一种稳定采集漏磁信号的装置制造方法及图纸

技术编号:20106817 阅读:26 留言:0更新日期:2019-01-16 09:13
本实用新型专利技术公开了一种稳定采集漏磁信号的装置,包含探伤车、连接件、支架、探头和若干弹簧;支架通过连接件固定在探伤车下;探头包含壳体、磁轭、激励线圈、传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮;壳体的上端面通过若干弹簧和支架的下端面相连,若干弹簧处于压缩状态;第一脚轮、第二脚轮均采用宽轮;磁轭、激励线圈、传感器阵列均设置在壳体内,磁轭呈倒置的U形,激励线圈缠绕在其上;传感器阵列设置在磁轭内、和钢轨平行,用于收集漏磁信号。本方法选用弹簧对探头进行隔震减震,使得探头在探伤车行进过程中能稳定搜集漏磁信号。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定采集漏磁信号的装置
本技术涉及测量技术及仪器领域,尤其涉及一种排除干扰信号并稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置。
技术介绍
客运列车的高速化,以及行车密度的提高,使得钢轨产生滚动接触疲劳(RCF),这是高速铁路钢轨的主要损伤。钢轨中的棘轮效应产生塑性累积变形,当累积塑性变形达到钢轨的最大韧性值,会导致裂纹、剥离、掉块、鱼鳞伤等伤损的产生。因此,滚动接触疲劳会促使钢轨发展为轨头裂纹、剥离掉块等伤损,当这些伤损发展到一定期限后,严重时可能导致铁路钢轨横向断裂。因此,需要对钢轨缺陷进行检测,避免其因缺陷而导致钢轨断裂。为了检测钢轨缺陷,通常采用的方法包括:1、一种钢轨内部缺陷超声检测系统,为了检测钢轨内部主要缺陷并精确定位,通过超声探头将电信号转换为超声信号,声波在介质中传播时遇到介质不连续或者声阻抗差异较大的两介质界面时会发生反射等现象,探头通过接收此回波判断缺陷的有无,检测效率和精度均较高。2、一种钢轨表面微小裂纹检测技术——基于漏磁原理的钢轨缺陷高速巡检方法,采用了漏磁检测技术,其原理是先将被测铁磁材料磁化,因材料存在切割磁力线的缺陷而在材料表面形成漏磁场,可以通过检测铁磁性材料表面漏磁场的变化进而发现缺陷。可见,现有技术中,无论是轨内缺陷技术,还是轨面微小裂纹检测技术,为了保证达到高精度检测与缺陷定位,探伤设备在检测过程中需要与钢轨保持较高的平行度,才能使所采集到的信号更加真实可靠。而在高速检测中,探头直接装在列车或探伤车的底部,由于列车或探伤车的抖动影响,最终采集到的信号中会夹杂许多噪声干扰,且用现有的技术难以消除这种干扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷,提供一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置,包含探伤车、连接件、支架、探头和若干弹簧;所述支架呈板状,通过所述连接件固定在所述探伤车下,使得所述支架的下端面和待检测的钢轨平行;所述探头包含壳体、磁轭、激励线圈、传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮;所述壳体的上端面通过所述若干弹簧和所述支架的下端面相连,所述若干弹簧处于压缩状态;所述第一脚轮、第二脚轮均采用宽轮,分别设置在所述壳体的下端面,使得所述壳体能够在待检测的钢轨上滚动;所述磁轭、激励线圈、传感器阵列均设置在所述壳体内,其中,所述磁轭呈倒置的U形,所述激励线圈缠绕在其上,所述激励线圈和外部电源相连,所述磁轭用于在激励线圈通电时朝待检测的钢轨发出磁信号;所述传感器阵列设置在所述磁轭内、和所述钢轨平行,用于收集漏磁信号。作为本技术一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置进一步的优化方案,所述第一脚轮、第二脚轮均采用聚氨酯制成的耐高温宽轮。作为本技术一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置进一步的优化方案,根据以下公式计算弹簧的预设承重:弹簧的预设承重=设备运转重量M*130%/弹簧的数量N;其中,所述设备运转重量M为探伤车的重量加上所述探头的重量;所述弹簧的预设承重在所述弹簧的载重范围之内。作为本技术一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置进一步的优化方案,所述弹簧采用钢丝压缩弹簧。作为本技术一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置进一步的优化方案,所述钢丝压缩弹簧的圈数大于等于5圈。作为本技术一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置进一步的优化方案,所述磁轭采用硅钢片制成。本技术采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:本技术利用弹簧设备对钢轨检测探头进行减震处理,稳定性好,工作噪声低,使用寿命长,能够实现对传感器信号方法及信号基准线调节,保证检测系统能够排除干扰信号,并精准稳定的采集非常小的漏磁信号。附图说明图1是本技术的结构示意图;图2是本技术中磁轭、激励线圈、传感器阵列相配合的结构示意图。图中,1-探伤车,2-连接件,3-支架,4-弹簧,5-壳体,6-传感器阵列,7-耐高温宽轮,8-磁轭,9-激励线圈。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明:本技术可以以许多不同的形式实现,而不应当认为限于这里所述的实施例。相反,提供这些实施例以便使本公开透彻且完整,并且将向本领域技术人员充分表达本技术的范围。在附图中,为了清楚起见放大了组件。如图1和图2所示,本技术公开了一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置,包含探伤车、连接件、支架、探头和若干弹簧;所述支架呈板状,通过所述连接件固定在所述探伤车下,使得所述支架的下端面和待检测的钢轨平行;所述探头包含壳体、磁轭、激励线圈、传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮;所述壳体的上端面通过所述若干弹簧和所述支架的下端面相连,所述若干弹簧处于压缩状态;所述第一脚轮、第二脚轮均采用宽轮,分别设置在所述壳体的下端面,使得所述壳体能够在待检测的钢轨上滚动;所述磁轭、激励线圈、传感器阵列均设置在所述壳体内,其中,所述磁轭呈倒置的U形,所述激励线圈缠绕在其上,所述激励线圈和外部电源相连,所述磁轭用于在激励线圈通电时朝待检测的钢轨发出磁信号;所述传感器阵列设置在所述磁轭内、和所述钢轨平行,用于收集漏磁信号。所述弹簧采用钢丝压缩弹簧。钢丝压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧,形状为圆柱形,所用材料截面为圆形,弹簧一般为等节距。压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存变形能。弹簧规格要求:1、弹簧的半径大于其额定负载下高度的0.4倍;2、弹簧要具有一定的额外行程,至少等同于额定静挠度的百分之五十;3、弹簧线圈数不少于五圈。根据以下公式计算弹簧的预设承重:弹簧的预设承重=设备运转重量M*130%/弹簧的数量N;其中,所述设备运转重量M为探伤车的重量加上所述探头的重量;弹簧的预设承重在所述弹簧的载重范围之内,据此能够来进行弹簧数量的设计。当磁轭绕上激励线圈,接入直流激励电源时,磁轭产生很强的磁化场,对被测钢轨进行磁化。硅钢片的相对磁导率和电导率都比较大,适合制成磁轭。第一、第二脚轮使探头紧紧的压在钢轨表面,即使探伤车有抖动,通过弹簧这一减震装置,从而消除这一抖动对信号采集的影响。脚轮类型的选用:1、由于脚轮旋转速度快,脚轮与钢轨之间以及脚轮与轴承由于摩擦产生的热量很多,因此需要选用由一种有机高分子材料——聚氨酯制成的耐高温宽轮。2、由于该脚轮是安装在探头与钢轨之间,则需要承受的压力主要为弹簧的回复力,而该处弹簧的受力较小,但是支架自身较重,需选用重型耐高温脚轮。本技术利用弹簧设备对钢轨检测探头进行减震处理,稳定性好,工作噪声低,使用寿命长,能够实现对传感器信号方法及信号基准线调节,保证检测系统能够排除干扰信号,并精准稳定的采集非常小的漏磁信号。本
技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。以上所述的具体实施方式,对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本技术的具体实施方式而本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置,其特征在于,包含探伤车、连接件、支架、探头和若干弹簧;所述支架呈板状,通过所述连接件固定在所述探伤车下,使得所述支架的下端面和待检测的钢轨平行;所述探头包含壳体、磁轭、激励线圈、传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮;所述壳体的上端面通过所述若干弹簧和所述支架的下端面相连,所述若干弹簧处于压缩状态;所述第一脚轮、第二脚轮均采用宽轮,分别设置在所述壳体的下端面,使得所述壳体能够在待检测的钢轨上滚动;所述磁轭、激励线圈、传感器阵列均设置在所述壳体内,其中,所述磁轭呈倒置的U形,所述激励线圈缠绕在其上,所述激励线圈和外部电源相连,所述磁轭用于在激励线圈通电时朝待检测的钢轨发出磁信号;所述传感器阵列设置在所述磁轭内、和所述钢轨平行,用于收集漏磁信号。

【技术特征摘要】
1.一种稳定采集钢轨缺陷漏磁信号的装置,其特征在于,包含探伤车、连接件、支架、探头和若干弹簧;所述支架呈板状,通过所述连接件固定在所述探伤车下,使得所述支架的下端面和待检测的钢轨平行;所述探头包含壳体、磁轭、激励线圈、传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮;所述壳体的上端面通过所述若干弹簧和所述支架的下端面相连,所述若干弹簧处于压缩状态;所述第一脚轮、第二脚轮均采用宽轮,分别设置在所述壳体的下端面,使得所述壳体能够在待检测的钢轨上滚动;所述磁轭、激励线圈、传感器阵列均设置在所述壳体内,其中,所述磁轭呈倒置的U形,所述激励线圈缠绕在其上,所述激励线圈和外部电源相连,所述磁轭用于在激励线圈通电时朝待检测的钢轨发出磁信号;所述传感器阵列设置在所述磁轭内、和所述钢轨平行,用于收集漏...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊师洵王平冀凯伦朱雨微刘骕琪梁康武
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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