检测，但是这三种方法只能在静态下进行，检测效率低，不适合高速铁路的巡检。总体来看，这些方法均有激励系统复杂、无法实现高速扫查等显著缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统及检测方法，具有激励检出系统简单，适用于高速检测，易实现的优点，可广泛应用于高速列车轨道的无损检测。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统，包括检测探头1 和检测辅助装置，所述检测探头1由相连接的永磁体11和检出线圈12组成；所述检测辅助装置包括待检轨道2，轨检车3，驱动轨检车3前进的驱动模块 4，轨检轮式夹具5，信号调理模块6以及信号采集与处理模块7；所述待检轨道2平铺于地面，所述轨检车3位于待检轨道2的正上方，以保证后期检测时检测探头1不会偏离待检轨道2；所述轨检轮式夹具5的滚轮9放置于待检轨道2的表面，轨检轮式夹具5中间的夹子10中放置检测探头1，检测探头1通过其顶部的轴杆固定在轨检车3上，轴杆上套有弹簧8，弹簧8选择的原始长度和刚度系数以保证检测过程中轨检轮式夹具5的轮子9始终与待检轨道2的表面接触；所述检测探头1调整到指定提离，保证检测过程中检测探头的提离始终不变；所述驱动模块4连接轨检车3，信号调理模块6 的输入端连接检测探头的检出线圈12，输出端连接信号采集与处理模块7，通过信号调理模块6和信号采集与处理模块7对检测探头的检出线圈12电压信号进行处理分析，从而实现对待检轨道2进行检测的目的。

所述永磁体11采用剩磁大于1T、端面尺寸为20mm以上的永磁体。

所述的针对高速列车轨道的被动激励电磁无损检测系统的检测方法，