自动探伤仪制造技术

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。种自动探伤方法。种自动探伤方法。

【技术实现步骤摘要】
自动探伤仪


[0001]本专利技术涉及一种自动探伤仪，属于自动探伤仪


技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]然而，现有技术中仍存在以下的一个或多个缺点：
[0005]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；
[0006]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；
[0007]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。
[0008]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。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，本专利技术提供一种自动探伤仪，其特征在于包括：
[0010]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；
[0011]声波焊缝检测单元，其包括第三传感器，用于检测钢轨焊缝；
[0012]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
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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，本专利技术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。
[0016]根据本专利技术另一方面，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。
[0017]根据本专利技术另一方面，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。
[0018]根据本专利技术另一方面，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。
[0019]根据本专利技术另一方面，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。
[0020]根据本专利技术另一方面，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。
[0021]根据本专利技术另一方面，自动探伤仪同时检测左右两条钢轨，该自动探伤仪还包括：
[0022]定位单元，用于生成所检测出的伤损在钢轨上的第一位置，且用于生成检测到的焊缝在钢轨上的第二位置；
[0023]所述修正单元用于根据第第二位置信息，修正检测到的钢轨伤损信息。
[0024]根据本专利技术另一方面，该自对准单元包括：
[0025]水平调节单元，用于在水平方向上调节所述探轮；
[0026]摆动调节单元，用于在摆动方向上调节所述探轮；以及
[0027]控制单元，用于控制所述探轮对准钢轨踏面的中心线。
[0028]根据本专利技术另一方面，第三传感器配置为使得其发射的声波在钢轨踏面的入射点距离钢轨踏面中心线0.15～0.35L，且在钢轨踏面处形成38～48度的折射角，其中，L为钢轨侧面与钢轨踏面中心线之间的距离。
[0029]根据本专利技术另一方面，还提供了一种自动探伤方法，其采用前述的自动探伤仪对钢轨进行探伤。
[0030]根据本专利技术另一方面，声波传感器例如可以是超声波传感器。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下一个或多个技术效果：1)可全面检测钢轨中的各种位置和类型的伤损；2)可自动快速对准容纳传感器的探头与钢轨踏面中心线；3)可实现钢轨伤损的快速定位和维护；4)可自动修正焊缝对探伤结果的干扰，提高了探伤的准确性和效率。
附图说明
[0032]图1为根据本专利技术优选实施例的自动探伤仪结构示意图；
[0033]图2为根据本专利技术优选实施例的声波焊缝检测单元的原理图；
[0034]图3为根据本专利技术优选实施例的一种自动探伤仪的整体正视图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图，通过优选实施例来描述本专利技术的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本专利技术，而不应理解为对本专利技术的限制，在不脱离本专利技术的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0036]实施例1
[0037]参见图1-2，图1为根据本专利技术优选实施例的自动探伤仪结构示意图；图2为根据本专利技术优选实施例的声波焊缝检测单元的原理图。
[0038]根据本专利技术一种优选实施方式，参见图1，提供了一种自动探伤仪，其特征在于包括声波伤损检测单元、自对准单元、修正单元和声波焊缝检测单元。
[0039]声波伤损检测单元包括：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。声波焊缝检测单元包括第三传感器，用于检测钢轨焊缝。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]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，本专利技术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。
[0043]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。探轮的数量不限，例如为可以两个或更多等等，第一传感器、第二传感器、第三传感器可以设置在不同的探轮中，也可以设置在同一探轮中。
[0044]可以理解的是，本专利技术通过设置声波焊缝检测单元，有利于修正焊缝对钢轨伤损检测的干扰。
[0045]根据本专利技术一种优选实施方式，参见图3，其示出了根据本专利技术优选实施例的一种自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动探伤仪，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。2.根据权利要求1所述的自动探伤仪，其特征在于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。3.根据权利要求1或2所述的自动探伤仪，其特征在于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。4.根据权利要求3所述的自动探伤仪，其特征在于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。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冲，
申请(专利权)人：北京新科启源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：