车载电涡流检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种车载电涡流检测装置，包括：底板；设置在底板上方的具有显示屏的操作台；设置在底板下方、并位于前部的从动轮组；设置在底板下方、并位于后部的驱动轮组；与所述驱动轮组构成传动连接的驱动电机，通过减速机将旋转输出传递给驱动轮组使其行走运动；设置在底板上方的设备箱，设备箱内设置有蓄电池组，连接到所述操作台并在操作台的控制下向驱动电机供电；挂载在底板下方、位于从动轮组与驱动轮组之间的中间位置的支架，支架两端设置有可滑动的滑轮，在支架上、位于两个滑轮之间的位置设置有电涡流检测终端。检测终端采用正交的电涡流检测头，产生围绕在测量表面或者亚表面的旋转电涡流，以实现对检测面的检测。

【技术实现步骤摘要】
车载电涡流检测装置
本技术涉及轨道无损探伤
，具体而言涉及车载电涡流检测装置。
技术介绍
列车是世界上运输能力最大的一种交通工具之一，由于列车携带的负载量大，运输速度也在不断地提高，使得列车的滑轮与钢轨之间的接触更加激烈和频繁。加之很多线路上实施货客混跑，所以，铁轨表面极易产生不同类型的滚动疲劳损伤。目前，国际上的铁轨探伤技术主要有人工识别、超声波探伤法、交流电磁场测量法(ACFM)、电磁超声检测技术(EMAT)，但是，这些技术都存在一定的不足。人工识别(最早)：主要依赖于人工的巡检于目测，通过检测人员每25米选取4个点敲击铁轨，辨别敲击声的音色、音调的信息或者通过肉眼的观察来判断铁轨是否存在缺陷。这种方法不仅效率低下，而且极其容易受到人为主观因素、天气光照等因素的影响。所以，对检测人员的工作素养要求非常高，并且容易出现误判与漏判的现象。因此，给铁路运输系统留下了极大的安全隐患。常规超声波探伤法(最常用)：超声波频率高，传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待检工件表面接触。通过良好的接触，探头就可以有效地向工件发射超声波，并能接收到缺陷界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的大致位置。当缺陷越大，反射面就越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷的大小。常用的探伤波形有纵波、横波等，二者只适用于探测内部缺陷。所以，这种方法的不足在于：只适用于内部缺陷的检测，耗时长，由于材料的衰减、表面粗糙程度以及工件的不规则外形都会影响超声波探伤，所以容易出现误判和漏判的情况。交流电磁场测量法(ACFM)：当一个通交变电流的特殊线圈(激励线圈)靠近导体时，交变电流在周围的空间中产生交变磁场，被测工件(导体)表面的感应电流由于集肤效应聚集于工件的表面。当工件中无缺陷时，工件表面由于匀强磁场存在，感应电流线彼此平行；若工件中有缺陷存在，由于电阻率的变化，势必对电流分布产生影响，电流线在缺陷附近就会产生偏转，工件表面的磁场就会发生畸变。这个磁场的变化强弱，就能反映出裂纹的尺寸。这种方法的不足在于：虽然可以在一定程度上定量化地评估缺陷的严重程度，但局部的铁轨表面凹陷就会极大的影响传感器的灵敏度，对探伤检测结果造成极大的影响。电磁超声检测技术(EMAT)：超声波是频率高于20000Hz的机械波，由于超声波频率高、波长短，因此具有良好的方向性和穿透能力，且由于超声波能量大，方便检测，因此可以用来实现无损检测。具体工过程分为以下几个过程：a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入工件；b.超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；c.改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；d.根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷。这种方法是国际上快速发展的一项新型检测手段，能实时有效地检测金属表面以及内部的缺陷，但它也有自己的不足：对铁轨表面几何形状和大小有所限制，且灵敏度相较于常规的超声波探伤法仍有待提高。常规的电涡流探伤法：涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料，感应出电涡流。如果材料中有缺陷，它将干扰所产生的电涡流，(即形成干扰信号)。用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多，就是说涡流中载有丰富的信号，这些信号与材料的很多因素有关，将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来，就能够实现对缺陷状况的判断。这种方法虽然可以快速地检测出缺陷的产生位置，但对于铁轨缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评价却无能为力。综合以上几种铁轨探伤的方法来看：人工识别，检测速度慢，精度差，对于检测人员的工作素养要求极高；超声波探伤,适用于铁轨内部检测，且极易受到环境因素的影响；CCD线扫描相机，检测精度快，适用于铁轨表面检测，易受铁轨表面杂质的影响；传统电涡流探伤，适用于铁轨表面以及亚表面检测，能够准确的判断缺陷位置，但仍未能实现铁轨缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。
技术实现思路
本技术目的在于提供车载电涡流检测装置，在进行铁路无损检测时，调节好探头位置即可开始运行，通过激励线圈产生旋转电涡流，籍由此旋转电涡流实现对轨道的多种损伤和不同方向的损伤的检测。为达成上述目的，本技术提供的车载电涡流检测装置包括车辆底板；设置在底板上方的具有显示屏的操作台设置在底板下方、并位于前部的从动轮组；设置在底板下方、并位于后部的驱动轮组；与所述驱动轮组构成传动连接的驱动电机，通过减速机将旋转输出传递给驱动轮组使其行走运动；设置在底板上方的设备箱，设备箱内设置有蓄电池组，连接到所述操作台并在操作台的控制下向驱动电机供电；挂载在底板下方、位于从动轮组与驱动轮组之间的中间位置的支架，支架两端设置有可滑动的滑轮，在支架上、位于两个滑轮之间的位置设置有电涡流检测终端，该检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并引出与激励电路连接，激励电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；所述正交分布的铁芯包括两个相同的U型铁芯，分别为第一铁芯和第二铁芯，正交地分别固定在外壳内，第一铁芯和第二铁芯成正交位置分布并在二者之间留有空隙；所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；所述电磁传感器阵列经由引出导线引出到外壳的外部，与信号处理电路连接，信号处理电路设置在操作台内，并通过显示屏显示还原的缺陷图形。进一步的，所述外壳包括上壳体、下壳体以及延伸部，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内。进一步的，所述磁传感器对应的引出导线以及线圈对应的线圈导线，均汇集后引出。进一步的，所述下壳体的内部、在远离上壳体的一侧还固定有一PCB板，所述电磁传感器阵列设置在该PCB板上。进一步的，所述磁传感器采用AMI306R的三轴电磁传感器。进一步的，所述线圈的绕制采用下述方式中的任意一种：1)在正交的两个铁芯的槽部位置，位于相互叠加的位置分别绕制，在两个铁芯上分别形成一个线圈；2)在每个铁芯的相对的端部位置分别绕制，每个铁芯上绕制的一对线圈构成一组线圈。进一步的，所述外壳为铁质的外壳。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载电涡流检测装置，其特征在于，包括：/n底板；/n设置在底板上方的具有显示屏的操作台；/n设置在底板下方、并位于前部的从动轮组；/n设置在底板下方、并位于后部的驱动轮组；/n与所述驱动轮组构成传动连接的驱动电机，通过减速机将旋转输出传递给驱动轮组使其行走运动；/n设置在底板上方的设备箱，设备箱内设置有蓄电池组，连接到所述操作台并在操作台的控制下向驱动电机供电；/n挂载在底板下方、位于从动轮组与驱动轮组之间的中间位置的支架，支架两端设置有可滑动的滑轮，在支架上、位于两个滑轮之间的位置设置有电涡流检测终端；/n其中，所述的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并引出与激励电路连接，激励电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；/n所述正交分布的铁芯包括两个相同的U型铁芯，分别为第一铁芯和第二铁芯，正交地分别固定在外壳内，第一铁芯和第二铁芯成正交位置分布并在二者之间留有空隙；/n所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；/n所述电磁传感器阵列经由引出导线引出到外壳的外部，与信号处理电路连接，所述信号处理电路设置在操作台内，用于对反馈信号进行数据处理还原损伤图形，并在显示屏显示。/n...

【技术特征摘要】
1.一种车载电涡流检测装置，其特征在于，包括：
底板；
设置在底板上方的具有显示屏的操作台；
设置在底板下方、并位于前部的从动轮组；
设置在底板下方、并位于后部的驱动轮组；
与所述驱动轮组构成传动连接的驱动电机，通过减速机将旋转输出传递给驱动轮组使其行走运动；
设置在底板上方的设备箱，设备箱内设置有蓄电池组，连接到所述操作台并在操作台的控制下向驱动电机供电；
挂载在底板下方、位于从动轮组与驱动轮组之间的中间位置的支架，支架两端设置有可滑动的滑轮，在支架上、位于两个滑轮之间的位置设置有电涡流检测终端；
其中，所述的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并引出与激励电路连接，激励电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；
所述正交分布的铁芯包括两个相同的U型铁芯，分别为第一铁芯和第二铁芯，正交地分别固定在外壳内，第一铁芯和第二铁芯成正交位置分布并在二者之间留有空隙；
所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；
所述电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨战民，宋增禄，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32