[實用新型]一種基于漏磁檢測的鋼軌探傷車用檢測探頭

有效

• 申請號: 201621288396.5
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN206292206U
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 王平;徐維磊;白堅;顧舒雅;周靜;陳陽;朱興俊;朱慶爽;鄒朋朋
• 申請（專利權）人: 張家港思振電子科技有限公司
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 吳旭

技術領域

本實用新型涉及一種基于漏磁檢測的鋼軌探傷車用檢測探頭。

背景技術

鐵路運輸的大發展，我國進入高速鐵路時代，鐵路行車高速化、重載化和高密度化成為新鐵路時代主要行車特點。客運列車的高速化，以及行車密度的提高，使得鋼軌產生滾動接觸疲勞(RCF)，這是高速鐵路鋼軌的主要損傷。高速鐵路鋼軌滾動接觸疲勞是由于列車輪對與鐵路鋼軌接觸過程中，接觸應力過大，在列車載荷多次反復作用下，鋼軌表面或亞表面的應力集中形變區形成微小裂紋。鋼軌中的刺輪效應產生塑性累積變形，當累積塑性變形達到鋼軌的最大韌性值，會導致裂紋、剝離、掉塊、魚鱗傷等傷損的產生。因此，滾動接觸疲勞會促使鋼軌發展為軌頭裂紋、剝離掉塊等傷損，當這些傷損發展到一定期限后，嚴重時可能導致鐵路鋼軌橫向斷裂。

現有鐵路鋼軌檢測較為成熟的技術是超聲波檢測技術和渦流檢測技術。其中超聲波檢測技術能對鐵路鋼軌內部缺陷進行有效檢測，但是超聲波檢測時需要耦合劑，接觸式檢測，限制了巡檢速度，當鋼軌表面磨損嚴重、剝離掉塊等會影響檢測效果，不適用于鐵路鋼軌表面缺陷檢測。渦流檢測技術優勢是對鐵路鋼軌表面和近表面缺陷進行檢測，但是當鋼軌表面比較粗糙、不平整時，會產生很多干擾信號，影響渦流檢測信號，從而得不到準確的檢測結果，渦流檢測技術也不適于鐵路鋼軌高速巡檢。

實用新型內容

實用新型目的：針對上述現有技術，提出一種基于漏磁檢測的鋼軌探傷車用檢測探頭，能夠有效采集鋼軌表面和內部缺陷。

技術方案：一種基于漏磁檢測的鋼軌探傷車用檢測探頭，包括U型磁芯，所述U型磁芯上繞有激勵線圈，所述U型磁芯的凹槽內水平設置傳感器陣列電路板；所述傳感器陣列電路板上布置有第一路傳感器陣列、第二路傳感器陣列、第三路傳感器陣列；所述第一路傳感器陣列包括16個依次排列的線性霍爾傳感器，每個線性霍爾傳感器的感應面正對鋼軌表面；所述第二路傳感器陣列包括16個依次排列的線性霍爾傳感器，每個線性霍爾傳感器的感應面垂直鋼軌徑向方向；所述第三路傳感器陣列包括16個依次排列的線性霍爾傳感器，每個線性霍爾傳感器的感應面垂直鋼軌橫向方向；每路傳感器陣列的整體長度均為70mm。

進一步的，所述U型磁芯一側邊的外側設有電渦流式位移傳感器，所述電渦流式位移傳感器的信號采集端正對鋼軌表面。

進一步的，所述U型磁芯另一側邊的外側設有里程編碼器。

進一步的，U型磁芯的底部與支架固定，所述支架頂部中央固定有豎直的彈簧，支架頂部四角上分別設有一個吊環。

有益效果：本實用新型的鋼軌探傷車用檢測探頭是基于漏磁檢測工作的，鐵磁性材料被局部磁化后，在局部磁化區，如果該材料有裂紋或者凹坑等傷損，傷損處的磁場分布會發生突變，有部分磁場會泄漏出來，形成漏磁場，通過檢測鐵磁性材料這部分的磁場變化，可以判斷該材料的這部分是否存在損傷。為了全面獲取被測鋼軌表面漏磁場分布情況，本實用新型創造性的設計了傳感器陣列結構，能夠分別獲得鋼軌XYZ三個方向的漏磁場信號，并能夠實現鋼軌表面的橫向全覆蓋檢測。采用霍爾傳感器，其低頻響應特性較好，具有較高的單位空間分辨率，體積小，測量范圍相對巨磁阻傳感器大，線性度好，更適用于本實用新型的陣列式傳感器設計。

附圖說明

圖1為檢測探頭結構示意圖；

圖2為傳感器陣列電路板結構示意圖；

圖3為三路傳感器陣列檢測漏磁場方向示意圖；

圖4為檢測探頭上設有電渦流式位移傳感器里程編碼器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。

如圖1所示，一種基于漏磁檢測的鋼軌探傷車用檢測探頭，包括U型磁芯1，U型磁芯1的凹槽段上繞有激勵線圈2，U型磁芯1的凹槽內水平設置傳感器陣列電路板3。U型磁芯1采用硅鋼片制備，其凹槽大小為95mm*25mm；激勵線圈2采用直徑為0.5mm的銅線繞制，匝數為2000；使用時，U型磁芯1倒置在鋼軌上，并沿鋼軌徑向設置，U型磁芯1的兩側邊一前一后位于鋼軌上。U型磁芯1的底部與支架4固定，支架4頂部中央固定有豎直的彈簧6。支架4頂部四角上分別設有一個吊環5，四個吊環用于通過繩索連接在探傷車上。彈簧頂部與探傷車上的固定支架接觸，用于減小探傷車行駛中由于振動產生檢測探頭提離而對檢測結果產生的影響。