一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，包括控制器、轨检小车和摄像仪，摄像仪与控制器信号连接，还包括超声波发射接收器和超声线性阵列探头，超声线性阵列探头的发射端与超声波发射接收器的发射接口信号连接，超声线性阵列探头的接收端与超声波发射接收器的接收接口信号连接，超声线性阵列探头与一自适应伸缩机构相连接，自适应伸缩机构与一双轴位移调节机构相连接，且双轴位移调节机构固定连接在轨检小车的前端。本实用新型专利技术提供的信号采集装置，可以高效、无损、实时的采集无砟轨道板裂缝表面及裂缝内部缺陷的信号，可用于无砟轨道板裂缝检测，检测速度快、效率高，且检测结果基本不受外界环境影响，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置
本技术涉及一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，属于轨道缺陷检测

技术介绍
高速铁路对于缩短城市距离、推动区域协调发展有着重要的意义，是现代交通运输方式中不可或缺的一部分。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条件，将直接关系到列车的正常运营和乘客的人身安全。但目前，我国实现无砟轨道缺陷检测主要依靠人工静态检测技术，由于轨道交通用于可供线路检修维护的有效天窗时间仅为2-3小时，且高速铁路的线程又很长，若采用现有的检测手段不仅耗费大量人力物力，而且效率十分低下，检测维护成本很高，以致不能满足轨道安全预警需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，以实现高效、无损、实时检测出无砟轨道板裂缝缺陷，为高铁的安全运营提供及时预警和有力保障。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，包括控制器、轨检小车及设置在轨检小车上的摄像仪，所述摄像仪与控制器信号连接，还包括超声波发射接收器和超声线性阵列探头，所述超声线性阵列探头的发射端与超声波发射接收器的发射接口信号连接，所述超声线性阵列探头的接收端与超声波发射接收器的接收接口信号连接，所述超声线性阵列探头与一自适应伸缩机构相连接，所述自适应伸缩机构与一双轴位移调节机构相连接，且所述双轴位移调节机构固定连接在轨检小车的前端。一种实施方案，所述自适应伸缩机构包括垂向设置的、互相平行的安装板A和安装板B，所述安装板A和安装板B之间连接有可水平伸缩的伸缩支架，所述超声线性阵列探头与安装板A相连接，所述双轴位移调节机构与安装板B相连接。一种优选方案，所述安装板A远离安装板B的一侧设有探头连接件，所述超声线性阵列探头固定安装在探头连接件上。一种优选方案，在超声线性阵列探头的至少一侧设有激光测距仪。一种实施方案，所述双轴位移调节机构包括安装板C、纵向位移调节机构和横向位移调节机构，所述自适应伸缩机构与安装板C固定连接，所述安装板C与纵向位移调节机构滑动连接，所述纵向位移调节机构与横向位移调节机构滑动连接，所述横向位移调节机构固定连接在轨检小车的前端。一种优选方案，所述纵向位移调节机构包括纵向支架和纵向电动丝杆调节机构，所述横向位移调节机构包括横向支架和横向电动丝杆调节机构，所述安装板C与纵向支架上下滑动连接，所述纵向支架与横向支架横向滑动连接，所述横向支架固定连接在轨检小车的前端。一种优选方案，在轨检小车的前端还设有照明灯。一种优选方案，在轨检小车的前端还设有导向机构，构成导向机构的导向轮与钢轨滚动连接。一种优选方案，在轨检小车上还设有报警模块，所述报警模块与控制器信号连接。一种优选方案，在轨检小车上还设有移动电源。相较于现有技术，本技术的有益技术效果在于：本技术提供的信号采集装置，设有摄像仪，通过摄像仪可以对轨道板表面的裂缝缺陷进行拍照检测，同时还设有超声波发射接收器和超声线性阵列探头可以对裂缝内部缺陷进行信号采集，从而可以实现轨道板裂缝的内部缺陷进行信号采集及检测；此外，采用的超声波发射接收器和超声线性阵列探头进行信号采集的方式，相较于传统的超声无损检测的信号采集方式，不仅信号采集过程中灵敏度高、分辨率高、速度快、效率高，且不易受外界条件干扰、精度高；所述信号采集装置可用于轨道板裂缝的无损检测，具有检测速度快、效率高、检测精度高等优点，可实现高效、无损、准确、实时检测无砟轨道裂缝，能为高铁的安全运营提供及时预警和有力保障，可为后续轨道维修工作提供有力支撑；因此，本技术相对于现有技术，具有显著进步性和应用价值。附图说明图1是本技术实施例中提供的用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置的结构示意图；图2是本技术实施例中提供的信号采集装置用于检测工作时的状态图；图3是本技术实施例中提供的自适应伸缩机构的结构示意图；图中标号示意如下：1、轨检小车；2、摄像仪；3、超声波发射接收器；4、超声线性阵列探头；5、自适应伸缩机构；51、安装板A；52、安装板B；53、伸缩支架；54、探头连接件；55、激光测距仪；6、双轴位移调节机构；61、安装板C；62、纵向位移调节机构；621、纵向支架；622、纵向电动丝杆调节机构；63、横向位移调节机构；631、横向支架；632、横向电动丝杆调节机构；7、轨道板；8、照明灯；9、导向机构；91、导向轮；10、钢轨；11、报警模块；12、移动电源；13、座椅；14、信号分析装置。具体实施方式以下将结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步清楚、完整地描述。实施例结合图1至图3所示：本技术提供的一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，包括控制器(图中未显示)、轨检小车1及设置在轨检小车1上的摄像仪2，所述摄像仪2与控制器信号连接，还包括超声波发射接收器3和超声线性阵列探头4，所述超声线性阵列探头4的发射端与超声波发射接收器3的发射接口信号连接，所述超声线性阵列探头4的接收端与超声波发射接收器3的接收接口信号连接，所述超声线性阵列探头4与一自适应伸缩机构5相连接，所述自适应伸缩机构5与一双轴位移调节机构6相连接，且所述双轴位移调节机构6固定连接在轨检小车1的前端。本实施例中，所述超声线性阵列探头4采用市售产品即可，例如，可采用接触式的超声线性阵列探头，具有能量高，衰减小的优势，超声能量几乎不会泄露，更好地入射到待测材料的内部并与缺陷相互作用，形成对检测有利的散射信号，所述超声线性阵列探头4是由若干超声探头组成，例如，可以由8行3列共24个超声探头组成的阵列探头，相应的，所述超声线性阵列探头4即具有24个阵元，超声探头的中心频率可以为1.0MHz，每个探头的阵元可以单独进行激发，也可以组合激发，能够实现聚焦和偏转功能。此外，从上述可见，本实施例中的超声线性阵列探头4具有发射端和接收端，具备自发自收的功能。由于超声波在密度不同的介质中传播速度不同，当其通过两种不同介质的分界面时，会发生反射散射等现象，因无砟轨道属于混凝土构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，包括控制器、轨检小车及设置在轨检小车上的摄像仪，所述摄像仪与控制器信号连接，其特征在于：还包括超声波发射接收器和超声线性阵列探头，所述超声线性阵列探头的发射端与超声波发射接收器的发射接口信号连接，所述超声线性阵列探头的接收端与超声波发射接收器的接收接口信号连接，所述超声线性阵列探头与一自适应伸缩机构相连接，所述自适应伸缩机构与一双轴位移调节机构相连接，且所述双轴位移调节机构固定连接在轨检小车的前端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无砟轨道板裂缝检测的信号采集装置，包括控制器、轨检小车及设置在轨检小车上的摄像仪，所述摄像仪与控制器信号连接，其特征在于：还包括超声波发射接收器和超声线性阵列探头，所述超声线性阵列探头的发射端与超声波发射接收器的发射接口信号连接，所述超声线性阵列探头的接收端与超声波发射接收器的接收接口信号连接，所述超声线性阵列探头与一自适应伸缩机构相连接，所述自适应伸缩机构与一双轴位移调节机构相连接，且所述双轴位移调节机构固定连接在轨检小车的前端。


2.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于：所述自适应伸缩机构包括垂向设置的、互相平行的安装板A和安装板B，所述安装板A和安装板B之间连接有可水平伸缩的伸缩支架，所述超声线性阵列探头与安装板A相连接，所述双轴位移调节机构与安装板B相连接。


3.根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于：所述安装板A远离安装板B的一侧设有探头连接件，所述超声线性阵列探头固定安装在探头连接件上。


4.根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于：在超声线性阵列探头的至少一侧设有激光测距仪。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成瑶，张辉，朱文发，张海燕，范国鹏，张梦可，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31