一种用于巡检高铁钢轨的探伤车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于巡检高铁钢轨的探伤车，属于钢轨探伤装置技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着科技的进步，高铁运输技术也得到了快速发展。影响高速铁路正常运行的主 要因素是钢轨的健康状况。因此，为了确保高铁的安全运行，铁路系统需要经常对钢轨进行 探伤检测，以探测钢轨的焊接缺陷和疲劳缺陷，以便及时采取措施，防患于未然。
[0003] 申请号为201010611577. 8,申请日为2010年12月28日的发明专利公开了一种可 监测裂纹和变形的钢轨，该可监测裂纹和变形的钢轨包括：钢轨（10)，用于作为轨道列车 行驶的轨道；安装于钢轨（10)底部的至少一根光纤（20)，用于感受钢轨（10)的变形和裂 纹情况；以及解调设备（30)，用于监测钢轨（10)的变形和裂纹情况。利用该发明，解决 了钢轨变形和裂纹实时自动检测、信号长距离传输的问题。
[0004] 申请号为201410009085.X，申请日为2014年1月8日的发明专利申请公开了一种 钢轨断轨监测系统，所述钢轨断轨监测系统包括主机、集中器和定标器，所述集中器和定标 器通过线路与两侧的钢轨连接，所述定标器通过钢轨与集中器进行通信，所述集中器通过 无线与主机进行通信。该发明还公开了一种钢轨断轨监测方法。本发明提供的钢轨断轨监 测系统的可靠度高、施工和维修方便、无需铺设电缆、成本低。
[0005] 申请号为201510016569. 1，申请日日2015年1月10日的发明专利申请提供一 种高铁钢轨伤损在线监测方法，其主要思想是，在高速铁路轨道沿线，按一定的距离安装加 速度传感器，采集钢轨的振动信号，并构成传感器网络；接着利用传感器节点的处理器对是 否存在伤损进行判断，若存在伤损，则伤损的信号将通过传感器网络送到信息中心或者探 伤车进行报警和进一步的处理，其特征在于，其中对伤损进行判断的方法是基于稀疏非负 矩阵分解特征提取和支持向量机分类的，稀疏非负矩阵分解采用奇异值分解进行矩阵初始 化，应用交替最小二乘算法进行迭代计算。该发明方法可以得到准确的高铁钢轨监测结果， 提高了伤损判断的速度和伤损判断的准确性。本发明可以广泛应用于钢轨的伤损监测。
[0006] 上述的监测方法虽然可以实时监测高铁钢轨的裂纹，但灵敏度不高。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述问题，本发明提出了一种用于巡检高铁钢轨的探伤车，采用超声检 测技术，通过使用巡检车提高了钢轨探伤的效率，为高铁安全运行提供保障。
[0008] 本发明为解决其技术问题采用如下技术方案： 一种用于巡检高铁钢轨的探伤车，包括车轮、车架、车厢、柴油发电机组、转向架和探伤 装置，其中车厢安装在车架上，车轮安装在车厢的下部，转向架安装在车架的底部，用于探 伤车行进时的转向；柴油发电机组安装在车厢内，用于给探伤车提供动力支持；探伤装置 安装在车厢内； 所述探伤装置包括信号发生器、低频激振器、高频激振器和信号采集系统和N个压电 传感器，N为大于1的自然数，所述信号发生器发出激励信号，并分别通过低频激振器和高 频激振器同时输出两路不同频率的简谐激励信号，安装在高铁钢轨上的压电传感器接收到 激励信号后转变为钢轨的振动信号，所述的信号采集系统接收到压电传感器传输的钢轨振 动信号，并对信号进行分析处理，判断该处钢轨是否有裂纹及裂纹的损伤程度，同时将判断 结果存储在系统内。
[0009] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号采集系统包括信号采集单元、信号 放大单元、信号处理单元和信号存储单元。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号放大单元采用前置放大器。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的车轮通过升降杆安装在车厢的下部。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的压电传感器为AD200TT。
[0013] 本发明所述的一种用于巡检高铁钢轨的探伤车，采用以上技术方案与现有技术 相比，具有以下技术效果： (1)本发明通过使用巡检车提高了钢轨探伤的效率，为高铁安全运行提供保障。
[0014] (2)本发明采用超声检测技术，实现对高铁钢轨的无损伤检测。
[0015] (3)本发明利用裂纹结构在多频激励下的非线性调制效应来进行缺陷检测，可以 显著提高超声检测的灵敏度，克服了常规线性超声方法对微小裂纹及闭合裂纹不敏感的不 足。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合对本发明创造做进一步详细说明。
[0017] 一种用于巡检高铁钢轨的探伤车，包括车轮、车架、车厢、柴油发电机组、转向架和 探伤装置，其中车厢安装在车架上，车轮安装在车厢的下部，转向架安装在车架的底部，用 于探伤车行进时的转向；柴油发电机组安装在车厢内，用于给探伤车提供动力支持；探伤 装置安装在车厢内； 所述探伤装置包括信号发生器、低频激振器、高频激振器和信号采集系统和N个压电 传感器，N为大于1的自然数，所述信号发生器发出激励信号，并分别通过低频激振器和高 频激振器同时输出两路不同频率的简谐激励信号，安装在高铁钢轨上的压电传感器接收到 激励信号后转变为钢轨的振动信号，所述的信号采集系统接收到压电传感器传输的钢轨振 动信号，并对信号进行分析处理，判断该处钢轨是否有裂纹及裂纹的损伤程度，同时将判断 结果存储在系统内。
[0018] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号采集系统包括信号采集单元、信号 放大单元、信号处理单元和信号存储单元。
[0019] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的信号放大单元采用前置放大器。
[0020] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的车轮通过升降杆安装在车厢的下部。
[0021] 作为本发明的一种优选技术方案：所述的压电传感器为AD200TT。
[0022] 本发明采用超声检测技术，实现对高铁钢轨的无损伤检测。
[0023] 超声波检测技术是当今社会无损检测技术领域中的一种非常重要的手段和方法， 已被广泛地应用于各行各业的质量监控和安全保障。通常人耳能够听到的声波的频率范围 在20-20000HZ之间，人们习惯上把频率超过20KHz的声波称为超声波。
[0024] 声波在介质中向前传播的速度，称为声速