[實用新型]超聲波探頭裝置

有效

• 申請號: 201220474600.8
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN202837249U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張輝;薛埃生;楊巨平;石興
• 申請（專利權）人: 北京北鐵高科電子技術有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種超聲波探頭裝置，尤其涉及一種用于軌道交通車輪的超聲波在線檢測的具有開關單元的超聲波探頭裝置。

背景技術

車輪是所有軌道交通車輛的重要走行部件，其質量直接關系著車輛的行車安全。因此，國內外對于軌道交通車輪的質量都非常重視，特別是隨著我國高速鐵路、重載鐵路的快速發展，導致車輪在行進中所受到的載荷也不斷加大，車輪的質量安全也因此變得尤為重要。

目前，保障軌道交通車輪質量安全的途徑主要有兩種，一是提高車輪生產制造技術，從源頭改善車輪的質量，二是發展車輪的檢測技術，對新制的和在役的車輪進行無損檢測，及時發現存有缺陷或隱患的車輪，對其進行更換或修復，保證行車安全。在車輪的檢測技術中，超聲波檢測作為一種重要的無損檢測方法，可以對車輪的內部缺陷進行檢測，確保車輪的內部質量安全。

傳統的車輪超聲波檢測方式，無論是人工檢測，還是拆卸車輪后的離線自動化檢測，效率都非常低，這樣的檢測方式已經無法滿足我國軌道交通行業的快速發展需求。為此，近年來，國內外研究工作者越來越多地關注和研究車輪超聲波在線檢測技術，相比于傳統的手工檢測或者離線自動化檢測，在線檢測技術的最大的優勢是可以在不拆卸輪對、保持軌道交通車輛在線運行狀態的情況下，對在役車輪實現超聲波自動檢測，大大地提高了檢測效率。

超聲波在線檢測車輪的技術通常這樣實施，將超聲波探頭排列成陣列，車輪在線滾壓通過探頭陣列，探頭在與車輪接觸后對相應位置的車輪內部的進行超聲波檢測，如圖1所示。檢測過程中，超聲波探頭沿縱向以一定間隔排布，排布的長度只要不小于被檢測車輪的周長，這樣車輪滾壓過超聲波陣列就可以完成全部檢測，將檢測數據發送系統分析，不需要拆卸車輪，而且檢測效率非常高。

但是，這種檢測方法同時具有數據量巨大，系統數據負荷過重的不足。探頭全部打開，每個探頭都對系統發送數據，使得系統的數據壓力是非常巨大，為后續數據傳輸、處理、儲存都提出了非常嚴苛的要求，同時也對系統硬件的要求極高，使得成本非常昂貴，不利于產品化。而且，并不是所有探頭都被車輪同時按壓或接觸，所以，大量的數據都是非檢測信息。

實用新型內容

為了解決上述超聲波檢測技術中的數據量巨大和信息冗余的問題，本實用新型的發明人提出實時獲得探頭的工作信息的方法，系統不是同時獲得所有探頭的信息，僅僅是獲得被壓下或與車輪接觸的探頭的工作信息，這樣，將大大降低系統的數據量和信息的冗余量。

為此，本實用新型提出一種用于車輪的超聲波探頭裝置，其包括：殼體，其中部形成有中空的容納空間；蓋板，其設置于殼體的上部，蓋板的中部形成有通孔；超聲波探頭本體，其上部穿過蓋板的通孔而向外延伸預定長度，在車輪通過時與車輪接觸并被按下，相對于殼體發生運動；限位塊，其容納于殼體中，位于蓋板下方，并與所述超聲波探頭本體結合；彈簧，其容納于殼體中，支撐于殼體與超聲波探頭本體之間，當超聲波探頭本體被車輪按下時為超聲波探頭本體提供回復力；按壓感應單元，其根據超聲波探頭本體被車輪按下而與殼體產生的相對運動發出感測信號。

優選地，所述按壓感應單元為接觸式開關，其與信號源串連連接，根據超聲波探頭本體與殼體之間的相對運動斷開或閉合，從而向外部發出感測信號。

優選地，所述開關單元為接近開關，其與信號源串連連接，根據超聲波探頭本體與殼體之間的相對運動接通或斷開，從而向外部發出感測信號。

優選地，所述接近開關為電感接近開關。

優選地，所述接近開關為光電開關。

優選地，所述接近開關為霍爾開關。

優選地，霍爾開關的霍爾器件設置在殼體上，霍爾開關的磁性器件相應于霍爾器件設置在超聲波探頭本體上。

優選地，所述磁性器件通過安裝模塊安裝于超聲波探頭本體上。

優選地，霍爾開關的磁性器件設置在殼體上，霍爾開關的霍爾器件相應于磁性器件設置在超聲波探頭本體上。

優選地，所述霍爾器件通過安裝模塊安裝于超聲波探頭本體上。

由于本實用新型的用于車輪的超聲波探頭裝置具有按壓感應單元，其能根據車輪按壓超聲波探頭時產生的相對運動而產生感測信號，檢測系統的控制單元根據該感測信號獲知具體哪個超聲波探頭被按下，實時接收該路超聲波探頭的超聲檢測數據，從而最大程度地減小了系統的數據量和信息冗余，使得系統硬件要求大大降低，降低了系統的成本。

附圖說明

圖1為超聲波探頭陣列在線監測車輪的示意圖；

圖2為本實用新型的用于車輪的超聲波探頭裝置一種最佳實施方式；