一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置及其變頻探傷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，包括：承載與導(dǎo)向部分、動(dòng)力與控制部分、探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分。本發(fā)明還公開(kāi)了一種應(yīng)用于雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的變頻探傷方法，其特征在于，包括以下步驟：1）微型計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)，探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分等處于工作狀態(tài)；2）探傷裝置沿鋼軌向前運(yùn)動(dòng)，噴水系統(tǒng)在履帶式探頭組的前方向鋼軌表面噴水；3）履帶式探頭組通過(guò)內(nèi)部的超寬帶收發(fā)模塊接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)出的探測(cè)指令，向鋼軌內(nèi)發(fā)射高能效的寬帶變頻連續(xù)超聲波信號(hào)，并將接收的回波傳回微型計(jì)算機(jī)；4）微型計(jì)算機(jī)對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行分析處理。具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)效率高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置及其變頻探傷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波無(wú)損探測(cè)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，具體涉及一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置及其變頻探傷方法；本發(fā)明同時(shí)將多個(gè)超聲波探頭集成在單個(gè)履帶片內(nèi)，將由這種履帶片構(gòu)成的履帶式鋼軌探傷裝置與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)相結(jié)合，組成一種簡(jiǎn)易的鋼軌探傷小車(chē)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌的無(wú)損檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鐵路運(yùn)輸繁忙，列車(chē)運(yùn)行間隔只有十幾分鐘，同時(shí)，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路近八萬(wàn)公里，線(xiàn)路狀況較差，超期服役鋼軌數(shù)量很大，導(dǎo)致鋼軌損傷發(fā)生率高。為了保障鐵路運(yùn)輸安全，需要定期對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查，并對(duì)損壞的鋼軌進(jìn)行更換。目前檢測(cè)鋼軌內(nèi)部缺陷的主要設(shè)備為無(wú)動(dòng)力的小型鋼軌超聲探傷儀，用人工推行的方法進(jìn)行鋼軌探傷。為防止損傷的發(fā)生和惡化，平均每年每條線(xiàn)路需檢測(cè)十遍以上，總檢測(cè)里程近一百萬(wàn)公里。全線(xiàn)有近萬(wàn)名專(zhuān)職鋼軌探傷人員負(fù)責(zé)鋼軌探傷這項(xiàng)艱苦的工作。上世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)逐步從美國(guó)、西歐等國(guó)家分批引進(jìn)了大型鋼軌探傷車(chē)，但是此類(lèi)設(shè)備價(jià)格昂貴，關(guān)鍵技術(shù)受制于人，到目前為止，全國(guó)一共就30臺(tái)左右，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足我國(guó)鐵路系統(tǒng)的需求。隨著中國(guó)鐵路網(wǎng)建設(shè)的加速和列車(chē)的進(jìn)一步提速，對(duì)能夠完成智能化鋼軌探傷設(shè)備的需求日益迫切，研究開(kāi)發(fā)新的在役鋼軌探傷的裝置，對(duì)鐵路運(yùn)輸業(yè)具有重要意義。
[0003]傳統(tǒng)的脈沖回波法作為超聲無(wú)損檢測(cè)的主流已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼軌探傷領(lǐng)域。它利用超聲波探頭向受檢工件發(fā)射超聲波脈沖，并根據(jù)反射波的能量大小以及相位信息來(lái)判斷鋼軌有無(wú)缺陷。脈沖回波法由于長(zhǎng)期應(yīng)用于鋼軌探傷領(lǐng)域，因而它在技術(shù)上相對(duì)成熟。標(biāo)志當(dāng)前領(lǐng)先技術(shù)的是由美國(guó)Sprry公司制造的RTS系列大型鋼軌探傷車(chē)。該系列大型鋼軌探傷車(chē)由機(jī)械子系統(tǒng)和后臺(tái)處理子系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。其中機(jī)械子系統(tǒng)由用于布置超聲波探頭組件的探傷小車(chē)和液壓系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)及標(biāo)記系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)組成；后臺(tái)處理子系統(tǒng)主要由主計(jì)算機(jī)和A/D轉(zhuǎn)換器、遠(yuǎn)程放大器以及系統(tǒng)打印機(jī)等外部設(shè)備組成。實(shí)際工作中能夠以最聞時(shí)速80km/h對(duì)鐵路鋼軌進(jìn)行探傷。
[0004]發(fā)送脈沖波的鋼軌探傷車(chē)的機(jī)械子系統(tǒng)和后臺(tái)處理子系統(tǒng)是通過(guò)有線(xiàn)電纜來(lái)進(jìn)行連接，這條電纜線(xiàn)除了傳送供探頭發(fā)射和接收的信號(hào)，還要為探頭供電。鋼軌探傷車(chē)的探頭一般需要IOOv以上的電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)脈沖的峰值幅度要求比較大時(shí)，要求驅(qū)動(dòng)的電壓更高，大型鋼軌探傷車(chē)需要300v的高壓驅(qū)動(dòng)。這使得探頭和后臺(tái)處理子系統(tǒng)之間必須有一條電纜線(xiàn)給探頭提供高壓驅(qū)動(dòng)，同時(shí)高壓電路不利于用微電子化的集成電路來(lái)使探頭小型化。另外，脈沖回波法通過(guò)對(duì)接收到的回波檢測(cè)幅度來(lái)判斷回波的達(dá)到時(shí)間，從而確定傷損的位置，而幅度容易受噪聲影響，檢測(cè)的精度比較有限。
[0005]當(dāng)前，用于鋼軌探傷的超聲波探頭主要是輪式探頭。輪式探頭由探頭支架和探輪外膜組成，探頭支架安裝在輪軸上用于固定超聲波探頭，探輪外膜由透聲樹(shù)脂材料制作，用于包裹整個(gè)內(nèi)腔的透聲耦合液。探頭支架上一般安裝五個(gè)超聲波探頭，向鋼軌發(fā)射三種不同方向和不同頻率的超聲波。探傷時(shí)，探輪外膜隨車(chē)運(yùn)動(dòng)而向前滾動(dòng)，而其中的超聲波探頭不動(dòng)，以保持超聲波的發(fā)射和接收方向不變。然而，輪式探頭在原理上依賴(lài)反射波的能量大小，屬于對(duì)能量敏感的檢測(cè)方法，定量檢測(cè)方面性能不佳。這也是在實(shí)際應(yīng)用中利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行鋼軌探傷時(shí)漏檢率不能有效控制的原因之一?？偨Y(jié)當(dāng)前普遍使用的輪式超聲波探頭組件的特點(diǎn)，存在以下缺點(diǎn)和不足:
[0006]1、脈沖波發(fā)射時(shí)間短，脈沖幅度高，因此需要較高的發(fā)射能量，使得脈沖發(fā)射信號(hào)能效低。
[0007]2、發(fā)送脈沖波使得探頭和后端系統(tǒng)通過(guò)有線(xiàn)電纜連接來(lái)提供高壓驅(qū)動(dòng)，使得整套系統(tǒng)成為龐大的整體，移動(dòng)性不好。
[0008]3、在鋼軌探傷過(guò)程中，超聲波探頭與鋼軌始終處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，采樣時(shí)間只有零點(diǎn)幾毫秒，再加上多普勒效應(yīng)、檢測(cè)靈敏度不高等一系列問(wèn)題，使得探測(cè)效率低下、探測(cè)速度無(wú)法提高。所以需要定制專(zhuān)門(mén)的探傷車(chē)，在應(yīng)用中需專(zhuān)門(mén)安排探傷的“天窗時(shí)間”。
[0009]4、因?yàn)槁暡ㄍǔＶ辉诖怪薄⒐饣毕荼砻嫘纬煞瓷?，所以基于脈沖回波法在探測(cè)與鋼軌軌道面垂直的軌頭核傷及焊縫時(shí)，基本無(wú)法接收到缺陷回波，漏檢概率較大。
[0010]5、易損件消耗量大，維護(hù)成本高?，F(xiàn)有透聲樹(shù)脂材料制作的探輪外膜每個(gè)單價(jià)上千元，而且因?yàn)樾枰罅狂詈弦后w，所以輪胎面出現(xiàn)微小的損傷就需要更換。我國(guó)鐵路干線(xiàn)有3萬(wàn)公里(均為復(fù)線(xiàn)，不包括各城市地鐵、輕軌及近5萬(wàn)公里的支線(xiàn))，若全部改用大型探傷車(chē)檢測(cè)，年檢按最低6次計(jì)。鋼軌探傷車(chē)同時(shí)使用4個(gè)探輪，按每個(gè)探輪行駛IOOkm使用極限距離計(jì)算，僅僅探輪外膜消耗每年就高達(dá)上千萬(wàn)元。
[0011]6、通過(guò)性較差、操作較復(fù)雜。鋼軌道岔中的有害空間少則幾十毫米，多則一百多毫米。對(duì)于主流的輪式探頭，因?yàn)榻佑|面小，過(guò)道岔時(shí)會(huì)直接陷入道岔的有害空間中，對(duì)超聲波探頭造成很大的沖擊，容易毀壞超聲波探頭。為了不至于發(fā)生此類(lèi)毀壞超聲波探頭的事件，每次過(guò)道岔時(shí)都要人為將超聲波探頭提起，給探傷車(chē)操縱者造成很大的不便，并且也不能完全杜絕這類(lèi)事件的發(fā)生。
[0012]7、設(shè)備龐大、價(jià)格昂貴，一套大型鋼軌探傷系統(tǒng)的價(jià)格高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元，且無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)受制于人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的首要目的在于克服目前在鋼軌超聲波探傷【技術(shù)領(lǐng)域】存在的一些諸如探傷速度難以提高、漏檢率高、成本高及操作復(fù)雜等缺點(diǎn)與不足，提出一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，該裝置是一種簡(jiǎn)易的雙軌履帶式鋼軌探傷裝置。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于克服目前鋼軌超聲波探傷【技術(shù)領(lǐng)域】所用的探測(cè)信號(hào)以脈沖為主、存有能量效率不高等缺點(diǎn)與不足，提出一種應(yīng)用于雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的變頻探傷方法，該方法與信道特性動(dòng)態(tài)匹配的寬帶變頻連續(xù)信號(hào)作為發(fā)射信號(hào)，是一種高能效的變頻探傷方法。
[0015]本發(fā)明的首要目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，包括承載與導(dǎo)向部分、動(dòng)力與控制部分、探測(cè)與通信部分和噴水與標(biāo)記部分這四個(gè)組成部分；各部分的基本功能分別是:承載與導(dǎo)向部分是整個(gè)鋼軌探傷裝置的骨架，其它設(shè)備和部分全部安裝在該部分上，該部分的功能是確保整個(gè)探測(cè)裝置在鋼軌上平穩(wěn)的運(yùn)行；動(dòng)力與控制部分為整個(gè)裝置提供動(dòng)力和電力，控制整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)以及履帶式超聲波探頭組的起降；探測(cè)與通信部分是整個(gè)裝置的核心部分，其功能是對(duì)鋼軌進(jìn)行超聲波探測(cè)，對(duì)超聲波回波進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析處理，當(dāng)檢測(cè)到鋼軌中存在傷損時(shí)，立即通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理；噴水與標(biāo)記部分作為整個(gè)裝置的附屬部分，其功能是向鋼軌噴水以及在探測(cè)到存在傷損的位置作上標(biāo)記，噴水是為了履帶式超聲波探頭組與鋼軌表面的良好耦合。
[0016]所述四個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)分別是:承載與導(dǎo)向部分包括承載座、支架、導(dǎo)向輪、導(dǎo)向輪軸這四個(gè)部分，其中承載座為平板結(jié)構(gòu)，其它所有部分與機(jī)構(gòu)均安裝在承載座上，支架由4根金屬桿和相應(yīng)連接件組成，將承載座與導(dǎo)向輪軸連接起來(lái)，導(dǎo)向輪共有4組，每組2個(gè)導(dǎo)向輪之間通過(guò)導(dǎo)向輪軸連接，導(dǎo)向輪軸再通過(guò)連接件與支架連接，導(dǎo)向輪與鋼軌接觸并配合，確保整個(gè)裝置在鋼軌上平穩(wěn)的運(yùn)行；動(dòng)力與控制部分由蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、起降電機(jī)、起落架及相應(yīng)傳動(dòng)件組成，蓄電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、起降電機(jī)以及探測(cè)與通信部分供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)相應(yīng)傳動(dòng)件與導(dǎo)向輪軸連接，驅(qū)動(dòng)整個(gè)鋼軌探傷裝置沿鋼軌運(yùn)動(dòng)，起降電機(jī)與起落架連接，起落架與履帶輪軸連接，起降電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)起落架控制整個(gè)履帶式超聲波探頭組的升起與降落，使得履帶式超聲波探頭組與鋼軌表面的分離與結(jié)合；探測(cè)與通信部分由兩個(gè)履帶式超聲波探頭組、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器、微型計(jì)算機(jī)、UWB收發(fā)單元、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊組成，履帶式超聲波探頭組負(fù)責(zé)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，A/D與D/A轉(zhuǎn)換器主要負(fù)責(zé)模擬與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，微型計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生探測(cè)所需的數(shù)字信號(hào)、對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析處理、將鋼軌傷損區(qū)域的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并接收后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)，履帶式超聲波探頭組采用本人在發(fā)明專(zhuān)利《一種履帶式鋼軌探傷的無(wú)線(xiàn)超聲波探頭組件及其探傷方法》(專(zhuān)利號(hào)201110449210.5)中提出的裝置，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)和工作步驟亦在此專(zhuān)利中給出；噴水與標(biāo)記部分由噴水和標(biāo)記兩個(gè)子系統(tǒng)組成，其中噴水子系統(tǒng)由水箱、4個(gè)水噴頭以及相應(yīng)水管和控制閥構(gòu)成，標(biāo)記子系統(tǒng)由油漆罐、2個(gè)油漆噴頭以及相應(yīng)控制閥組成。履帶式超聲波探頭組能無(wú)線(xiàn)使用的前提是使用與信道特性動(dòng)態(tài)匹配的連續(xù)寬帶變頻信號(hào)作為發(fā)射信號(hào)，降低發(fā)射信號(hào)功率，利于微電子集成，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)超聲波探頭和履帶式的探頭陣列。
[0017]本發(fā)明的另一目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種應(yīng)用于雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的變頻探傷方法，包括以下步驟:
[0018]I)首先將本裝置放置于鋼軌上，導(dǎo)向輪與鋼軌耦合；起降電機(jī)將履帶式探頭組放下，使履帶式探頭組與鋼軌表面接觸并保持一定的壓力；微型計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)，探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分等處于工作狀態(tài)。
[0019]2)操作人員通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出探測(cè)指令，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊將探測(cè)指令發(fā)送到微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)按照后臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令控制雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的各部分開(kāi)始工作，即整個(gè)探傷裝置沿鋼軌向前運(yùn)動(dòng)，噴水系統(tǒng)在履帶式探頭組的前方向鋼軌表面噴水(耦合液)。
[0020]3)履帶式探頭組通過(guò)內(nèi)部的超寬帶(UWB)收發(fā)模塊接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)出的探測(cè)指令，向鋼軌內(nèi)發(fā)射高能效的寬帶變頻連續(xù)超聲波信號(hào)，并將接收的回波傳回微型計(jì)算機(jī)。
[0021]4)微型計(jì)算機(jī)對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析處理，主要是通過(guò)頻率估計(jì)和已知的變頻模式來(lái)獲取探測(cè)物的位置信息，分析鋼軌有無(wú)傷損，不對(duì)傷損的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步分析，而是在發(fā)現(xiàn)傷損后，將傷損區(qū)域的信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理和三維成像等。
[0022]本發(fā)明的原理:本發(fā)明的變頻探傷方法是一種高能效的變頻探傷方法，需要設(shè)計(jì)與信道特性動(dòng)態(tài)匹配的寬帶變頻連續(xù)信號(hào)作為發(fā)射信號(hào)，其原理分析如下:
[0023]根據(jù)香農(nóng)信息論，信號(hào)的信息量為:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，其特征在于，包括:承載與導(dǎo)向部分、動(dòng)力與控制部分、探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分，所述動(dòng)力與控制部分、探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分均安裝于承載與導(dǎo)向部分； 所述承載與導(dǎo)向部分用于確保整個(gè)探測(cè)裝置在鋼軌上平穩(wěn)的運(yùn)行； 所述動(dòng)力與控制部分用于為整個(gè)裝置提供動(dòng)力和電力，控制整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)以及履帶式超聲波探頭組的起降； 所述探測(cè)與通信部分用于對(duì)鋼軌進(jìn)行超聲波探測(cè)，對(duì)超聲波回波進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析處理，當(dāng)檢測(cè)到鋼軌中存在傷損時(shí)，立即通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理； 所述噴水與標(biāo)記部分用于向鋼軌噴水以及在探測(cè)到存在傷損的位置作上標(biāo)記，噴水是為了履帶式超聲波探頭組與鋼軌表面的良好耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，其特征在于，所述承載與導(dǎo)向部分包括承載座、支架、導(dǎo)向輪和導(dǎo)向輪軸，所述承載座為平板結(jié)構(gòu)，所述支架、導(dǎo)向輪和導(dǎo)向輪軸均安裝在承載座上； 所述動(dòng)力與控制部分包括蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、起降電機(jī)、起落架及相應(yīng)傳動(dòng)件，所述蓄電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、起降電機(jī)以及探測(cè)與通信部分供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)相應(yīng)傳動(dòng)件與導(dǎo)向輪軸連接，驅(qū)動(dòng)整個(gè)鋼軌探傷裝置沿鋼軌運(yùn)動(dòng)，起降電機(jī)與起落架連接，起落架與履帶輪軸連接，起降電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)起落架控制整個(gè)履帶式超聲波探頭組的升起與降落，使得履帶式超聲波探頭組與鋼軌表面的分離與結(jié)合；探測(cè)與通信部分由兩個(gè)履帶式超聲波探頭組、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器、微型計(jì)算機(jī)、UWB收發(fā)單元、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊組成，履帶式超聲波探頭組負(fù)責(zé)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，A/D與D/A轉(zhuǎn)換器用于模擬與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，微型計(jì)算機(jī)用于產(chǎn)生探測(cè)所需的數(shù)字信號(hào)、對(duì)接收`的信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析處理、將鋼軌傷損區(qū)域的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并接收后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)； 所述噴水與標(biāo)記部分包括噴水子系統(tǒng)和標(biāo)記子系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述雙軌履帶式鋼軌探傷裝置，其特征在于，所述支架由4根金屬桿和相應(yīng)連接件組成，將承載座與導(dǎo)向輪軸連接起來(lái)，導(dǎo)向輪共有4組，每組2個(gè)導(dǎo)向輪之間通過(guò)導(dǎo)向輪軸連接，導(dǎo)向輪軸再通過(guò)連接件與支架連接，導(dǎo)向輪與鋼軌接觸并配合，用于確保整個(gè)裝置在鋼軌上平穩(wěn)的運(yùn)行； 所述噴水子系統(tǒng)包括水箱、4個(gè)水噴頭、水管和控制閥，標(biāo)記子系統(tǒng)包括油漆罐、2個(gè)油漆噴頭和控制閥；履帶式超聲波探頭組用于降低發(fā)射信號(hào)功率和無(wú)線(xiàn)超聲波探頭和履帶式的探頭陣列。
4.一種應(yīng)用于雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的變頻探傷方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將所述雙軌履帶式鋼軌探傷裝置放置于鋼軌上，導(dǎo)向輪與鋼軌耦合；起降電機(jī)將履帶式探頭組放下，使履帶式探頭組與鋼軌表面接觸并保持一定的壓力；微型計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)，探測(cè)與通信部分、噴水與標(biāo)記部分處于工作狀態(tài)； 2)操作人員通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出探測(cè)指令，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊將探測(cè)指令發(fā)送到微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)按照后臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令控制雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的各部分開(kāi)始工作，即整個(gè)探傷裝置沿鋼軌向前運(yùn)動(dòng)，噴水系統(tǒng)在履帶式探頭組的前方向鋼軌表面噴水； 3)履帶式探頭組通過(guò)內(nèi)部的超寬帶收發(fā)模塊接收微型計(jì)算機(jī)發(fā)出的探測(cè)指令，向鋼軌內(nèi)發(fā)射高能效的寬帶變頻連續(xù)超聲波信號(hào)，并將接收的回波傳回微型計(jì)算機(jī)； 4)微型計(jì)算機(jī)對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行分析處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于雙軌履帶式鋼軌探傷裝置的變頻探傷方法，其特征在于，在步驟4)中，所述對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行分析處理的方法為:通過(guò)頻率估計(jì)和已知的變頻模式來(lái)獲取探測(cè)物的位置信息，分析鋼軌有無(wú)傷損，若鋼軌有傷損，則將傷損區(qū)域的信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)轿⑿陀?jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理并進(jìn)行三維成像處理。
【文檔編號(hào)】G01N29/04GK103760236SQ201410009223
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】韋崗, 曹燕 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)