[發明專利]一種列車部件裂紋長度檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202111043061.2
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113739685A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 周素霞;盧俊霖;段粟宇;肖楠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

1.一種列車部件裂紋長度檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

在列車部件一端的表面設置第一電流探針；在列車部件另一端的表面設置第二電流探針；所述第一電流探針和所述第二電流探針在同一直線上；

為所述第一電流探針和所述第二電流探針提供恒定的直流電流；

在列車部件表面的裂紋一側距離裂紋中點設定距離處設置第一電壓探針；在列車部件表面的裂紋另一側距離裂紋中點設定距離處設置第二電壓探針；所述第一電壓探針和所述第二電壓探針在同一直線上；

檢測所述第一電壓探針的位置和所述第二電壓探針的位置之間的電壓差值；

根據所述電壓差值確定裂紋長度。

2.根據權利要求1所述的列車部件裂紋長度檢測方法，其特征在于，所述恒定的直流電流為5A直流電流。

3.根據權利要求1所述的列車部件裂紋長度檢測方法，其特征在于，所述設定距離大于0毫米且小于等于10毫米。

4.根據權利要求1所述的列車部件裂紋長度檢測方法，所述根據所述電壓差值確定裂紋長度，具體包括：

利用公式U(a)＝Ccosh^-1[cosh(πy/2W)/cos(πa/2W)]計算裂紋長度；式中，U(a)是所述第一電壓探針的位置與所述第二電壓探針的位置之間的電壓差值，y為所述設定距離，W為列車部件寬度的一半，a為列車部件中裂紋長度的一半，C是一個常數，ρ是列車部件材料的電導率，B為列車部件的厚度，I為所述恒定的直流電流。

5.一種列車部件裂紋長度檢測裝置，應用權利要求1-4任一項所述的列車部件裂紋長度檢測方法，其特征在于，所述裝置包括第一電流探針、第二電流探針、第一電壓探針、第二電壓探針、恒定的直流電源、電壓表和處理器；

所述第一電流探針分別與所述恒定的直流電源的正極和列車部件一端的表面連接；所述第二電流探針分別與所述恒定的直流電源的負極和列車部件另一端的表面連接；所述第一電流探針和所述第二電流探針在同一直線上；

所述第一電壓探針分別與所述電壓表的第一端和列車部件表面的裂紋一側距離裂紋中點設定距離處連接；所述第二電壓探針分別與所述電壓表的另一端和列車部件表面的裂紋另一側距離裂紋中點設定距離處連接；所述第一電壓探針和所述第二電壓探針在同一直線上；

所述處理器與所述電壓表連接；

所述第一電流探針、所述第二電流探針和所述恒定的直流電源用于為列車部件提供恒定的直流電流；

所述第一電壓探針、所述第二電壓探針和所述電壓表用于檢測所述第一電壓探針的位置和所述第二電壓探針的位置之間的電壓差值；

所述處理器用于根據所述電壓差值確定裂紋長度。

6.根據權利要求5所述的列車部件裂紋長度檢測裝置，其特征在于，所述恒定的直流電源為5A直流電源。

7.根據權利要求5所述的列車部件裂紋長度檢測裝置，其特征在于，所述設定距離大于0毫米且小于等于10毫米。

8.根據權利要求5所述的列車部件裂紋長度檢測裝置，其特征在于，所述處理器具體包括：

裂紋長度計算模塊，與所述電壓表連接，用于利用公式U(a)＝Ccosh^-1[cosh(πy/2W)/cos(πa/2W)]計算裂紋長度；式中，U(a)是所述第一電壓探針的位置與所述第二電壓探針的位置之間的電壓差值，y為所述設定距離，W為列車部件寬度的一半，a為列車部件中裂紋長度的一半，C是一個常數，ρ是列車部件材料的電導率，B為列車部件的厚度，I為所述恒定的直流電流。

9.根據權利要求5所述的列車部件裂紋長度檢測裝置，其特征在于，所述電壓表為納伏級電壓表。