本实用新型专利技术公开了一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置，包括巡检车，巡检车包括车体和对称设于车体前后端底部的轮对，车体的底部设有转向架，转向架包括横梁和设于横梁左右两侧的侧梁，轮对位于侧梁前后两端的底部，横梁上安装有用于驱动轮对的驱动装置，车体上设有信号分析装置和定位装置，侧梁的底部设有超声相控阵传感器，驱动装置、定位装置和超声相控阵传感器均与信号分析装置信号连接，信号分析装置通讯连接有远程终端。本实用新型专利技术提供的超声相控阵钢轨巡检探伤装置，可以在复杂的检测环境下对钢轨的缺陷实现自动检测和可视化表征，且具有检测速度快、精度高、可靠性好等优点，可为钢轨检修提供有效途径。钢轨检修提供有效途径。钢轨检修提供有效途径。
【技术实现步骤摘要】
一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置
[0001]本技术涉及一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置，属于钢轨缺陷检测
技术介绍
[0002]随着我国铁路运输事业的发展，铁路网建设日益完善，其担负的交通运输任务也是越加繁重，在高速、重载和高密度的铁路运输需求下，钢轨服役条件更加恶化，服役后一些缺陷随着服役年限的不断增长会不断扩大，严重时甚至可能出现断轨现象，为后续交通运营安全埋下了隐患，因此，钢轨缺陷检测显得尤其重要。
[0003]目前，钢轨缺陷检测主要是采用钢轨超声探伤仪器来检测钢轨内部的缺陷，其主要原理是：钢轨超声探伤仪器中的超声探头发射的超声波遇到缺陷后会发生反射，钢轨超声探伤仪器能够对接收到的反射波进行特征分析，从而判断缺陷位置和缺陷性质。但是钢轨超声探伤仪器还存在许多不足，例如：无法适应复杂环境，探伤能力有限，探伤覆盖区域小，探伤盲区大；无法实现自动化检测，检测人员劳动强度大，检测结果需要经验丰富的检测人员进行判断，难以实现钢轨损伤的定量化表征，易于出现漏检的情况。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置。
[0005]为解决上述问题，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置，包括巡检车，所述巡检车包括车体和对称设于车体前后端底部的轮对，所述车体的底部设有转向架，所述转向架包括横梁和设于横梁左右两侧的侧梁，所述轮对位于侧梁前后两端的底部，所述横梁上安装有用于驱动轮对的驱动装置，所述车体上设有信号分析装置和定位装置，所述侧梁的底部设有超声相控阵传感器，所述驱动装置、定位装置和超声相控阵传感器均与信号分析装置信号连接，所述信号分析装置通讯连接有远程终端。
[0007]一种实施方案，所述信号分析装置上设有信号增强天线。
[0008]一种实施方案，所述信号分析装置包括通信单元和信息处理器，所述信息处理器分别与驱动装置、定位装置、超声相控阵传感器和通信单元信号连接，所述通信单元与远程终端通讯连接。
[0009]一种实施方案，所述通信单元与远程终端之间通信采用TCP协议。
[0010]一种实施方案，所述定位装置为GNSS定位装置。
[0011]一种实施方案，所述超声相控阵传感器是由多个空气耦合超声传感器等间距排列所组成的阵列。
[0012]一种实施方案，所述超声相控阵传感器整体为滚轮式超声探头。
[0013]相较于现有技术，本技术的有益技术效果在于：
[0014]本技术提供的超声相控阵钢轨巡检探伤装置，可以在复杂的检测环境下对钢轨的缺陷实现自动检测和可视化表征，且具有检测速度快、精度高、可靠性好等优点，可为钢轨检修提供有效途径；因此，本技术具有显著应用价值。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例提供的超声相控阵钢轨巡检探伤装置的示意图；
[0016]图2为本技术实施例提供的超声相控阵钢轨巡检探伤装置去掉车体后放在钢轨上的示意图；
[0017]图中标号示意如下：1、巡检车；11、车体；12、轮对；2、转向架；21、横梁；22、侧梁；3、驱动装置；4、信号分析装置；5、定位装置；6、超声相控阵传感器；7、信号增强天线；8、钢轨。
具体实施方式
[0018]以下将结合附图对本技术的技术方案做进一步清楚、详细地描述。
[0019]如图1至图2所示：本技术提供的一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置，包括巡检车1，所述巡检车1包括车体11和对称设于车体11前后端底部的轮对12，所述车体11的底部设有转向架2，所述转向架2包括横梁21和设于横梁21左右两侧的侧梁22，所述轮对12位于侧梁22前后两端的底部，所述横梁21上安装有用于驱动轮对12的驱动装置3，所述车体11上设有信号分析装置4和定位装置5，所述侧梁22的底部设有超声相控阵传感器6，所述驱动装置3、定位装置5和超声相控阵传感器6均与信号分析装置4信号连接，所述信号分析装置4通讯连接有远程终端(未显示)。
[0020]本实施例中，所述巡检车1和转向架2采用市售产品即可，转向架2与巡检车1相适配，可随着巡检车1的行驶而同步前进，转向架2对巡检车1的运行具有很好的导向作用，安装的时候，将转向架2安装于巡检车1的车体11上，即可将超声检测用的超声相控阵传感器6安装于巡检车1上，使得整个装置为车载式，从而实现边行驶边检测的功能。车体11的外部结构为钢铝包体，强度好。本实施例中的巡检车采用现有技术即可，只要是可以正常行驶于钢轨上的车辆即可，也可以为列车。
[0021]本实施例中，所述驱动装置3采用市售产品即可，只要其可以驱动轮对12运行即可。
[0022]本实施例中，所述信号分析装置4上设有信号增强天线7，起到信号增强作用，提高装置整体信号接收的灵敏度。信号增强天线7采用市售产品即可。
[0023]本实施例中，所述信号分析装置4包括通信单元和信息处理器，所述信息处理器分别与驱动装置3、定位装置5、超声相控阵传感器6和通信单元信号连接，所述通信单元与远程终端通讯连接，可通过远程终端远程控制装置的运行，实现人机交互。
[0024]本实施例中，所述通信单元与远程终端之间通信采用TCP协议。TCP协议是一种面向连接的运输层协议，允许通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据，具有无差错、不丢失、不重复和按序到达等特点。
[0025]本实施例中，所述定位装置5为GNSS定位装置。GNSS定位是指全球卫星导航系统，可以全天候提供地球上任意位置的三维坐标，时间，速度等信息。通过定位装置5可以获取超声相控阵钢轨巡检探伤装置所处钢轨8路段的位置信息，并将获取的位置信息传递给信
号分析装置4，信号分析装置4将接收到的位置信息发送给远程终端，远程终端内装有商用的位置信息处理软件，通过位置信息处理软件对位置信息进行处理，从而可以规划出适合钢轨巡检探伤装置的巡检方案，使得钢轨巡检探伤装置适应复杂的检测环境，在复杂的检测环境也可以对钢轨的缺陷进行检测。
[0026]本实施例中，所述超声相控阵传感器6是由多个空气耦合超声传感器等间距排列所组成的阵列。超声相控阵传感器6可以向钢轨8发射超声波，并接收钢轨8内反射回来的超声回波，然后将超声回波信号传输至信号分析装置4。当钢轨8表面或内部出现缺陷时，超声回波信号特征将会发生明显改变，通过信号分析装置4对超声回波信号进行分析处理即可实现钢轨缺陷的自动检测。
[0027]本实施例中，所述超声相控阵传感器6整体为滚轮式超声探头。安装的时候，将超声相控阵传感器6放置在由碳纤维板制成的固定装置中，四周使用聚丙烯材料进行遮挡(可以有效防止超声相控阵传感器6在工作过程中受到其他坚硬东西磕碰而受损)，然后整体安装在滚轮上，从而组成滚轮式超声探头结构，使用的时候，滚轮式超声探头整体固定在侧梁22的底部，滚轮式超声探头底部的滚轮与钢轨8接触(如图2所示)，随着巡检车1的行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声相控阵钢轨巡检探伤装置，包括巡检车，所述巡检车包括车体和对称设于车体前后端底部的轮对，所述车体的底部设有转向架，所述转向架包括横梁和设于横梁左右两侧的侧梁，所述轮对位于侧梁前后两端的底部，所述横梁上安装有用于驱动轮对的驱动装置，其特征在于：所述车体上设有信号分析装置和定位装置，所述侧梁的底部设有超声相控阵传感器，所述驱动装置、定位装置和超声相控阵传感器均与信号分析装置信号连接，所述信号分析装置通讯连接有远程终端。2.根据权利要求1所述的超声相控阵钢轨巡检探伤装置，其特征在于：所述信号分析装置上设有信号增强天线。3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晨，张辉，朱文发，范国鹏，高春翔，张海燕，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：
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