钢轨探伤模拟演示仪制造技术

一种钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于：模拟演示仪由激光探头（１）、有机玻璃钢轨模型（２）、激光指示液体介质（３）以及电路控制器（４）组成，在有机玻璃钢轨模型（２）内注入激光指示液体介质（３），水平地放置在反射镜（５）上，激光探头（１）置于模型的上平面，激光探头（１）与电路控制器（４）用导线（６）连接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种演示仪，具体地讲，是一种以激光模拟超声波对钢轨探伤的演示仪器。
技术介绍
铁路钢轨的探伤，一般是采用超声波进行无损检测的。由于受钢轨几何形状、尺寸等因素的限制，超声波在其内折射、反射路径复杂，难于掌握其规律，特别是对初学者来说困难更大。因此，在实际检测中对其内部缺陷漏判、错判时有发生。为了能使探伤人员直观地了解超声波在钢轨内部的传播路径，提高对超声波探伤规律的认识，尽快掌握其探伤原理，避免在作业现场对钢轨缺陷的漏判和错判事故的发生，确保安全生产。为此，研制一种能演示钢轨超声波探伤规律的模拟仪器，便成为本领域亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钢轨探伤模拟演示仪，能够模拟显示出超声波在钢轨模型中的传播路径，能直观显示各种模拟伤损缺陷，并有报警功能。使探伤人员尽快掌握其探伤原理，提高技术素质。演示仪还具有操作简单，安装、携带方便等优点。本技术是通过以下技术方案来实现其目的的一种钢轨探伤模拟演示仪，由激光探头、有机玻璃钢轨模型、激光指示液体介质以及电路控制器组成。在有机玻璃钢轨模型内注入激光指示液体介质，水平地放置在反射镜上，激光探头置于模型的上平面，激光探头与电路控制器用导线连接。所述的激光探头，是通过激光发生器产生激光，再经透镜聚焦为具有一定扩散角的激光波束的模拟超声波探头。所述的有机玻璃钢轨模型，是用有机玻璃按1∶1钢轨制作的含有内腔的模型，模型内设模拟伤损，外制反射面。所述的激光指示液体介质，是一种具有荧光特性的溶液。所述的电路控制器，由激光控制、保护电路，伤损缺陷识别电路，伤损缺陷报警电路组成。所述电路为一般电子电路，包括一、激光电源电路，能对激光强度进行自动控制及激光管保护；二、伤损缺陷识别电路，能自动识别各种模拟伤损信号，即通过捕捉入射波角度的改变信号，经处理后去控制报警电路；三、伤损报警电路，设定报警频率，用不同的音调表示不同角度探头发现的伤损，在识别电路传来的指令下，根据发现伤损类型不同，触发相应频率的报警电路，经驱动产生报警信号。光波与超声波相似，经对太阳光、聚焦灯光、医用冷光源及激光对比，由于激光具有能量集中、光谱单一、光束强、方向好、衍射小、易控制等特点，所以选定激光束来模拟超声波更能准确地表现出超声波的直线性、反射性、折射性的特点。为了更形象地显示超声波在钢轨中的传播路径，通过对材料的透光性、机械强度、弹性及膨胀系数等参数的比较，选定用有机玻璃为材料制成1∶1的钢轨模型，经加工抛光处理，制作反射面(轨端、下颌轨底及螺孔反射面)，及各种人工模拟伤损(孔裂、核伤、水平及纵向裂纹等)。加之，选择对激光波长敏感、具有荧光特性的激光指示液体介质，注入模型腔体内，使其能用激光清晰地模拟显示出超声波在钢轨中的传播路径，直观显示出各种模拟伤损状态下的波形变化，并由报警电路发出相应的报警声。这种钢轨探伤模拟演示仪，操作简单、便于使用，可邦助探伤人员，特别是初学者很快掌握探伤原理，提高业务水平。同时，它对钢轨超声波探伤、伤损判别理论研究也具有实用价值。下面通过实施例并结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1是一种钢轨探伤模拟演示仪的结构示意图；图2是钢轨探伤模拟演示仪的工作原理框图。具体实施方式如图1所示，一种钢轨探伤模拟演示仪，由激光探头1、有机玻璃钢轨模型2、激光指示液体介质3以及电路控制器4组成，在有机玻璃钢轨模型2内注入激光指示液体介质3，水平地放置在反射镜5上，激光探头1置于模型2的上平面，激光探头1与电路控制器4用导线6连接。所述的激光探头1，是通过激光发生器产生激光，再经透镜聚焦为具有一定扩散角的激光波束的模拟超声波探头。所述的有机玻璃钢轨模型2，是用有机玻璃按1∶1钢轨制作的含有内腔的模型，模型内设模拟伤损孔裂7、活动螺孔裂纹8、水平及纵向裂纹9，核伤10。模型外制反射面轨端反射面、下颌轨底反射面、及螺孔反射面。所述的激光指示液体介质3，是一种具有荧光特性的溶液溶质为激光剂示剂(耐尔兰)，溶剂为酒精，配比1∶1000。。所述的电路控制器4，由激光控制、保护电路，伤拐识别电路，伤损报警电路组成。所述电路为一般电子电路，包括激光电源电路，能对激光强度进行自动控制及激光管保护；伤损缺陷识别电路，能自动识别各种模拟伤损信号，通过捕捉入射波角度的改变信号，经处理后去控制报警电路；伤损报警电路，设定报警频率，用不同的音调表示不同角度探头发现伤损，在识别电路传来的指令下，根据发现伤损类型不同，触发相应频率的报警电路，经驱动产生报警信号。激光电源电路、伤损缺陷识别电路、伤损报警电路的电路板均设在电路控制器4内，并由电源插头供稳定电压。如图2所示，本技术的工作原理激光发生器由电源提供稳定的电压，产生激光束，光束经透镜聚焦产生具有一定扩散角的激光波束，来模拟超声波。将具有荧光特性的激光指示液注入1∶1有机玻璃钢轨模型中，在激光照射下就可直观再现超声波在钢轨中传播路径及遇到各种伤损时的折射、反射现象。伤损识别电路通过捕捉入射波角度的改变信号，经处理后去控制报警电路。报警电路有37度、0度、70度三种报警频率，用不同的音调表示不同角度探头发现的伤损，在识别电路传来的指令下，根据发现伤损类型不同，触发相应频率的报警电路，经驱动产生报警信号。本技术的操作过程1、首先将有机玻璃钢轨模型2的进液口11向下，排气孔12向上立置，用导管连通进液口和盛有介质的容器，打开排气孔12，将溶液注入模型中。2、注液完毕，关闭排气孔和进液口，将有机玻璃钢轨模型2水平地放在下反射镜5上，然后把激光探头1置于模型2的上平面。3、接通交流电源，连接激光探头1与电路控制器4的导线6，打开电源开关，前后移动探头1，根据需要适当调节衰减、增益旋钮，来扫查各仲伤损，即可发出相应的报警。4、演示完毕，关闭电源，将介质回流容器，擦净模具。权利要求1.一种钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于模拟演示仪由激光探头(1)、有机玻璃钢轨模型(2)、激光指示液体介质(3)以及电路控制器(4)组成，在有机玻璃钢轨模型(2)内注入激光指示液体介质(3)，水平地放置在反射镜(5)上，激光探头(1)置于模型的上平面，激光探头(1)与电路控制器(4)用导线(6)连接。2.按照权利要求1所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的激光探头(1)，是通过激光发生器产生激光，再经透镜聚焦为具有一定扩散角的激光波束的模拟超声波探头。3.按照权利要求1所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的有机玻璃钢轨模型(2)，是用有机玻璃按1∶1钢轨制作的含有内腔的模型，模型内设模拟伤损，外制反射面。4.按照权利要求1所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的激光指示液体介质(3)，是一种具有荧光特性的溶液。5.按照权利要求1所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的电路控制器(4)，由激光控制、保护电路，伤损识别电路，伤损报警电路组成。6.按照权利要求3所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的模型内设模拟伤损是孔裂(7)、活动螺孔裂纹(8)、水平及纵向裂纹(9)、核伤(10)。7.按照权利要求3所述的钢轨探伤模拟演示仪，其特征在于所述的模型外制反射面是轨端反射面、下颌轨底反射面、及螺孔反射面。专利摘要钢轨探伤模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，元青春，雷金奇，郝江力，梁成安，朱杨真，
申请(专利权)人：太原铁路分局运城工务段，
类型：实用新型
国别省市：