一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法及装置，所述方法是首先使超声波脉冲发射接收器产生频率在20～100kHz范围内的超声波信号，并由一空气耦合超声换能器发射至无砟轨道内部，然后由其余多个空气耦合超声换能器采集反射回波信号并传输给超声波脉冲发射接收器，再由超声波脉冲发射接收器将接收到的反射回波信号传送给信号放大器放大后再传输给计算机，由计算机采用MATLAB软件对反射回波信号进行滤波、去噪处理后，依据得到的反射回波的幅值及反射回波的到时以判断是否存在缺陷。本发明专利技术可高效、无损、实时检测出无砟轨道的缺陷，能为高铁的安全运营提供及时预警和有力保障。

A Multi-channel Dynamic Nondestructive Testing Method and Device for Ballastless Track Defects

The invention discloses a method and device for multi-channel dynamic non-destructive testing of ballastless track defects. The method is that the ultrasonic pulse transmitting receiver generates an ultrasonic signal in the frequency range of 20-100 kHz, which is transmitted to the ballastless track by an air-coupled ultrasonic transducer, and then the reflected echo signal is collected and transmitted by other air-coupled ultrasonic transducers. To the ultrasonic pulse transmitting receiver, the received reflected echo signal is transmitted to the signal amplifier by the ultrasonic pulse transmitting receiver, and then transmitted to the computer. The computer filters and denoises the reflected echo signal by using MATLAB software. The defect can be judged by the amplitude of the reflected echo and the arrival time of the reflected echo. The invention can detect the defects of ballastless track efficiently, nondestructively and in real time, and can provide timely warning and powerful guarantee for the safe operation of high speed railway.

【技术实现步骤摘要】
一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法及装置
本专利技术是涉及一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法及装置，属于轨道无损检测

技术介绍
基于高速铁路的速度快、运力强和安全准时等优点，现高速铁路已成为我国大力发展的公共交通方式之一，铁路高速化尤其是客运铁路高速化必将是未来的发展趋势。随着高速铁路的迅猛发展，无砟轨道作为一种主要的轨道结构，是由无砟轨道板、CA砂浆层、支撑层和基床构成，其运用范围越来越广。然而近年来，高铁线下结构出现了越来越多的病害，包括线下结构离隙、贯穿裂缝以及CA砂浆层脱空等病害。主要原因一方面是列车高速重载运行过程中会对无砟轨道产生挤压、冲击等作用，导致其内部可能会出现不密实、裂缝或空洞，外部形成损伤层或蜂窝麻层等各种各样的缺陷；另一方面是由于无砟轨道在前期制作中因施工工艺、施工经验可能存在问题，导致本身就存在缺陷；另外，雨雪的侵蚀、环境温度变化等自然灾害下也将导致产生缺陷。因缺陷的存在将严重影响无砟轨道的承载力和耐久性，将会致使无砟轨道结构失效，无法保证高速铁路无砟轨道及线下结构的稳定性和平顺性，而稳定性和平顺性恰恰是保证高铁快速和安全运营的重要前提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法，其特征在于：是首先使超声波脉冲发射接收器产生频率在20～100kHz范围内的超声波信号，并由一空气耦合超声换能器发射至无砟轨道内部，然后由其余多个空气耦合超声换能器采集反射回波信号并传输给超声波脉冲发射接收器，再由超声波脉冲发射接收器将接收到的反射回波信号传送给信号放大器放大后再传输给计算机，由计算机采用MATLAB软件对反射回波信号进行滤波、去噪处理后，依据得到的反射回波的幅值及反射回波的到时以判断是否存在缺陷，具体为：若该处反射回波的幅值相对较大而到时却相对较短时，则判断此处存在缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种多通道动态无损检测无砟轨道缺陷的方法，其特征在于：是首先使超声波脉冲发射接收器产生频率在20～100kHz范围内的超声波信号，并由一空气耦合超声换能器发射至无砟轨道内部，然后由其余多个空气耦合超声换能器采集反射回波信号并传输给超声波脉冲发射接收器，再由超声波脉冲发射接收器将接收到的反射回波信号传送给信号放大器放大后再传输给计算机，由计算机采用MATLAB软件对反射回波信号进行滤波、去噪处理后，依据得到的反射回波的幅值及反射回波的到时以判断是否存在缺陷，具体为：若该处反射回波的幅值相对较大而到时却相对较短时，则判断此处存在缺陷。2.一种多通道动态检测无砟轨道缺陷的装置，包括轨检小车及设置在轨检小车上的多通道超声波脉冲发射接收器和计算机；其特征在于：还包括一空气耦合超声发射换能器、多个空气耦合超声接收换能器和一信号放大器，所述空气耦合超声发射换能器与多通道超声波脉冲发射接收器的发射接口信号连接，多个空气耦合超声接收换能器与多通道超声波脉冲发射接收器的多个接收接口一对一信号连接，且所述多通道超声波脉冲发射接收器与信号放大器信号连接，所述信号放大器与计算机信号连接；以及，所述空气耦合超声发射换能器与一自适应位移反馈调节装置相连接，多个空气耦合超声接收换能器均匀安装在圆环形支架上，且所述圆环形支架与一双轴位移调节机构相连接，所述自适应位移反馈调节装置和双轴位移调节机构均固定连接在轨检小车的前端。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述自适应位移反馈调节装置包括安装板A，在所述安装板A上固设有一转动电机，所述空气耦合超声发射换能器固定安装在转动电机的转轴上；在空气耦合超声发射换能器上安装有两个左右对称的激光位移传感器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文发，张海燕，陈兴杰，柴晓冬，郑树彬，张辉，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31