一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法技术

本发明专利技术公开了一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，通过上位机的闸门参数设置模块调整超声回波信号的闸门延迟及宽度参数值，以调节对应钢轨中的可探测区域。闸门延迟及宽度参数值下载至实时控制单元，超声回波信号经模数转换后变换成回波数字信号后输入至数字信号处理单元。由实时控制单元控制数字信号处理单元调整回波数字信号的闸门延迟及宽度，经过闸门延迟及宽度调整处理后的回波数字信号经数模转换后变换成模拟的A型显示信号，并通过A型显示单元进行波形同步显示。本发明专利技术能够解决现有钢轨探伤检测系统超声参数设置过于依赖操作手经验，参数设置不直观，不利于探伤检测系统检出钢轨特定部位伤损的技术问题。

Parameter setting and synchronous display method for rail flaw detection gate

The invention discloses a rail flaw gate parameter setting and synchronous display method, setting module adjusts the ultrasonic echo signal parameters of the host computer through the gate delay and gate width parameters to adjust the detection area corresponding to the rail. The gate delay and width parameters are downloaded to the real-time control unit, and the ultrasonic echo signal is converted into digital echo signal after analog to digital conversion and then input to the digital signal processing unit. Controlled by the real-time control unit to adjust the echo unit of digital signal processing digital signal delay and gate width, A type digital signal delay and echo through the gate width adjustment process after the digital analog conversion transform into analog signal, and wave shaped unit synchronous display through the A display. The present invention can solve the problem that the ultrasonic parameter setting of the existing rail flaw detection system is too dependent on the experience of the operator, and the parameter setting is not intuitive, which is not conducive to the detection of the damage of the rail specific part in the flaw detection system.

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法
本专利技术涉及轨道工程机械
，尤其是涉及一种应用于钢轨探伤车的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法。
技术介绍
大型超声波钢轨探伤车是用于检测钢轨内部伤损的常用检测工具，大型轮式钢轨探伤车基于超声反射原理，利用高压激励脉冲激发超声波探轮晶片，产生的超声信号经过探轮液、轮膜、耦合液层入射至钢轨，不同角度的超声晶片可探测的钢轨区域不同，如附图1所示。超声信号在钢轨内传播，遇到伤损或者轨底则返回，返回的超声回波信号经过数字信号处理形成伤损图形信息。其中，钢轨探伤检测系统100的检测软件在钢轨检测时需要进行大量的参数调节和设置，而目前检测参数的设置很大程度上依赖于操作手个人的经验判断。超声波传播过的路程通常与时间成正比，据此测量超声波回波信号在钢轨中的传播时间，从而确定回波的位置。在单个周期中，超声回波信号总在固定时域区域出现，该固定时域区域与一次回波声长对应或与特定探伤区域对应。该固定时域区域的长度即对应钢轨可探测区间，可在探伤车上位机软件上进行设定，但这只是一个时域长度，具有丰富经验的操作手经过算术运算能大体估计超声在钢轨中覆盖的区域，但无法准确地评估固定时域区域对应的钢轨可探测区间。同时，超声晶片有八种入射角度，国内的钢轨也包括多种轨型。因此，目前的钢轨探伤分析处理系统还存在以下缺点：（1）在钢轨探伤作业时无法准确评估固定时域区域对应的钢轨可探测区间（通常需要精确到mm）；（2）以偏斜角前向70度晶片超声入射为例，在作业过程中，由于车辆的晃动、曲线等原因，导致探轮中轴线不一定始终保持在钢轨的正中心，入射点不一样，其在轨颚部位的反射位置就不一样，二次波探测区间也不一样，如果没有直观的反映，对钢轨伤损图形的判别可能存在误判；（3）不同轨型的钢轨高度和踏面尺寸不一样，固定时域区域范围不一样，在切换不同轨型后操作手容易搞混淆，从而导致参数设置错误的情况发生。由于操作手很难在很短的时间内量化超声对应的区域，因此急需一种操作简单直观的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法来帮助检测人员进行闸门参数设置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，以解决现有参数设置方式过于依赖操作手的经验，参数设置不直观（甚至不合理），不利于探伤检测系统检出钢轨特定部位特定伤损的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法的技术实现方案，一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，包括以下步骤：S10）通过上位机的闸门参数设置模块调整超声回波信号的闸门延迟及宽度参数值，以调节对应钢轨中的可探测区域；S20）所述闸门延迟及宽度参数值下载至实时控制单元，超声回波信号经模数转换后变换成回波数字信号后输入至数字信号处理单元；由所述实时控制单元控制所述数字信号处理单元调整回波数字信号的闸门延迟及宽度，经过闸门延迟及宽度调整处理后的回波数字信号经数模转换后变换成模拟的A型显示信号，并通过A型显示单元进行波形同步显示。优选的，所述方法还包括B型显示过程，该过程包括以下步骤：所述数字信号处理单元对所述回波数字信号进行处理后输出至所述上位机，所述上位机根据经过处理的回波数字信号中回波脉冲的时间量信息重构伤损图形信号，并将所述伤损图形信号发送至B型显示单元进行显示。优选的，所述上位机根据触发信号上升沿与所述回波数字信号中的回波脉冲上升沿的时间差、通道号，以及是否有底波信号在所述B型显示单元上重构伤损图形。优选的，所述闸门参数设置模块用于调整所述超声回波信号的监视闸门和轨底闸门延迟及宽度参数值。优选的，所述步骤S10进一步包括以下过程：S101）通过所述闸门参数设置模块选择钢轨的轨型，对应通道的超声晶片，以及监视闸门和轨底闸门；通过所述闸门参数设置模块设置监视闸门和轨底闸门的延迟参数，同时查看闸门宽度对应的超声信号可探测钢轨深度，如果满足要求则修改对应通道的参数，如果不满足则继续设置监视闸门和轨底闸门的延迟参数；或通过所述闸门参数设置模块设置监视闸门和轨底闸门的宽度参数，同时查看闸门宽度对应的钢轨深度，如果满足要求则修改对应通道的参数，如果不满足则继续设置监视闸门和轨底闸门的宽度参数；S102）在进行检测作业的同时对照所述A型显示单元、B型显示单元查看显示效果；如果显示满足要求，则继续选择其它的对应通道进行参数设置，如果显示不满足要求，则继续选择对应的通道重新进行参数设置。优选的，所述闸门参数设置模块包括钢轨类型切换单元、入射点横向位置调节单元、超声晶片选择及闸门参数设置单元和钢轨横截面显示单元。所述步骤S101进一步包括以下过程：S1011）通过钢轨类型切换单元切换钢轨的轨型，不同的轨型对应不同的钢轨横截面尺寸；S1012）通过入射点横向位置调节单元选择不同的钢轨踏面入射点；S1013）通过超声晶片选择及闸门参数设置单元选择不同通道的超声晶片，以及设置超声晶片对应的闸门延迟及宽度参数；S1014）通过钢轨横截面显示单元将对应通道超声回波信号的闸门延迟及宽度参数对应的时间量信息转换为超声信号在钢轨中可探测的深度值在钢轨横截面图形中显示。优选的，所述钢轨横截面显示单元将对应通道超声回波信号的监视闸门和轨底闸门延迟及宽度参数对应时间量信息转换为超声信号在钢轨中可探测的深度值在钢轨横截面图形中以不同颜色或线型进行显示，同时对应的深度值在所述超声晶片选择及闸门参数设置单元中显示。优选的，所述钢轨类型切换单元可切换的钢轨轨型包括50kg/m、60kg/m和75kg/m三种类型。通过实施上述本专利技术提供的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法的技术方案，具有如下有益效果：（1）本专利技术能够使参数设置更直观、更合理，减少对操作手经验的依赖，能够准确评估固定时域区域对应的钢轨可探测区间（精确到mm），对固定时域区域对应的钢轨可探测区间显示直观、明了，有利于钢轨探伤检测系统检出钢轨特定部位的特定伤损；（2）本专利技术能够避免车辆晃动、曲线等原因，导致探轮中轴线不会始终保持在钢轨正中心，导致探测区间变化，对钢轨伤损图形的判别造成误判的问题；（3）本专利技术实现了大型探伤车钢轨超声探伤参数设置的可视化，涵盖了探伤车所有超声换能器激发的超声通道以及不同的轨型，使超声作业参数设置目的性明确，可以大大提升操作手的钢轨探伤作业效率。附图说明为了更清楚地说明本专利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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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实施例。图1是现有技术大型超声波钢轨探伤车的结构组成及探伤原理示意图；图2是本专利技术钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法B型显示界面示意图；图3是本专利技术钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法0度通道超声晶片的A型显示及触发信号波形示意图；图4是本专利技术方法所基于的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示系统一种具体实施例的系统结构框图；图5是本专利技术钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法一种具体实施例中闸门参数设置界面示意图；图6是钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法一种具体实施例闸门参数设置过程的程序流程图；图中：1-数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于，包括以下步骤：S10）通过上位机（4）的闸门参数设置模块（3）调整超声回波信号的闸门延迟及宽度参数值，以调节对应钢轨中的可探测区域；S20）所述闸门延迟及宽度参数值下载至实时控制单元（2），超声回波信号经模数转换后变换成回波数字信号后输入至数字信号处理单元（1）；由所述实时控制单元（2）控制所述数字信号处理单元（1）调整回波数字信号的闸门延迟及宽度，经过闸门延迟及宽度调整处理后的回波数字信号经数模转换后变换成模拟的A型显示信号，并通过A型显示单元（5）进行波形同步显示。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于，包括以下步骤：S10）通过上位机（4）的闸门参数设置模块（3）调整超声回波信号的闸门延迟及宽度参数值，以调节对应钢轨中的可探测区域；S20）所述闸门延迟及宽度参数值下载至实时控制单元（2），超声回波信号经模数转换后变换成回波数字信号后输入至数字信号处理单元（1）；由所述实时控制单元（2）控制所述数字信号处理单元（1）调整回波数字信号的闸门延迟及宽度，经过闸门延迟及宽度调整处理后的回波数字信号经数模转换后变换成模拟的A型显示信号，并通过A型显示单元（5）进行波形同步显示。2.根据权利要求1所述的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于，所述方法还包括B型显示过程，该过程包括以下步骤：所述数字信号处理单元（1）对所述回波数字信号进行处理后输出至所述上位机（4），所述上位机（4）根据经过处理的回波数字信号中回波脉冲的时间量信息重构伤损图形信号，并将所述伤损图形信号发送至B型显示单元（6）进行显示。3.根据权利要求2所述的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于：所述上位机（4）根据触发信号上升沿与所述回波数字信号中的回波脉冲上升沿的时间差、通道号，以及是否有底波信号在所述B型显示单元（6）上重构伤损图形。4.根据权利要求2或3所述的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于：所述闸门参数设置模块（3）用于调整所述超声回波信号的监视闸门和轨底闸门延迟及宽度参数值。5.根据权利要求4所述的钢轨探伤闸门参数设置和同步显示方法，其特征在于，所述步骤S10进一步包括以下过程：S101）通过所述闸门参数设置模块（3）选择钢轨的轨型，对应通道的超声晶片，以及监视闸门和轨底闸门；通过所述闸门参数设置模块（3）设置监视闸门和轨底闸门的延迟参数，同时查看闸门宽度对应的超声信号可探测钢轨深度，如果满足要求则修改对应通道的参数，如果不满足则继续设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红梁，罗江平，王文星，夏浪，曹经纬，邓亦农，朱红飞，魏芳坤，谭群林，谭勇，罗文胜，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43