[發(fā)明專利]一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭及其性能測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210073067.2
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN115406958A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江奕;李昕;韓雷;吳雪花
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 南京燦爛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 李志鴻

1.一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭，其特征在于，包括：布置在柔性印刷電路板上的激勵線圈T_X和接收線圈R_X；

所述激勵線圈T_X包括布置在柔性印刷電路板四角的方形線圈，所述接收線圈R_X包括兩個正交布置并首尾相接的“8”字形線圈R_x1和R_x2，且四個方形線圈包圍兩個正交布置的“8”字形線圈R_x1和R_x2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的柔性差分渦流檢測探頭，其特征在于，所述方形線圈為雙層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭，其特征在于，所述柔性印刷電路板由多層柔性薄膜制造而成。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述的用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，具體步驟如下：

S1、建立檢測探頭的三維仿真模型，測試仿真的檢測探頭在不同激勵頻率下的探測靈敏度、不同斜裂紋方向以及不同提離距離對探測靈敏度的影響；

S2、搭建實驗平臺，通過實驗平臺測試檢測探頭對不同方向的鋼軌表面斜裂紋的高靈敏度和高抗提離檢測。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，所述步驟S1中，測試仿真的檢測探頭在不同激勵頻率下的探測靈敏度對探測靈敏度的影響的具體步驟如下：

以2kHz-20kHz為激勵頻率，步進2kHz，不同頻率的仿真使用相同的掃描參數(shù)，輸入電流為1A，測試仿真的檢測探頭在頻率為2kHz～2kHz之間的幅值響應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，所述步驟S1中，測試仿真的檢測探頭在不同斜裂紋方向?qū)μ綔y靈敏度的影響的具體步驟如下：建立6個不同角度的斜裂紋缺陷，長度和深度為15mm和4mm，角度分別為15°、30°、45°、60°、75°、90°，檢測區(qū)域內(nèi)激勵線圈產(chǎn)生單向渦流；

繪制不同方向斜裂紋對應(yīng)的仿真的檢測探頭歸一化幅值響應(yīng)，分析響應(yīng)信號的變化規(guī)律。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，所述步驟S1中，測試仿真的檢測探頭在不同提離距離對探測靈敏度的影響時，仿真的檢測探頭將提升距離由0mm逐漸變?yōu)?.8mm，步長為0.2mm，激勵頻率設(shè)置為17kHz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過實驗平臺測試檢測探頭對不同方向的鋼軌表面斜裂紋的高靈敏度具體步驟如下：

通過實驗平臺的調(diào)節(jié)電路采集檢測探頭對不同角度斜裂紋的響應(yīng)信號；

對不同角度斜裂紋的響應(yīng)信號作歸一化處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于鋼軌表面斜裂紋的檢測探頭的性能測試方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過實驗平臺測試檢測探頭對高抗提離檢測的具體步驟如下：

提取檢測探頭在不同提離距離下30°的斜裂紋的數(shù)據(jù)，提離距離由0mm變?yōu)?mm，步距為0.5mm；

對不同提離距離下30°的斜裂紋的響應(yīng)信號作歸一化處理。