[實用新型]基于聲波的軌道交通軌道檢測系統

有效

• 申請號: 201822255676.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209410075U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 王樹敏;劉麗榮
• 申請（專利權）人: 北京天一高科科技有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;B61K9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于軌道交通軌道檢測領域，是一種基于聲波的軌道交通軌道檢測系統，系統包括沖擊錘、拾音器、信號放大器、微處理器，沖擊錘為金屬錘，使用沖擊錘敲擊軌道使軌道發出聲音，拾音器接收軌道發出的聲音，信號放大器將拾音器接收的聲音信號放大后輸出給微處理器，微處理器對接收到的信號通過時域轉頻域算法計算出所接受信號的頻譜數據，將計算出的頻譜數據與系統保存的輪轂頻譜進行比對，從而實現對軌道裂紋、螺絲松動的檢測。

技術領域

本發明涉及一種基于聲波的軌道交通軌道檢測系統，適用于各種軌道交通軌道裂紋、螺絲松動的檢測。

背景技術

1810年英國工程師斯蒂芬森發明了火車，1876年中國有了第一條鐵路，經過100余年的發展，當前中國鐵路總里程達到近13萬公里。隨著中國城市化進程的加快，當前以北京、上海為首的城市正在大力發展城市軌道交通，軌道交通已經成為國民經濟發展的重要支撐。

軌道交通軌道作為軌道交通車輛的支撐及運行的基礎系統，它的狀態的良好性直接關系到軌道交通車輛運行的安全性，當軌道交通軌道發生裂紋或螺絲松動時，輕則會影響軌道交通車輛運行的平穩性，重則會導致軌道交通車輛的傾覆；當前軌道交通軌道的日常檢測方法有兩種：敲擊辯音法和振動監測法；敲擊辯音法即巡道員手拿小錘行走在軌道交通軌道上，使用小錘敲擊軌道，巡道員通過傾聽軌道發出的聲音來確定軌道是否存在裂紋或螺絲松動，敲擊辯音法對軌道的日常檢測嚴重依賴巡道員的經驗和素質，存在很大的不確定性；振動檢測法用于軌道檢測車上，通過監測軌道檢測車通過相應路段時車輪的振動頻率、強度的變化來檢測軌道的裂紋或螺絲松動，首先振動監測法無法用于日常的軌道檢測，二是對于軌道初期出現的裂紋和螺絲的松動無法檢測到，三是價格昂貴。

根據物理學原理我們知道，任何一個金屬結構體都有一個固有的振動頻率和多個諧振頻率，固定頻率和諧振頻率與金屬結構體的質量、剛度、結構有關，當金屬結構體的質量、剛度、結構確定后，它的固定頻率和諧振頻率也就是確定的，當金屬結構體的結構發生變化是，例如出現裂縫、松動，這個金屬結構體的固有頻率和諧振頻率就會發生變化；當金屬結構體受到敲擊時，金屬結構體會發出人可聽見的頻率處于10Hz～20000Hz頻率之間聲音，通過分析這個聲音的音調和音色就可以判斷金屬結構體的存在的問題，聲音的音調和音色在聲音學上就是聲音的頻譜。

本發明所示的基于聲波的軌道交通軌道檢測系統是通過拾音器接收受到沖擊后的軌道交通軌道的聲音，并通過微處理器對接收到的聲音信號進行處理，計算出軌道交通軌道發出的聲音頻譜，來檢測軌道交通軌道的結構的良好性。

基于聲波的軌道交通軌道檢測系統可用于各種日常軌道交通軌道的裂紋、螺絲松動的檢測，基于聲波的軌道交通車輛輪轂檢測系統可以有效降低軌道交通軌道檢測對工人經驗和素質的依賴，有效提高軌道交通軌道檢測質量，及時排出隱患，從而有效提高軌道車輛運行的安全。

發明內容

本發明涉及一種基于聲波的軌道交通軌道檢測系統。

本發明的技術方案為：基于聲波的軌道交通軌道檢測系統包括沖擊錘、拾音器、信號放大器、微處理器組成；沖擊錘用于其敲擊軌道交通軌道，激發軌道的振動發出聲音；拾音器用于接收軌道發出的聲音，并將聲波信號轉換為電信號；信號放大器用于放大拾音器的信號；微處理器接收經過信號放大器放大的聲音信號，并采用時域轉頻域算法對接收的隨時間變化的聲音信號轉換為聲音的頻譜數據，并與系統保存的軌道交通軌道頻譜信息進行比對輸出軌道是否良好的結果。

附圖說明

圖1 系統原理圖。

圖中，（1）沖擊錘，（2）拾音器，（3） 信號放大器，（4） 微處理器，（5） 軌道。

具體實施方式

面結合附圖對本發明做進一步說明。