[發明專利]一種鋼軌垂直傷損檢測系統和檢測方法

在審

• 申請號: 201911182505.3
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111007146A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 章罕;李寶平;姜偉
• 申請（專利權）人: 合肥超科電子有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張祥

1.一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：包括沿軌道表面大致呈直線排列的至少三個探頭，其中包括連續排列的至少一個發射探頭或連續排列的至少一個接收探頭；所述發射探頭發出的超聲波沿發射路徑行進遇到探傷區域內某一高度的垂直傷損發生鏡面反射，沿反射路徑行進至鋼軌底面，再經鋼軌底面鏡面反射后沿接收路徑行進能夠被對應的接收探頭接收，至少三個所述探頭能夠同時檢測探傷區域內的多個高度的垂直傷損。

2.根據權利要求1所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：所述發射探頭能夠作為接收探頭接收反射后的超聲波信號。

3.根據權利要求2所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：所述接收探頭與接收路徑和反射路徑唯一對應，接收探頭能夠接收到反射信號的傷損的高度處于與其對應的反射路徑和每個發射路徑交點所在的高度。

4.根據權利要求3所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：探傷區域沿豎直方向被均勻劃分為多個掃查高度，每個掃查高度對應有一個用于接收垂直傷損反射信號的接收探頭或發射探頭，與每個發射探頭匹配用于接收其反射信號的接收探頭或發射探頭的數量基本一致。

5.根據權利要求4所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：

接收探頭數量m與發射探頭數量n的關系表示為

其中，int()算符表示取整，H₂表示鋼軌探傷區域的上界與鋼軌底面的距離，H₁,H₁≥0表示鋼軌探傷區域的下界與鋼軌底面的距離，則探傷區域的高度即為H₂-H₁，h表示相鄰掃查高度的垂直間距。

6.根據權利要求5所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：從第一個發射探頭開始對所有探頭進行順序編號，則相鄰探頭之間的距離為：

其中，l_i表示第i個探頭與第i-1個探頭之間的距離，α表示發射路徑與豎直平面的夾角。

7.根據權利要求6所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：α∈[38.65°,45°]。

8.根據權利要求3所述的一種鋼軌垂直傷損檢測系統，其特征在于：h∈[8,12]。

9.一種鋼軌垂直傷損檢測方法，其特征在于：將至少三個探頭呈直線排列形成檢測系統，其中包括連續排列的至少一個發射探頭或連續排列的至少一個接收探頭；將檢測系統設置于軌道上表面；發射探頭發出的超聲波沿發射路徑行進遇到探傷區域內某一高度的垂直傷損發生鏡面反射，超聲波信號沿反射路徑行進至鋼軌底面再次經鏡面反射后沿接收路徑行進被接收探頭接收；所述發射探頭和接收探頭配合同時覆蓋探傷區域內的多個高度，令包括發射探頭和接收探頭的系統整體沿鋼軌表面同步行進對探傷區域進行連續掃查。