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專利名稱：一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無損檢測裝置，特別是涉及一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置。
背景技術(shù)：
鋼軌是大型設(shè)施設(shè)備中的核心部件，其承壓部位在使用過程中容易出現(xiàn)疲勞裂紋，應(yīng)定期進(jìn)行無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋，避免發(fā)生因裂紋擴大導(dǎo)致鋼軌斷裂的重大安全事故。目前多采用磁粉、滲透、超聲等無損檢測方法，這些檢測方法需要人工檢測，無法實現(xiàn)自動化檢測，檢測效率較低，因多數(shù)鋼軌工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，人工檢測難度較大，同時檢測過程中設(shè)施設(shè)備需要暫停運轉(zhuǎn)，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。以鐵路道岔鋼軌檢測為例，道岔鋼軌的特點是斷面寬度逐漸變窄，所受壓力不均勻，斷面寬度越窄，所受壓力越大，在用過程中，鋼軌極易出現(xiàn)斷面疲勞裂紋，如不及時發(fā)現(xiàn)，斷面裂紋進(jìn)一步向上擴大超過踏面時，將發(fā)生鋼軌斷裂火車脫軌的重大安全事故，目前采用的磁粉、滲透等檢測方法檢測鋼軌踏面斷面裂紋，檢測精度雖然高，但檢測前需要對鋼軌踏面進(jìn)行表面打磨處理，檢測效率較低，而且，道岔鋼軌上火車通過頻率較高，每次進(jìn)行檢測，都將影響火車的按時正常通過。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，該設(shè)計基于電磁無損檢測原理，采用軌道滑動檢測方法，將滑軌固定在鋼軌的檢測面外，滑塊探測面與被檢鋼軌檢測面吻合，滑塊探測面固定陣列電磁檢測探頭和陣列金屬磁記憶檢測探頭，機電自動控制滑塊沿著被檢鋼軌檢測面滑動檢測，采用陣列渦流檢測方法中的差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則，可以檢測被檢鋼軌表面的各種缺陷，同時消除了顫動與提離干擾影響，陣列金屬磁記憶檢測方法可以評價鋼軌的早期疲勞與應(yīng)力集中情況，裝置檢測效率與檢測精度高，設(shè)施設(shè)備無需要暫停運轉(zhuǎn)，可進(jìn)行在用檢測。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，包括半圓管形軌道架、滑塊、陣列渦流探頭、陣列金屬磁記憶探頭、電控收放線架、鋼絲繩，其特征在于:所述滑塊卡在半圓管形軌道架上的滑軌上；所述陣列渦流探頭與陣列金屬磁記憶探頭并排固定在滑塊的掃查面上；所述電控收放線架有二個，固定在半圓形軌道架軸向兩側(cè)；所述鋼絲繩有二條，連接滑塊與兩側(cè)的電控收放線架。所述半圓管形軌道架材質(zhì)為鋁合金或耐磨工程塑料，半圓管形軌道架內(nèi)表面上有兩條軸向的凸出的滑軌，因某些鋼軌(如道岔鋼軌)有一定的彎曲曲率，而鋁合金或耐磨工程塑料既有較強的剛度又可以適當(dāng)?shù)膹椥詮澢梢暂^好的吻合粘貼在被檢鋼軌檢測面外。所述滑塊材質(zhì)為耐磨的金屬或非金屬材料。一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測方法，其特征在于:a.用電纜將陣列渦流探頭和陣列金屬磁記憶探頭連接至陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀；[0006]b.設(shè)置陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀中的陣列渦流掃描規(guī)則，同時采用差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則激勵陣列渦流探頭中的陣元線圈，其中，陣列渦流探頭中執(zhí)行差動渦流掃查規(guī)則的陣元線圈用于檢測鋼軌表面的短小缺陷和垂直于掃查方向的斷面裂紋缺陷，所述差動渦流掃查規(guī)則為，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀激勵陣列渦流探頭中的某一個陣元線圈，該陣元線圈在被檢鋼軌內(nèi)激勵形成渦流場，產(chǎn)生的渦流信號由該陣元線圈周圍的多個相鄰陣元線圈接收，多個相鄰陣元線圈接收的渦流信號通過陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)行比較，顯示輸出被檢鋼軌表面相鄰部分的差動比較渦流信號，在無缺陷位置處，多個相鄰陣元線圈接收的渦流信號相同，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀比較后輸出的差動比較渦流信號值為零，陣列渦流探頭貼著被檢鋼軌表面掃查，當(dāng)某一個相鄰陣元線圈下面有短小缺陷或垂直于掃查方向的裂紋缺陷時，該缺陷位置的渦流分布發(fā)生變化時，該相鄰陣元線圈接收的渦流信號將區(qū)別于其它相鄰陣元線圈接收的渦流信號，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)行比較后顯示輸出一個的偏離平衡位置的缺陷比較渦流信號；陣列渦流探頭中執(zhí)行絕對渦流掃查規(guī)則的陣元線圈用于檢測平行于掃查方向的長通缺陷和監(jiān)測探頭顫動提離，所述監(jiān)測探頭顫動提離是指監(jiān)測陣列渦流探頭檢測過程中是否有顫動和提離被檢鋼軌表面，所述絕對渦流掃查規(guī)則為，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀激勵陣列渦流探頭中的某一個陣元線圈，該陣元線圈在被檢鋼軌內(nèi)激勵形成渦流場，產(chǎn)生的渦流信號再由該陣元線圈接收，給出被檢鋼軌表面的絕對渦流信號，當(dāng)陣列渦流探頭貼著鋼軌檢測面掃查時絕對渦流信號處于平衡位置，當(dāng)陣列渦流探頭在某一位置處顫動或提離被檢鋼軌檢測面時，由于渦流提離效應(yīng)，該位置處的渦流場將急劇變小，執(zhí)行絕對渦流掃查規(guī)則的陣元線圈接收的絕對渦流信號將偏離平衡位置，且偏離幅度很大，通常都會超出信號顯示區(qū)域，顫動與提離對執(zhí)行差動渦流掃查規(guī)則的陣元線圈的影響相對較小，但顫動與提離幅度較大時，這一干擾信號也有超出報警閥值的可能，因此，結(jié)合差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則既可以檢測缺陷，又可以監(jiān)測顫動或提離信號的干擾，避免誤判；c.陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)入檢測狀態(tài)，平衡歸零陣列渦流信號顯示窗口中的渦流信號與陣列金屬磁記憶信號顯示窗口中的金屬磁記憶信號；d.啟動電控收放線架控制收放鋼絲繩，滑塊在鋼絲繩的拉動下，沿著半圓管形軌道架中的滑軌以恒定的速度從半圓管形軌道架的一端滑動至另一端，固定在滑塊掃查面上的陣列渦流探頭與金屬磁記憶探頭貼著鋼軌的檢測面掃查；e.當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號，絕對渦流信號顯示通道沒有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，判定該位置處有短小缺陷或垂直于掃查方向的斷面裂紋缺陷；當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道沒有偏離平衡位置的渦流信號輸出，絕對渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，判定該位置處有平行于掃查方向的長通缺陷；當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的沒有超出報警閥值的渦流信號或超出報警閥值的渦流信號，絕對渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，說明該位置處陣列渦流探頭有顫動或提離情況，判定此次報警為誤報警；f.當(dāng)陣列金屬磁記憶信號顯示窗口中的某一金屬磁記憶信號通道有偏離平衡位置的磁記憶信號，判定與該金屬磁記憶信號通道相對應(yīng)的陣列金屬磁記憶探頭陣元位置下面的被測鋼軌部位有早期疲勞與應(yīng)力集中。本實用新型的有益效果是，一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，基于電磁無損檢測原理，采用軌道滑動檢測方法，將滑軌固定在鋼軌的檢測面外，滑塊探測面與被檢鋼軌檢測面吻合，滑塊探測面固定陣列電磁檢測探頭和陣列金屬磁記憶檢測探頭，機電自動控制滑塊沿著被檢鋼軌檢測面滑動檢測，采用陣列渦流檢測方法中的差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則，可以檢測被檢鋼軌表面的各種缺陷，同時消除了顫動與提離干擾影響，陣列金屬磁記憶檢測方法可以評價鋼軌的早期疲勞與應(yīng)力集中情況，裝置檢測效率與檢測精度高，安裝與維護(hù)方便快捷，設(shè)施設(shè)備無需要暫停運轉(zhuǎn)，可進(jìn)行在用檢測，非常適用于鐵路、港口、橋梁、建筑行業(yè)中的大型設(shè)施設(shè)備中的鋼軌(例如鐵路鋼軌、港口天車滑軌、橋梁承重鋼梁)的在用無損檢測工作。以下結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實用新型的一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置不局限于實施例。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型第實施例的裝置三維示意圖。圖2是本實用新型第實施例的鐵路鋼軌檢測剖視示意圖。圖3是本實用新型第實施例的鐵路鋼軌檢測三維示意圖。圖中，1.半圓管形軌道架，2.滑塊，3.陣列渦流探頭，4.陣列金屬磁記憶探頭，
5.鋼絲繩，6.電控收放線架，7.鋼軌，8.斷面裂紋缺陷，10.滑軌。
具體實施方式
圖1所示的實施例中，一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，包括半圓管形軌道架1、滑塊2、陣列渦流探頭3、陣列金屬磁記憶探頭4、電控收放線架6、鋼絲繩5，其特征在于:所述滑塊2卡在半圓管形軌道架I上的滑軌10上；所述陣列渦流探頭3與陣列金屬磁記憶探頭4并排固定在滑塊2的掃查面上；所述電控收放線架6有二個，固定在半圓形軌道架I軸向兩側(cè)；所述鋼絲繩5有二條，連接滑塊2與兩側(cè)的電控收放線架6。所述半圓管形軌道架I材質(zhì)為鋁合金或耐磨工程塑料，半圓管形軌道架I內(nèi)表面上有兩條軸向的凸出的滑軌10。所述滑塊2材質(zhì)為耐磨的金屬或非金屬材料。圖2、圖3所示的實施例中，一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測方法，其特征在于:a.用電纜將陣列渦流探頭3和陣列金屬磁記憶探頭4連接至陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀；b.設(shè)置陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀中的陣列渦流掃描規(guī)則，同時采用差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則激勵陣列渦流探頭中的陣元線圈，其中，陣列渦流探頭3中執(zhí)行差動渦流掃查規(guī)則的陣元線圈用于檢測鋼軌7表面的短小缺陷和垂直于掃查方向的斷面裂紋缺陷8，所述差動渦流掃查規(guī)則為，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀激勵陣列渦流探頭3中的某一個陣元線圈，該陣元線圈在被檢鋼軌7內(nèi)激勵形成渦流場，產(chǎn)生的渦流信號由該陣元線圈周圍的多個相鄰陣元線圈接收，多個相鄰陣元線圈接收的渦流信號通過陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)行比較，顯示輸出被檢鋼軌7表面相鄰部分的差動比較渦流信號，在無缺陷位置處，多個相鄰陣元線圈接收的渦流信號相同，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀比較后輸出的差動比較渦流信號值為零，陣列渦流探頭3貼著被檢鋼軌7表面掃查，當(dāng)某一個相鄰陣元線圈下面有短小缺陷或垂直于掃查方向的斷面裂紋缺陷8時，該缺陷位置的渦流分布發(fā)生變化時，該相鄰陣元線圈接收的渦流信號將區(qū)別于其它相鄰陣元線圈接收的渦流信號，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)行比較后顯示輸出一個的偏離平衡位置的缺陷比較渦流信號；陣列渦流探頭3中執(zhí)行絕對渦流掃查規(guī)則的陣元線圈用于檢測平行于掃查方向的長通缺陷和監(jiān)測探頭顫動提離，所述監(jiān)測探頭顫動提離是指監(jiān)測陣列渦流探頭3檢測過程中是否有顫動和提離被檢鋼軌7表面，所述絕對渦流掃查規(guī)則為，陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀激勵陣列渦流探頭3中的某一個陣元線圈，該陣元線圈在被檢鋼軌7內(nèi)激勵形成渦流場，產(chǎn)生的渦流信號再由該陣元線圈接收，給出被檢鋼軌7表面的絕對渦流信號，當(dāng)陣列渦流探頭3貼著鋼軌7檢測面掃查時絕對渦流信號處于平衡位置，當(dāng)陣列渦流探頭3在某一位置處顫動或提離被檢鋼軌7檢測面時，由于渦流提離效應(yīng)，該位置處的渦流場將急劇變小，執(zhí)行絕對渦流掃查規(guī)則的陣元線圈接收的絕對渦流信號將偏離平衡位置，且偏離幅度很大，通常都會超出信號顯示區(qū)域，顫動與提離對執(zhí)行差動渦流掃查規(guī)則的陣元線圈的影響相對較小，但顫動與提離幅度較大時，這一干擾信號也有超出報警閥值的可能，因此，結(jié)合差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則既可以檢測缺陷，又可以監(jiān)測顫動或提離信號的干擾，避免誤判；c.陣列渦流/陣列金屬磁記憶集成檢測儀進(jìn)入檢測狀態(tài)，平衡歸零陣列渦流信號顯示窗口中的渦流信號與陣列金屬磁記憶信號顯示窗口中的金屬磁記憶信號；d.啟動電控收放線架6控制收放鋼絲繩5，滑塊2在鋼絲繩5的拉動下，沿著半圓管形軌道架I中的滑軌10以恒定的速度從半圓管形軌道架I的一端滑動至另一端，固定在滑塊2掃查面上的陣列渦流探頭3與金屬磁記憶探頭4貼著鋼軌7的檢測面掃查；e.當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號，絕對渦流信號顯示通道沒有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，判定該位置處有短小缺陷或垂直于掃查方向的斷面裂紋缺陷8 ;當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道沒有偏離平衡位置的渦流信號輸出，絕對渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，判定該位置處有平行于掃查方向的長通缺陷；當(dāng)陣列渦流信號顯示窗口中的差動渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的沒有超出報警閥值的渦流信號或超出報警閥值的渦流信號，絕對渦流信號顯示通道有偏離平衡位置的超出報警閥值的渦流信號時，說明該位置處陣列渦流探頭有顫動或提離情況，判定此次報警為誤報警；f.當(dāng)陣列金屬磁記憶信號顯示窗口中的某一金屬磁記憶信號通道有偏離平衡位置的磁記憶信號，判定與該金屬磁記憶信號通道相對應(yīng)的陣列金屬磁記憶探頭4陣元位置下面的被測鋼軌部位有早期疲勞與應(yīng)力集中。上述實施例僅用來進(jìn)一步說明本實用新型的一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，但實用新型并不局限于實施例，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，包括半圓管形軌道架、滑塊、陣列渦流探頭、陣列金屬磁記憶探頭、電控收放線架、鋼絲繩，其特征在于:所述滑塊卡在半圓管形軌道架上的滑軌上；所述陣列渦流探頭與陣列金屬磁記憶探頭并排固定在滑塊的掃查面上；所述電控收放線架有二個，固定在半圓形軌道架軸向兩側(cè)；所述鋼絲繩有二條，連接滑塊與兩側(cè)的電控收放線架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，其特征在于:所述半圓管形軌道架材質(zhì)為鋁合金或耐磨工程塑料，半圓管形軌道架內(nèi)表面上有兩條軸向的凸出的滑軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，其特征在于:所述滑塊材質(zhì)為耐磨的金屬或非金屬材料。
專利摘要本實用新型公開了一種在用鋼軌的自動化電磁無損檢測裝置，裝置包括半圓管形軌道架、滑塊、陣列渦流探頭、陣列金屬磁記憶探頭、電控收放線架、鋼絲繩，基于電磁無損檢測原理，采用軌道滑動檢測方法，將滑軌固定在鋼軌的檢測面外，滑塊探測面與被檢鋼軌檢測面吻合，滑塊探測面固定陣列電磁檢測探頭和陣列金屬磁記憶檢測探頭，機電自動控制滑塊沿著被檢鋼軌檢測面滑動檢測，采用陣列渦流檢測方法中的差動渦流掃查規(guī)則和絕對渦流掃查規(guī)則，可以檢測被檢鋼軌表面的各種缺陷，同時消除了顫動與提離干擾影響，陣列金屬磁記憶檢測方法可以評價鋼軌的早期疲勞與應(yīng)力集中情況，裝置檢測效率與檢測精度高，設(shè)施設(shè)備無需要暫停運轉(zhuǎn)，可進(jìn)行在用檢測。
文檔編號G01N27/90GK202994728SQ201320004300
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者林俊明 申請人:愛德森(廈門)電子有限公司