[发明专利]一种钢轨探伤检测B型图重构装置

说明书

本发明公开了一种钢轨探伤检测B型图重构装置，包括坐标单位校准模块，坐标单位校准模块进一步包括：钢轨接缝判断单元、轮径比例系数调整单元及钢轨长度坐标校准单元。钢轨接缝判断单元根据检测B型图判断钢轨接缝。钢轨长度坐标校准单元通过调整轮径比例系数对检测钢轨长度进行校准，未调整前值取1。轮径比例系数调整单元，根据钢轨接缝选定标准长度钢轨，计算并确定调整轮径比例系数。钢轨长度坐标校准单元根据调整后的轮径比例系数将测得的编码器脉冲数对应钢轨的长度作为校准后的钢轨长度坐标。本发明能解决现有钢轨探伤车参数需人工标定，检测B型图数据未进行规范化处理，容易出现检测误差，伤损识别率不高的技术问题。

技术领域

本发明涉及铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种用于钢轨探伤车的检测B型图重构装置，用于对检测B型图进行自动校准规范，提高伤损识别率。

背景技术

在铁路工程和维护车辆领域，超声波钢轨探伤车50广泛应用于钢轨的探伤和维护。如附图1所示，一个超声波钢轨探伤系统通常包括：设置在钢轨探伤车上的钢轨探伤检测系统10，钢轨探伤分析系统20，以及设置在钢轨探伤车下部的探轮30。当需要进行钢轨探伤操作时，钢轨探伤车控制探轮30压在钢轨40的上表面，钢轨探伤检测系统10向探轮30发出超声波激励脉冲信号，探轮30的超声波晶片在交变电场作用下，产生与电场同步的机械振动，从而发射超声波信号，这个过程被称为逆压电效应。超声波晶片也可在受到交变压力时，产生交变电场，实现超声波回波的接收，称为正压电效应。超声波探伤应用在钢轨探伤中的原理为：根据超声波的特性，一旦遇到两种不同介质的表面，超声波即会发生反射现象，从而形成一定的超声波回波信号。超声波从钢进入空气时将有100﹪的反射，所以对钢轨缺陷具有良好的检测效果。

如附图5所示，探轮30通常采用轮式结构体，轴中心架装有多组不同检测角度的超声波晶片5，探轮30的轮胎外膜内充满耦合液。当钢轨探伤车运行时，探轮30沿钢轨40滚动，超声波晶片5的移动方向与钢轨40平行。在进行钢轨探伤作业时，由探轮30的超声波晶片发出的超声波信号通常会在探轮模块30与钢轨40之间的接触面，钢轨40内的瑕疵面，以及钢轨40的下表面发生反射，探轮30的超声波晶片接收到超声波回波信号，可以通过压电效应进一步将声波信号转换为电信号，并传送给钢轨探伤检测系统10，钢轨探伤检测系统10通过以太网将检测数据传输到钢轨探伤分析系统20，钢轨探伤分析系统20生成钢轨伤损检测B型图并进行诊断分析。

超声波用于钢轨探伤，主要包括以下特性：1)穿透性：超声波可穿透厚达几米的钢材；2)方向性：有类似于光的直线传播的性质。频率越高，方向性越好，易于确定缺陷的位置；3)反射特性：超声波在传播途中遇到两种不同介质的表面，超声波会发生反射，产生超声波回波信号。超声波从钢材进入空气时将有100﹪的反射，所以对钢轨缺陷具有良好的检测效果，当缺陷尺寸大于超声波波长时，超声波便由缺陷面上反射回来。钢轨探伤主要根据检测，分别形成A型显示图和B型显示图。在检测过程中，探轮与轨面需喷水耦合，才能保证超声波到达钢轨，由于机车速度高，导致耦合效果不理想，加之在线路弯道处，探轮偏离钢轨中心，因而导致误报漏报较多。伤损识别很大程度上还依赖于人工识别，自动伤损识别缺陷较多。

如附图1所示，钢轨探伤检测系统10由多达30余个独立超声波通道的超声波晶片组成，以便对钢轨40进行多角度多方位的探伤。检测系统10配备探轮架，左右对称，每股钢轨分别安装3个探轮30。探轮30采用轮式结构，探轮架装有多组不同检测角度的压电晶片，探轮外膜内充满耦合液。当钢轨探伤车50运行时，探轮30沿钢轨滚动，晶片的移动方向与钢轨平行。前后探轮为一种，安装方向相反，探轮内配有6个晶片，即0度、37度、70度三换能器阵列及侧打晶片；中间探轮有两个指向钢轨内侧偏角70度晶片和一个0度晶片。