本发明专利技术公开了基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法，首先将漏磁检测装置置于待检测的钢轨上，测得待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号；然后利用隔直方法这两个漏磁信号进行带通滤波、放大处理后，得到X方向的信号时域分布图、与Y方向的信号时域分布图；接着分别提取X方向、Y方向的信号峰距特征值和信号间距特征值；最后利用X方向、Y方向的信号峰距特征值和信号间距特征值计算得到斜线状裂纹与行车方向之间的角度。本发明专利技术在原有只能检测到漏磁信号的基础上对不同表面夹角的缺陷信号进行定量分析，能够更精准地判断伤损严重情况。
【技术实现步骤摘要】
基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法
本专利技术涉及测量技术及仪器领域，尤其涉及基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法。
技术介绍
目前,漏磁检测无损已成为钢轨缺陷表面夹角进行检测的主要方法之一。无损检测中漏磁检测的基本原理是指，铁磁性材料被局部磁化后，在局部磁化区，如果该材料有裂纹或者凹坑等伤损，伤损处的磁场分布会发生突变，有部分磁场会泄漏出来，形成漏磁场，通过检测铁磁性材料这部分的磁场变化，可以判断该材料的这部分是否存在损伤.缺陷处的漏磁场强度与缺陷的大小、被测工件内部磁场的强弱以及传感器距被测工件表面的距离即提离值等密切相关,这些因素会同时影响检测的灵敏度和可靠性。合理选择上述参数对能否获得最优的检测结果至关重要。而缺陷表面夹角的测量对被测工件伤损的评估也至关重要，不同的缺陷表面夹角可能会影响对工件的打磨和替换。因此，本方法为一种确定钢轨缺陷表面夹角的检测方法。。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
所涉及的缺陷，提供基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法。基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法，所述漏磁检测装置包含壳体、磁轭、激励线圈、霍尔传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮；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、霍尔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；所述霍尔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；基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法包含以下步骤：步骤1)，将漏磁检测装置置于待检测的钢轨上，使其沿着钢轨按照预设的速度阈值匀速前进，其中，霍尔传感器阵列与钢轨之间的间距、即提离值t等于预设的距离阈值；步骤2)，令漏磁检测装置所在位置为原点O，漏磁检测装置的前进方向为X轴正方向，垂直待检测的钢轨顶面向上的方向为Z轴正方向，垂直于XOY平面向右的方向为Y轴正方向；通过所述霍尔传感器阵列获得待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号；步骤3)，利用隔直方法分别对待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号进行带通滤波、放大处理后，得到X方向的信号时域分布图、与Y方向的信号时域分布图；步骤4)，分别提取X方向的信号时域分布图中缺陷信号的峰峰值、峰间距值为X方向的信号特征值BX1、BX2，分别提取Y方向的信号时域分布图缺陷信号的峰峰值、峰间距值为Y方向的信号特征值BY1、BY2，BX1、BX2、BY1、BY2单位均为V；步骤5)，利用X方向峰夹角和X方向信号特征值BX1、BX2的关系式将X方向的信号特征值代入后计算得到X方向的峰夹角θx，θx单位为°；步骤6)，利用Y方向向峰夹角和Y方向信号特征值BY1、BY2的关系式将Y方向的信号特征值代入后计算得到Y方向的峰夹角θy，θy单位为°；步骤7)，利用钢轨缺陷表面夹角α与X方向的峰夹角θx及Y方向的峰夹角θy的关系式将X方向与Y方向的峰夹角带入后计算得到钢轨缺陷表面夹角α，α单位为°。作为本专利技术基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法进一步的优化方案，其特征在于，所述预设的速度阈值为10km/h。作为本专利技术基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法进一步的优化方案，其特征在于，步骤3)中进行30到3000Hz的带通滤波，进行100倍的放大处理。作为本专利技术基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法进一步的优化方案，其特征在于，步骤1)中的t＝0.35mm。本专利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：在原有只能检测到漏磁信号的基础上对不同表面夹角的缺陷信号进行定量分析，更精准地判断伤损严重情况。附图说明图1是本专利技术中磁轭、激励线圈、传感器阵列相配合的结构示意图。图中，1-霍尔传感器阵列，2-磁轭，3-激励线圈。具体实施方式本专利技术公开了一种基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角的检测方法，如图1所示，所述漏磁检测装置包含壳体、磁轭、激励线圈、霍尔传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮；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、霍尔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；所述霍尔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；所述检测方法包含以下步骤：步骤1)，将漏磁检测装置置于待检测的钢轨上，使其沿着钢轨按照10km/h的速度匀速前进,其中，霍尔传感器阵列与钢轨之间的间距、即提离值t＝0.35mm；步骤2)，令漏磁检测装置所在位置为原点O，漏磁检测装置的前进方向为X轴正方向，垂直待检测的钢轨顶面向上的方向为Z轴正方向，垂直于XOY平面向右的方向为Y轴正方向；通过所述霍尔传感器阵列获得待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号；步骤3)，利用隔直方法分别对待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号进行30到3000Hz的带通滤波、然后进行100倍的放大处理后，得到X方向的信号时域分布图、与Y方向的信号时域分布图；步骤4)，分别提取X方向的信号时域分布图中缺陷信号的峰峰值、峰间距值为X方向的信号特征值BX1、BX2，分别提取Y方向的信号时域分布图缺陷信号的峰峰值、峰间距值为Y方向的信号特征值BY1、BY2，BX1、BX2、BY1、BY2单位均为V；步骤5)，利用X方向峰夹角和X方向信号特征值BX1、BX2的关系式将X方向的信号特征值代入后计算得到X方向的峰夹角θx，θx单位为°；步骤6)，利用Y方向向峰夹角和Y方向信号特征值BY1、BY2的关系式将Y方向的信号特征值代入后计算得到Y方向的峰夹角θy，θy单位为°；步骤7)，利用钢轨缺陷表面夹角α与X方向的峰夹角θx及Y方向的峰夹角θy的关系式将X方向与Y方向的峰夹角带入后计算得到钢轨缺陷表面夹角α，α单位为°。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)具有与本专利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，对本专利技术的目的、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，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法，所述漏磁检测装置包含壳体、磁轭、激励线圈、霍尔传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮；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、霍尔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；所述霍尔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；其特征在于，基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法包含以下步骤：步骤1)，将漏磁检测装置置于待检测的钢轨上，使其沿着钢轨按照预设的速度阈值匀速前进，其中，霍尔传感器阵列与钢轨之间的间距、即提离值t等于预设的距离阈值；步骤2)，令漏磁检测装置所在位置为原点O，漏磁检测装置的前进方向为X轴正方向，垂直待检测的钢轨顶面向上的方向为Z轴正方向，垂直于XOY平面向右的方向为Y轴正方向；通过所述霍尔传感器阵列获得待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号；步骤3)，利用隔直方法分别对待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号进行带通滤波、放大处理后，得到X方向的信号时域分布图、与Y方向的信号时域分布图；步骤4)，分别提取X方向的信号时域分布图中缺陷信号的峰峰值、峰间距值为X方向的信号特征值BX1、BX2，分别提取Y方向的信号时域分布图缺陷信号的峰峰值、峰间距值为Y方向的信号特征值BY1、BY2，BX1、BX2、BY1、BY2单位均为V；步骤5)，利用X方向峰夹角和X方向信号特征值BX1、BX2的关系式...
【技术特征摘要】
1.基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法，所述漏磁检测装置包含壳体、磁轭、激励线圈、霍尔传感器阵列、第一脚轮和第二脚轮；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、霍尔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；所述霍尔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；其特征在于，基于漏磁检测装置的钢轨缺陷表面夹角检测方法包含以下步骤：步骤1)，将漏磁检测装置置于待检测的钢轨上，使其沿着钢轨按照预设的速度阈值匀速前进，其中，霍尔传感器阵列与钢轨之间的间距、即提离值t等于预设的距离阈值；步骤2)，令漏磁检测装置所在位置为原点O，漏磁检测装置的前进方向为X轴正方向，垂直待检测的钢轨顶面向上的方向为Z轴正方向，垂直于XOY平面向右的方向为Y轴正方向；通过所述霍尔传感器阵列获得待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号；步骤3)，利用隔直方法分别对待检测钢轨在X方向和Y方向的漏磁信号进行带通滤波、放大处理后，得到X方向的信号时域分布图、与Y方...
【专利技术属性】
技术研发人员：冀凯伦，王平，熊师洵，朱雨微，刘骕骐，闵张伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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