旋转电涡流一体式损伤检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开旋转电涡流一体式损伤检测装置，包括移动支架、伸缩杆、电涡流检测探头、CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头、弹性件和DPS处理器，移动支架可在铁轨上行走，伸缩杆从移动支架的顶部穿入，从移动支架的底部穿出，CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头设置在移动支架的底部，本实用新型专利技术在进行铁轨无损检测时，电涡流检测探头与CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头同时进行检测，电涡流检测探头的检测信号与CDD线扫描相机或者电磁超声检测探头的检测信号经过DSP微处理器处理之后利用图像重构技术，与上位机通信从而生成铁轨的三维图像并显示出裂纹的所在位置，实现金属缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。

Integrated damage detection device of rotating eddy current

【技术实现步骤摘要】
旋转电涡流一体式损伤检测装置
本技术涉及电涡流检测技术
，具体为一种旋转电涡流一体式损伤检测装置。
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
因此，本技术的目的是提供一种旋转电涡流一体式损伤检测装置，能够实现铁轨缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。为解决上述技术问题，根据本技术的一个方面，本技术提供了如下技术方案：一种旋转电涡流一体式损伤检测装置，其包括：移动支架，所述移动支架可在铁轨上行走；伸缩杆，所述伸缩杆从所述移动支架的顶部穿入，从所述移动支架的底部穿出；电涡流检测探头，设置在所述移动支架的底部；CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头，所述CCD线扫描相机或者所述电磁超声检测探头设置在所述移动支架的底部；弹性件，所述弹性件套设在所述伸缩杆上；DPS处理器，所述DPS处理器嵌入在所述移动支架内；其中，所述电涡流检测探头、CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头与所述DPS处理器电连接，所述DPS处理器与上位机无线通信。作为本技术所述的旋转电涡流一体式损伤检测装置的一种优选方案，其中，所述电涡流检测探头包括外壳以及设置在外壳内的正交分布的铁芯、电磁传感器阵列以及绕制在铁芯上线圈。作为本技术所述的旋转电涡流一体式损伤检测装置的一种优选方案，其中，所述弹性件为弹簧。作为本技术所述的旋转电涡流一体式损伤检测装置的一种优选方案，其中，所述电磁超声检测探头与所述铁轨之间的距离为1MM-3MM。与现有技术相比：本技术在进行铁轨无损检测时，电涡流检测探头与CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头同时进行检测，电涡流检测探头的检测信号与CDD线扫描相机或者电磁超声检测探头的检测信号经过DSP微处理器处理之后利用图像重构技术，与上位机通信从而生成铁轨的三维图像并显示出裂纹的所在位置，实现金属缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本技术进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本技术旋转电涡流一体式损伤检测装置在铁轨的结构示意图；图2为本技术由CCD线扫描相机和电涡流检测探头组成的旋转电涡流一体式损伤检测装置结构示意图；图3为本技术由电磁超声检测探头和电涡流检测探头组成的旋转电涡流一体式损伤检测装置结构示意图；图4为本技术旋转电涡流一体式损伤检测装置的电涡流检测探头结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。其次，本技术结合示意图进行详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电涡流一体式损伤检测装置，其特征在于，包括：/n移动支架，所述移动支架可在铁轨上行走；/n伸缩杆，所述伸缩杆从所述移动支架的顶部穿入，从所述移动支架的底部穿出；/n电涡流检测探头，设置在所述移动支架的底部；/nCCD线扫描相机或者电磁超声检测探头，所述CCD线扫描相机或者所述电磁超声检测探头设置在所述移动支架的底部；/n弹性件，所述弹性件套设在所述伸缩杆上；/nDPS处理器，所述DPS处理器嵌入在所述移动支架内；/n其中，所述电涡流检测探头、CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头与所述DPS处理器电连接，所述DPS处理器与上位机无线通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋转电涡流一体式损伤检测装置，其特征在于，包括：
移动支架，所述移动支架可在铁轨上行走；
伸缩杆，所述伸缩杆从所述移动支架的顶部穿入，从所述移动支架的底部穿出；
电涡流检测探头，设置在所述移动支架的底部；
CCD线扫描相机或者电磁超声检测探头，所述CCD线扫描相机或者所述电磁超声检测探头设置在所述移动支架的底部；
弹性件，所述弹性件套设在所述伸缩杆上；
DPS处理器，所述DPS处理器嵌入在所述移动支架内；
其中，所述电涡流检测探头、CCD线扫描相机或者电磁超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文书，宋增禄，黄一鸣，葛昌强，
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