一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备以及系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备以及系统，该设备包括激励电源、第一探头、第二探头、闸门电路以及数据采集卡，激励电源向第一探头、第二探头供电；当上行检测时，第一磁化器磁化被检测的钢轨，第一阵列传感器拾取漏磁信号，第二磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；当下行检测时，第二磁化器磁化被检测的钢轨，第二阵列传感器拾取漏磁信号，第一磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；闸门电路比较漏磁信号与预先设定的阈值，输出触发信号；数据采集卡，与所述的闸门电路相连接，当接收到触发信号时，采集所述的漏磁信号。本实用新型专利技术完成了对钢轨顶面伤损的漏磁信号的检测，且增加了检测精度，满足了高速发展的现代铁路需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术关于检测
，特别是关于在役钢轨的探伤检测技术，具体的讲是一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备以及系统。
技术介绍
在役钢轨探伤是确保铁路安全运行的重要措施。目前，我国普遍采用运行速度为80km/h的高速钢轨探伤车对钢轨进行探伤检查。该探伤车搭载的超声波检测设备只能检测钢轨内部伤损，在钢轨表面存在检测盲区。利用漏磁检测技术对铁磁性材料表面及亚表面状况敏感这一特性，在钢轨探伤车上搭载漏磁检测系统可以弥补超声波检测设备表面伤损检出能力的不足。漏磁检测技术是通过对钢轨进行磁化，然后采用磁敏传感器测定因缺陷存在而形成漏磁场变化的一种无损检测新技术。图1为钢轨侧视图，图2为无损伤的钢轨平视图，图3为有损伤的钢轨平视图。其中，1为磁轭，2为磁力线，3为电源，4为磁敏传感器，5为线圈，6为漏磁场，7为伤损。如图1至图3所示，如果被磁化的钢轨材质连续且均匀，钢轨中的磁力线几乎都被束缚在钢轨内部，所以钢轨表面将不会有磁力线穿出，也不会有磁力线从钢轨表面进入工件内部，如此钢轨表面就不能形成漏磁场。然而，如果有能切割磁力线的伤损存在于钢轨的表层时，将因为伤损的磁导率较小，磁阻较大而改变磁力线的通过途径。部分磁力线将选择从缺陷处溢出钢轨，越过缺陷上方再进入钢轨内部，这种磁力线的泄漏将导致漏磁场的形成。钢轨轨头顶面伤损检测现主要依靠人工手持式设备检测或高速视觉检测技术检测。其中人工手持式检测设备检测效率低，满足不了高速发展的现代铁路需求。高速视觉检测技术无法检测钢轨轨头亚表面伤损，且检测精度低。因此，如何研究和开发出一种新的方案以解决上述方案存在的技术缺陷是本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本技术提供了一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备以及系统，由激励电源供电，单侧钢轨的检测探头包含第一探头和第二探头，每个探头由磁化器和阵列传感器组成，其中磁化器对钢轨进行磁化或消磁，阵列传感器拾取漏磁信号，闸门电路监测电磁信号是否超过阈值，当漏磁电信号幅值超过预设的阈值时，触发数据采集卡采集漏磁电信号，如此完成了对钢轨顶面伤损的漏磁信号的检测，且增加了检测精度，满足了高速发展的现代铁路需求。本技术的目的之一是，提供一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备包括激励电源、第一探头、第二探头、闸门电路以及数据采集卡，其中，所述的激励电源，与所述的第一探头、第二探头相连接，向所述的第一探头、第二探头供电；所述的第一探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第一磁化器以及第一阵列传感器；所述的第二探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第二磁化器以及第二阵列传感器；当上行检测时，所述的第一磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第一阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第二磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；当下行检测时，所述的第二磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第二阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第一磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；所述的闸门电路，分别与所述的第一探头、第二探头相连接，比较所述的漏磁信号与预先设定的阈值，输出触发信号；所述的数据采集卡，与所述的闸门电路相连接，当接收到所述的触发信号时，采集所述的漏磁信号。在本技术的优选实施方式中，当上行检测时，所述的激励电源向所述的第一磁化器提供直流电，向所述的第二磁化器提供交流电。在本技术的优选实施方式中，当下行检测时，所述的激励电源向所述的第二磁化器提供直流电，向所述的第一磁化器提供交流电。在本技术的优选实施方式中，所述的交流电的幅值大于所述直流电的幅值。在本技术的优选实施方式中，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备还包括分别与所述的第一探头、第二探头以及闸门电路相连接的信号调理电路，对所述的漏磁信号进行放大、滤波处理。在本技术的优选实施方式中，所述的闸门电路包括比较器。在本技术的优选实施方式中，所述的车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备还包括存储器，与所述的数据采集卡相连接，接收所述数据采集卡采集的漏磁信号，将所述的漏磁信号进行保存。本技术的目的之一是，提供了一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统，所述的系统包括探伤车、被检测的钢轨、第一连接杆、第二连接杆以及车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其中，所述的第一连接杆，连接所述探伤车的转向承载架构以及所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备的第一探头；所述的第二连接杆，连接所述探伤车的转向承载架构以及所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备的第二探头；所述的第一探头、第二探头设置于所述的被检测的钢轨的顶面。在本技术的优选实施方式中，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统还包括第一弹簧，与所述的第一连接杆、所述的第一探头相连接。在本技术的优选实施方式中，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统还包括：第二弹簧，与所述的第二连接杆、所述的第二探头相连接。在本技术的优选实施方式中，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统还包括第一滑靴，设置于所述第一探头的底部。在本技术的优选实施方式中，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统还包括第二滑靴，设置于所述第二探头的底部。本技术的有益效果在于，提供了一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备以及系统，由激励电源供电，单侧钢轨的检测探头包含第一探头和第二探头，每个探头由磁化器和阵列传感器组成，其中磁化器对钢轨进行磁化或消磁，阵列传感器拾取漏磁信号，闸门电路监测电磁信号是否超过阈值，当漏磁电信号幅值超过预设的阈值时，触发数据采集卡采集漏磁电信号，如此完成了对钢轨伤损的漏磁信号的检测，且增加了检测精度，满足了高速发展的现代铁路需求，解决了高速漏磁检测技术在钢轨顶面伤损检测上的以下几大技术问题：阵列传感器采集数据量大限制高速检测的速度问题；高速漏磁检测技术在高速检测过程中受提离的影响；基于钢轨探伤车的漏磁检测后的消磁技术。为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为钢轨的俯视图；图2为无损伤的钢轨的平视图；图3为有损伤的钢轨的平视图；图4为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备的实施方式一的结构框图；图5为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备的实施方式二的结构框图；图6为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备的实施方式三的结构框图；图7为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备中闸门电路的电路原理图；图8为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备中闸门电路的原理示意图；图9为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统的侧视图；图10为本技术实施例提供的一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的系统的平视图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备包括激励电源、第一探头、第二探头、闸门电路以及数据采集卡，其中，所述的激励电源，与所述的第一探头、第二探头相连接，向所述的第一探头、第二探头供电；所述的第一探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第一磁化器以及第一阵列传感器；所述的第二探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第二磁化器以及第二阵列传感器；当上行检测时，所述的第一磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第一阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第二磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；当下行检测时，所述的第二磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第二阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第一磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；所述的闸门电路，分别与所述的第一探头、第二探头相连接，比较所述的漏磁信号与预先设定的阈值，输出触发信号；所述的数据采集卡，与所述的闸门电路相连接，当接收到所述的触发信号时，采集所述的漏磁信号。

【技术特征摘要】
1.一种车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备包括激励电源、第一探头、第二探头、闸门电路以及数据采集卡，其中，所述的激励电源，与所述的第一探头、第二探头相连接，向所述的第一探头、第二探头供电；所述的第一探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第一磁化器以及第一阵列传感器；所述的第二探头，设置于被检测的钢轨的顶面，包括第二磁化器以及第二阵列传感器；当上行检测时，所述的第一磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第一阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第二磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；当下行检测时，所述的第二磁化器磁化被检测的钢轨，所述的第二阵列传感器拾取所述钢轨的漏磁信号，所述的第一磁化器对磁化后的钢轨进行消磁处理；所述的闸门电路，分别与所述的第一探头、第二探头相连接，比较所述的漏磁信号与预先设定的阈值，输出触发信号；所述的数据采集卡，与所述的闸门电路相连接，当接收到所述的触发信号时，采集所述的漏磁信号。2.根据权利要求1所述的车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，当上行检测时，所述的激励电源向所述的第一磁化器提供直流电，向所述的第二磁化器提供交流电。3.根据权利要求1所述的车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，当下行检测时，所述的激励电源向所述的第二磁化器提供直流电，向所述的第一磁化器提供交流电。4.根据权利要求2或3所述的车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，所述的交流电的幅值大于所述直流电的幅值。5.根据权利要求2或3所述的车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备，其特征是，所述车载的钢轨顶面伤损漏磁检测的设备还包括分别与所述的第一探头、第二探头以及闸门电路相连接的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊龙辉，罗国伟，柯在田，徐其瑞，杨国涛，石永生，张玉华，马运忠，周钰威，闫骏，傅强，李培，刘峰，钟艳春，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，中国铁道科学研究院基础设施检测研究所，北京铁科英迈技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11