[發(fā)明專利]一種鐵軌應力測量裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110002340.8
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112763112A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 邢濤;朱天龍;王崇
• 申請（專利權）人: 東北林業(yè)大學
• 主分類號: G01L1/25
• 分類號: G01L1/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種鐵軌應力測量裝置及方法，其中鐵軌應力測量裝置包括：第一線圈、第二線圈、磁性件、電源部和控制部；其中，磁性件靠近第一線圈和第二線圈設置；電源部用于向第一線圈通入交變電流，以在鐵軌內產生振動方向與鐵軌的長度方向同向的第一超聲橫波，應注意的是，在測量時，第一線圈應靠近被檢測鐵軌，電源部還用于向第二線圈通入交變電流，以在鐵軌內產生振動方垂直于鐵軌長度方向的第二超聲橫波，相應的，第二線圈也應該靠近被檢測鐵軌；控制部用于測量第一超聲橫波和第二超聲橫波在鐵軌內的傳播速度。本申請結構巧妙，測量時操作簡單，能夠有效提升鐵軌應力檢測效率。

技術領域

本申請涉及應力檢測領域，特別涉及一種鐵軌應力測量裝置及方法。

背景技術

鐵軌是鐵路交通的重要一環(huán)，無論是無縫鐵軌還是普通鐵軌，季節(jié)的交替、溫度的變化、維護施工甚至列車在鐵軌上正常運行都會造成鐵軌應力的改變，而應力的改變會使鐵軌存在斷軌、漲軌的風險，這對鐵路交通的安全穩(wěn)定埋下了隱患。

目前的檢測方法主要分為破損方法和非破損方法。破損方法主要包括有盲孔法、切條法、剖分法等。非破損方法主要包括X射線衍射法、中子衍射法、超聲法等。破損方法無法完成在線檢測且對檢測對象有破壞，X射線衍射法中使用的X射線對人體有傷害并且僅能測定表面應力。中子衍射法較為繁瑣、測量儀器較為笨重。

上述的檢測方法檢測過程繁瑣，檢測效率低下。

發(fā)明內容

本申請?zhí)岢隽艘环N鐵軌應力測量裝置及方法，以解決現(xiàn)有的鐵軌應力檢測過程繁瑣，效率低下的問題。

本申請?zhí)岢隽艘环N鐵軌應力測量裝置，包括：第一線圈、第二線圈、磁性件、電源部和控制部；

其中，所述磁性件靠近所述第一線圈和所述第二線圈設置；

所述電源部用于向所述第一線圈通入交變電流，以在所述鐵軌內產生振動方向與鐵軌的長度方向同向的第一超聲橫波；

所述電源部還用于向所述第二線圈通入交變電流，以在所述鐵軌內產生振動方垂直于鐵軌長度方向的第二超聲橫波；

所述控制部用于測量所述第一超聲橫波和所述第二超聲橫波在所述鐵軌內的傳播速度。

進一步的，所述第一線圈和所述第二線圈沿所述第一線圈的軸向堆疊，且所述第一線圈和所述第二線圈相互垂直。

進一步的，所述第一線圈和所述第二線圈為蝶形線圈、跑道形線圈、螺旋形線圈或回折線圈，所述磁性件為圓柱形磁體。

進一步的，所述鐵軌應力測量裝置還包括殼體，所述磁性件、所述第一線圈和所述第二線圈都設置在所述殼體內，且沿所述殼體的軸向堆疊。

本申請還提出了一種鐵軌應力測量方法，應用于上述的鐵軌應力測量裝置，包括：

在所述鐵軌的表面標記測量位置；

將所述第一線圈靠近所述測量位置設置，所述電源部向所述第一線圈通入交變電流以使所述鐵軌內產生振動方向與鐵軌的長度方向同向的第一超聲橫波；

將所述第二線圈靠近所述測量位置設置，所述電源部向所述第二線圈通入交變電流以使所述鐵軌內產生振動方向與鐵軌的長度方向垂直的第二超聲橫波；

通過所述控制部測量所述第一超聲橫波和所述第二超聲橫波在所述鐵軌內的傳播速度。

進一步的，所述測量位置位于所述鐵軌的上表面。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本申請的第一線圈能夠在鐵軌內產生振動方向與鐵軌的長度方向同向的第一超聲橫波，第二線圈能夠在鐵軌內產生振動方垂直于鐵軌長度方向的第二超聲橫波，通過測量第一超聲橫波和第二超聲橫波的速度差能夠得到鐵軌內的應力。