[實用新型]一種非接觸式脫空檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720486897.2
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN206804593U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘永東;張東波;朱文發(fā);張海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 潘永東
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及檢測領(lǐng)域，特別涉及一種非接觸式脫空檢測裝置。

背景技術(shù)

我國通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合，自主研發(fā)了CRTSIII型新型無咋軌道板，并成功應(yīng)用于武黃城際高速與成灌城際高速。無砟軌道取消了傳統(tǒng)有砟軌道的軌枕和道床，采用預(yù)制的鋼筋混凝土板直接支承鋼軌，并且在頂板與基礎(chǔ)板之間填充CA砂漿或自密實混凝土墊層作為填充層，是一種全新的全面支撐的板式軌道結(jié)構(gòu)。

無砟軌道板在使用過程中，往往由于施工質(zhì)量、列車荷載及溫度的作用等諸方面的原因，在頂板與填充層之間會出現(xiàn)相互脫離(亦即脫空的現(xiàn)象)，使得結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)惡化。嚴(yán)重時，軌道板還可能出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，進(jìn)一步危害列車的行車安全。

現(xiàn)有的檢測技術(shù)多采用遠(yuǎn)紅外線成像或電磁波技術(shù)進(jìn)行檢測，然而遠(yuǎn)紅外線成像技術(shù)受外界溫度影響較大，不適于在位于野外的高速鐵路上工作，而電磁波技術(shù)則很容易受到金屬介質(zhì)的影響，造成結(jié)果偏差，而軌道板內(nèi)具有錯綜復(fù)雜的鋼筋，因此對利用電磁波技術(shù)進(jìn)行檢測造成了極大的障礙。

實用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種非接觸式脫空檢測裝置。本技術(shù)方案利用空氣耦合超聲換能器和超聲波接收器分別作為探測裝置和聲波回收裝置，實現(xiàn)了非接觸式脫空檢測裝置在不接觸軌道板且不使用耦合劑耦合的前提下，即能達(dá)到快速自動化檢測軌道板的脫空缺陷的效果，并且脫空缺陷檢測靈敏度高，同時還提高了非接觸式脫空檢測裝置的檢測效率，降低了檢測成本。

通過利用計算機(jī)處理脫空評估系數(shù)和位置信息，對脫空位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并通過顯示器在二維坐標(biāo)系上顯示，使工作人員能夠直觀準(zhǔn)確的判斷軌道板的脫空位置。

通過利用計算機(jī)遠(yuǎn)程無線控制移動車、探測裝置和聲波回收裝置，使得工作人員能夠遠(yuǎn)程操作移動車對軌道板進(jìn)行檢查，降低了工作人員的疲勞強(qiáng)度，并且還消除了現(xiàn)場操作人員受到高速鐵路的電磁波等輻射的風(fēng)險。

本實用新型中的一種非接觸式脫空檢測裝置，包括探測裝置、聲波回收裝置和信號分析裝置，所述聲波回收裝置與所述信號分析裝置連接；所述探測裝置向高速鐵路的軌道板輸出探測聲波，所述探測聲波經(jīng)所述軌道板內(nèi)傳播形成超聲導(dǎo)波，所述聲波回收裝置回收所述超聲導(dǎo)波，所述聲波回收裝置將所述超聲導(dǎo)波轉(zhuǎn)化為聲波信號并輸出至所述信號分析裝置；所述信號分析裝置對所述聲波信號進(jìn)行分析，并獲得所述軌道板的脫空位置。

上述方案中，所述探測聲波和超聲導(dǎo)波分別為超聲波。

上述方案中，所述探測裝置為空氣耦合超聲換能器，所述聲波回收裝置為超聲波接收器。

上述方案中，所述信號分析裝置包括計算機(jī)，所述計算機(jī)對所述聲波信號進(jìn)行分析，所述計算機(jī)內(nèi)設(shè)定有額定功率，所述額定功率與探測聲波的功率一致，所述計算機(jī)通過所述聲波信號計算獲得所述超聲導(dǎo)波的功率，所述計算機(jī)將所述超聲導(dǎo)波的功率與所述額定功率相除，獲得脫空評估系數(shù)。

上述方案中，所述信號分析裝置還包括信號放大器，所述信號放大器分別與所述計算機(jī)和所述聲波回收裝置連接，用于將所述聲波回收裝置輸出的聲波信號放大后，輸出至所述計算機(jī)。

上述方案中，所述信號分析裝置還包括位置同步裝置，所述位置同步裝置與所述計算機(jī)連接，所述位置同步裝置用于實時向所述計算機(jī)輸出位置信號。

上述方案中，所述信號分析裝置還包括遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)和顯示器，所述遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)與所述計算機(jī)連接，用于遠(yuǎn)程控制所述計算機(jī)；所述顯示器與所述計算機(jī)連接，所述計算機(jī)將所述脫空評估系數(shù)輸出至所述顯示器顯示。

上述方案中，還包括移動車，所述移動車位于所述高速鐵路的軌道上并可沿所述軌道的軸向移動，所述探測裝置、聲波回收和位置同步裝置分別固定在所述移動車上，所述探測裝置和聲波回收裝置與所述軌道板之間具有間隙。

上述方案中，所述移動車與所述計算機(jī)連接，所述計算機(jī)控制所述移動車的移動或停止；所述探測裝置和聲波回收裝置分別與所述軌道板形成傾斜角度，并相互對稱布置在所述移動車上。

一種脫空檢測方法，包括以下步驟：

S1.工作人員操作計算機(jī)使探測裝置輸出探測聲波，探測聲波經(jīng)高速鐵路的軌道板上表面?zhèn)魅胲壍腊宓膬?nèi)部；

S2.再次操作計算機(jī)使移動車在高速鐵路的軌道上移動，探測裝置隨著所述移動車在所述軌道的延伸方向上移動，并沿軌道的延伸方向?qū)壍腊宓母鱾€部位依次輸出探測超聲波；