[發明專利]高速鐵路鋼軌焊接接頭狀態的檢測方法與系統

有效

• 申請號: 201110344671.6
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102501886A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 黎國清;劉金朝
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 戴云霓

1.一種高速鐵路鋼軌焊接接頭狀態的檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

對軸箱垂向加速度進行時間采樣，得到軸箱垂向加速度的時間采樣信號；

對所述軸箱垂向加速度的時間采樣信號進行帶通濾波；

計算濾波后的軸箱垂向加速度的有效值；

根據所述軸箱垂向加速度的有效值確定焊接接頭的位置，并提取每個焊接接頭處的軸箱垂向加速度的有效值；

判斷焊接接頭處的軸箱垂向加速度有效值是否大于閾值，如果大于閾值則判定該焊接接頭狀態不良。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述軸箱垂向加速度的時間采樣信號進行帶通濾波之前，所述方法還包括：預先設定帶通濾波的頻率下限F_L，以及動態確定帶通濾波的上限截止頻率F_H；其中，動態確定帶通濾波的上限截止頻率F_H具體包括：

在軸箱垂向加速度的功率譜對應的頻率范圍內，對軸箱垂向加速度進行共振解調，得到分別與所述頻率范圍內的各個頻點對應的軸箱垂向加速度的功率包絡譜；

計算每個功率包絡譜中的第一主頻能量占該功率包絡譜總能量的百分比，繪制所述百分比與其對應頻點的關系曲線；

將所述關系曲線中百分比的峰值對應的頻點確定為帶通濾波的上限截止頻率。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在軸箱垂向加速度的功率譜對應的頻率范圍內，對軸箱垂向加速度進行共振解調，得到分別與所述頻率范圍內的各個頻點對應的軸箱垂向加速度的功率包絡譜包括：

假設軸箱垂向加速度的能量主要分布在[F_a-F_b]Hz之間，對頻率從F_aHz到F_bHz進行掃描，假設頻率增量為F_cHz，則第j次的掃描頻率是F_j＝Fa+(j-1)*FcHz；重復執行下列步驟A-步驟C，直到完成[F_a-F_b]Hz頻率范圍的掃描；

A、對軸箱垂向加速度進行[F_L，F_j]Hz帶通濾波，生成濾波后的信號x_j(t)；其中F_L為頻率下限；

B、利用Hilbert變換提取x_j(t)的包絡，得到a_j(t)；

C、對a_j(t)進行細化傅立葉分析，得到與F_jHz對應的軸箱垂向加速度的功率包絡譜。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算濾波后的軸箱垂向加速度的有效值包括：

假設帶通濾波后的軸箱垂向加速度信號為{x_i，i＝1，2，…N}，N表示采樣點數，假設有效值的窗口寬度為K；計算前K個點的平方和得到第1個有效值：RMS1=S/K;]]>

對j循環，j＝2，3，…N-K+1，計算其余有效值：RMSj=(S+xj+K-12-xj-12)/K.]]>