一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其包括分别获取结构无损伤的受电弓滑板的超声波图像和已知损伤类型的受电弓滑板的超声波图像；根据获取的超声波图像构建损伤数据库；获取目标受电弓滑板的超声波图像，并对损伤部位进行定位，得到目标受电弓滑板的受损位置；将目标受电弓滑板的超声波图像进行校正去噪，得到校正去噪后的图像；基于损伤数据库对校正去噪后的图像中受损位置进行损伤定量分析，获取损伤程度与类型。本发明专利技术能够获得受电弓滑板的结构损伤情况，对受电弓滑板结构损伤进行快速有效的检测，检测过程简便易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法
本专利技术涉及超声波探测领域，具体涉及一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法。
技术介绍
高速铁路以其运行速度快、舒适度高、准点性好等优点，在社会发展中发挥着重要作用。一方面，随着铁路的建设的大规模进行，使用受电弓滑板的电力机车越来越多；另一方面，高速列车的实际运行向高速重载方向发展，弓网间的摩擦磨损加剧、电弧频发，造成受电弓滑板损伤事故激增，危及高速列车的运行安全。因此，为了有效地预防滑板的损伤事故，掌握受电弓滑板结构损伤状态是合理确定弓网关系质量以及提高运维检修可靠性的前提。传统受电弓滑板结构损伤检测方法面临操作不及时、复杂等问题，难以满足高效检测滑板损伤的要求。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法解决了受电弓滑板结构损伤检测方法面临操作不及时和复杂的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其包括以下步骤：S1、分别获取结构无损伤的受电弓滑板的超声波图像和已知损伤类型的受电弓滑板的超声波图像；S2、根据步骤S1获取的超声波图像构建损伤数据库；S3、获取目标受电弓滑板的超声波图像，并对损伤部位进行定位，得到目标受电弓滑板的受损位置；S4、将目标受电弓滑板的超声波图像进行校正去噪，得到校正去噪后的图像；S5、基于损伤数据库对校正去噪后的图像中受损位置进行损伤定量分析，获取损伤程度与类型。进一步地，步骤S2中损伤数据库包括受电弓滑板的材料类型、受损位置、波谱数据和受损类型；其中受损位置包括表面和内部；受损类型包括磨损、裂纹和孔隙。进一步地，步骤S3的具体方法为：获取目标受电弓滑板的超声波图像，提取目标受电弓滑板的超声波图像中的特征波谱，将特征波谱与损伤数据库中的波谱数据进行匹配，将匹配得到的波谱数据对应的受损位置作为目标受电弓滑板的受损位置。进一步地，步骤S4中校正的具体方法为零点校正。进一步地，步骤S5的具体方法为：获取目标受电弓滑板的超声波图像，提取目标受电弓滑板的超声波图像中的特征波谱，将特征波谱与损伤数据库中的波谱数据进行匹配，从匹配得到的波谱数据中，分析得到不同损伤程度所对应的损伤类型。进一步地，判定受损程度与类型的具体方法为：以声程为横坐标、回波幅度为纵坐标，建立超声波DAC曲线图，并根据不同碳材料探伤的标准输入判废线X、定量线Y、评定线Z所对应的波幅值，其中评定线Z低于定量线Y，定量线Y低于判废线X；若测得的数值低于评定线Z，则不处理；若测得的数值介于评定线Z和定量线Y之间，则进行评定标记；若测得的数值介于定量线Y和判废线X之间，则进行预警作业；当测得的数值高于判废线X，则进行报警作业；若受损位置在表面，则判定受损类型是属于表面磨损还是表面裂纹，其中信号的显示损伤的纵深比大于1:3时，定义为裂纹，否则为磨损；若受损位置在内部，则判定属于内部孔隙还是内部裂纹，其中信号的显示损伤的径深比大于1:5时，定义为裂纹，否则为孔隙。本专利技术的有益效果为：本专利技术能够对受电弓滑板结构损伤的进行方便快速的检测。适用于机车运行现场检测，能从超声波影像信息中识别受电弓滑板损伤分布情况、类别及其程度，能更针对性地更换受电弓滑板，满足铁路机车受电弓滑板检测需求。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的超声波DAC曲线图；图3为本专利技术的现场滑板实物检测取样图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，该超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法包括以下步骤：S1、分别获取结构无损伤的受电弓滑板的超声波图像和已知损伤类型的受电弓滑板的超声波图像；S2、根据步骤S1获取的超声波图像构建损伤数据库；S3、获取目标受电弓滑板的超声波图像，并对损伤部位进行定位，得到目标受电弓滑板的受损位置；S4、将目标受电弓滑板的超声波图像进行校正去噪，得到校正去噪后的图像；S5、基于损伤数据库对校正去噪后的图像中受损位置进行损伤定量分析，获取损伤程度与类型。步骤S2中损伤数据库包括受电弓滑板的材料类型、受损位置、波谱数据和受损类型；其中受损位置包括表面和内部；受损类型包括磨损、裂纹和孔隙。步骤S3的具体方法为：获取目标受电弓滑板的超声波图像，提取目标受电弓滑板的超声波图像中的特征波谱，将特征波谱与损伤数据库中的波谱数据进行匹配，将匹配得到的波谱数据对应的受损位置作为目标受电弓滑板的受损位置。步骤S4中校正的具体方法为零点校正。步骤S5的具体方法为：获取目标受电弓滑板的超声波图像，提取目标受电弓滑板的超声波图像中的特征波谱，将特征波谱与损伤数据库中的波谱数据进行匹配，从匹配得到的波谱数据中，分析得到不同损伤程度所对应的损伤类型。如图2所示，判定受损程度与类型的具体方法为：以声程为横坐标、回波幅度为纵坐标，建立超声波DAC曲线图，并根据不同碳材料探伤的标准输入判废线X、定量线Y、评定线Z所对应的波幅值，其中评定线Z低于定量线Y，定量线Y低于判废线X；若测得的数值低于评定线Z，则不处理；若测得的数值介于评定线Z和定量线Y之间，则进行评定标记；若测得的数值介于定量线Y和判废线X之间，则进行预警作业；当测得的数值高于判废线X，则进行报警作业；若受损位置在表面，则判定受损类型是属于表面磨损还是表面裂纹，其中信号的显示损伤的纵深比大于1:3时，定义为裂纹，否则为磨损；若受损位置在内部，则判定属于内部孔隙还是内部裂纹，其中信号的显示损伤的径深比大于1:5时，定义为裂纹，否则为孔隙。在本专利技术的一个具体实施例中：现场滑板实物检测取样图如图3所示，超声波检测数据中取样点的结果如表1所示。表1样点距离检测原点位置是否异常纵深比是否大于1：3结构损伤评定A15cm否——无B59cm是否磨耗C91cm是是裂缝整块滑板长度为145cm。比较不同结构损伤下受电弓滑板的检测结果，取样点A处，滑板为目视良好，超声波检测评定为没有结构损伤波形。取样点B处，滑板目视在滑板有磨损，超声波检测评定为磨损；取样点C处，滑板目视在有断裂，超声波检测评定为裂纹。检测结果与实物状态一致，整个探测过程耗时短，简便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、分别获取结构无损伤的受电弓滑板的超声波图像和已知损伤类型的受电弓滑板的超声波图像；/nS2、根据步骤S1获取的超声波图像构建损伤数据库；/nS3、获取目标受电弓滑板的超声波图像，并对损伤部位进行定位，得到目标受电弓滑板的受损位置；/nS4、将目标受电弓滑板的超声波图像进行校正去噪，得到校正去噪后的图像；/nS5、基于损伤数据库对校正去噪后的图像中受损位置进行损伤定量分析，获取损伤程度与类型。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别获取结构无损伤的受电弓滑板的超声波图像和已知损伤类型的受电弓滑板的超声波图像；
S2、根据步骤S1获取的超声波图像构建损伤数据库；
S3、获取目标受电弓滑板的超声波图像，并对损伤部位进行定位，得到目标受电弓滑板的受损位置；
S4、将目标受电弓滑板的超声波图像进行校正去噪，得到校正去噪后的图像；
S5、基于损伤数据库对校正去噪后的图像中受损位置进行损伤定量分析，获取损伤程度与类型。


2.根据权利要求1所述的超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其特征在于，步骤S2中损伤数据库包括受电弓滑板的材料类型、受损位置、波谱数据和受损类型；其中受损位置包括表面和内部；受损类型包括磨损、裂纹和孔隙。


3.根据权利要求2所述的超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法，其特征在于，步骤S3的具体方法为：
获取目标受电弓滑板的超声波图像，提取目标受电弓滑板的超声波图像中的特征波谱，将特征波谱与损伤数据库中的波谱数据进行匹配，将匹配得到的波谱数据对应的受损位置作为目标受电弓滑板的受损位置。


4.根据权利要求2所述的超声波探测受电弓滑板结构损伤的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓琴，王虹，陈欢，谢文汉，左浩梓，魏文赋，杨泽锋，阴国锋，吴广宁，佘鹏鹏，母婷佑，鲁超，李杰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51