专利名称：铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路钢轨检测设备，尤其是一种与超声波探伤仪相配套的能自动反映铁轨损伤情况并自动显示或报警的配套设备，具体地说是一种铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪。
背景技术：
钢轨是铁路轨道结构的重要组成部件，主要作用是支撑并引导车辆的车轮，直接承受来自车轮荷载和冲击，并将传布与轨枕和部件。与铁路的安全问题有着非常重要的联系。由于近年来铁路不断提速，对钢轨使用质量要求也越来越高，也就对检测设备的技术提出更高的要求。因为好的设备可以为安全运输增加一双“眼睛”。而国内铁路使用的超声波钢轨探伤仪，是模拟式示波器显示方式，它存在着如下弊端1、没有自动记录目前采用的记录方式为人工方式，伤损类型、伤损位置、检查人员、检查时间等没有记录或记录内容不全。
2、人工判断伤损类型由于钢轨伤损是用示波器以波形的形式显示，探伤人员需很强的专业知识和现场判断能力，否则极易造成误判或漏判。
3、报警声识别困难尽管探伤车已带有报警装置，但存在报警声音单调，报警识别类型难度大，有时会出现人为的误判和漏检、漏计的现象。里程信息不准确原探伤仪的里程传感器在测量过程中，经常出现大量的残余铁磁粉沾粘在传感器的小孔上，导致传感器的信号被堵塞，使传感器不能正常工作。探伤车在前进、后退过程中里程的记录有增有减，而应用程序仅进行了简单的加法运算，无法为检测过程提供准确的里程信息来源。
以上问题急需进行解决，以确保铁路运输的安全性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能自动判断钢轨伤损类型、自动存储记录，并能以汉字形式显示、语音提示的铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪。
本实用新型的技术方案是一种铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，主要由信号采集转换电路1、放大电路2、整形电路3、计时电路4、信号处理单元5、输出显示单元6、里程传感器7、扫描单元8组成，其特征是信号采集转换电路1的输入接探伤仪的信号输出端，其输出分别接放大电路2和扫描单元8的输入，放大电路2和扫描单元8的输出接整形电路3的输入，整形电路3的输出接计时电路4的输入，计时电路4和里和传感器7的输出接信号处理单元5，信号处理单元5接输出显示单元6。
所述的信号处理单元5由一级和二级CPU组成，其中一级CPU与计时电路4相连，二级CPU与里程传感器7及输出显示单元6相连。
所述的输出显示单元6包括RS232接口电路9、显示、存储结果的计算机10，RS232接口电路9分别与信号处理单元5的输出及计算机10的输入相连。
所述的输出显示单元6包括GSM短信网络发射单元11、接收单元12显示、存储结果的计算机10，GSM短信网络发射单元11与信号处理单元5的输出相连，接收单元12与计算机10相连，GSM短信网络发射单元11与接收单元12通过无线相连。
本实用新型的有益效果1、结构简单、操作方便，该仪器只由一块显示屏、一块电路板、一个扬声器组成、只需简单培训即会操作。
2、彻底改变了钢轨探伤工作中的人工判断伤损、钢轨伤损没有记录的现状。该智能辅助仪的使用，将提高钢轨伤损判断的准确度，杜绝误判和漏判，并使钢轨探伤管理工作进入信息化管理，为铁路安全运输提供可靠保障。
3、是对小型超声波钢轨探伤仪的一次革命性改进，它集传感技术、通信技术、计算机技术、液晶显示技术为一体，推动钢轨探伤走上一个新台阶。
图1是本实用新型的结构框图示意图。
图2是本实用新型的电原理图。
图3是本实用新型的输出显示单元的结构框图之一。
图4是本实用新型的输出显示单元的结构框图之二。
图5是本实用新型的一级CPU处理单元软件结构示意图。
图6是本实用新型的二级CPU处理单元软件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1-6所示。
如图1、2所示。一种铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，主要由信号采集转换电路1、放大电路2、整形电路3、计时电路4、信号处理单元5、输出显示单元6、里程传感器7、扫描单元8组成，信号采集转换电路1的输入接探伤仪的信号输出端，其输出分别接放大电路2和扫描单元8的输入，放大电路2和扫描单元8的输出接整形电路3的输入，整形电路3的输出接计时电路4的输入，计时电路4和里程传感器7的输出接信号处理单元5，信号处理单元5接输出显示单元。为了提高探伤仪信号输出的可靠性，具体实施时还可为探伤仪连接一个振荡器(如图1)。
具体实施时信号处理单元5可采用由一级和二级CPU组成的结构，以降低其制造成本，其中一级CPU与计时电路4相连，二级CPU与里程传感器7及输出显示单元6相连，如图1所示，其控制软件可根据如图5、6所示的框图进行编写。
输出显示单元6可为由RS232接口电路9、显示、存储结果的计算机10组成的有线单元，其中RS232接口电路9分别与信号处理单元5的输出及计算机10的输入相连，如图3所示。
输出显示单元6还可为由GSM短信网络发射单元11、接收单元12、显示、存储结果的计算机10组成的无线单元，GSM短信网络发射单元11与信号处理单元5的输出相连，接收单元12与计算机10相连，GSM短信网络发射单元11与接收单元12通过无线相连，如图4所示。
本实用新型的电原理图如图2所示。
本实用新型的铁路钢轨超声波探伤数字化智能辅助仪是在不改变原超声波探伤仪工作原理的基础上，添加的自动判断、自动记录的智能辅助设备。该智能辅助设备从原超声波探伤仪中提取模拟信息量，通过二级微处理器数字化处理，，对检测过程中伤损的特征数据进行分析判断，并将判断结果、时间、工号、里程形成记录自动存储；同时进行故障类型液晶汉字显示、语音提示。所有记录通过RS-232接口送入计算机探伤管理系统做进一步分析处理。
其工作过程为首先将智能辅助仪与超声波探伤仪连接无误，打开电源开关，输入正确时间(首次输入一次即可)，选择钢轨类型，待检里程(可连续自动累加)，钢轨编号，操作员工号，然后按照探伤工作流程进行工作。在检测出伤损时，液晶屏汉字显示伤损类型、并语音提示，操作员应按确认键进行类型确认。智能辅助仪将伤损类型、检测时间、操作员工号、所在里程、所处钢轨编号等信息形成一条记录进行自动存储；若操作员没有按确认键进行类型确认，智能辅助仪仍将所有信息形成一条记录进行自动存储，但判断软件对此条记录添加没有进行伤损确认标志，待此条记录送入计算机探伤管理系统后，探伤管理者即可发现操作员漏判，并可及时采取补救措施，确保钢轨正常使用，保证铁路运输生产安全。
存储器可存储400条以上记录。
权利要求1.一种铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，主要由信号采集转换电路(1)、放大电路(2)、整形电路(3)、计时电路(4)、信号处理单元(5)、输出显示单元(6)、里程传感器(7)、扫描单元(8)组成，其特征是信号采集转换电路(1)的输入接探伤仪的信号输出端，其输出分别接放大电路(2)和扫描单元(8)的输入，放大电路(2)和扫描单元(8)的输出接整形电路(3)的输入，整形电路(3)的输出接计时电路(4)的输入，计时电路(4)和里和传感器(7)的输出接信号处理单元(5)，信号处理单元(5)接输出显示单元(6)。
2.根据权利要求1所述的铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，其特征是所述的信号处理单元(5)由一级和二级CPU组成，其中一级CPU与计时电路(4)相连，二级CPU与里程传感器(7)及输出显示单元(6)相连。
3.根据权利要求1所述的铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，其特征是所述的输出显示单元包括RS232接口电路(9)、显示、存储结果的计算机(10)，RS232接口电路(9)分别与信号处理单元(5)的输出及计算机(10)的输入相连。
4.根据权利要求1所述的铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，其特征是所述的输出显示单元包括GSM短信网络发射单元(11)、接收单元(12)、显示、存储结果的计算机(10)，GSM短信网络发射单元(11)与信号处理单元(5)的输出相连，接收单元(12)与计算机(10)相连，GSM短信网络发射单元(11)与接收单元(12)通过无线相连。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路钢轨超声波探伤智能辅助仪，主要由信号采集转换电路(1)、放大电路(2)、整形电路(3)、计时电路(4)、信号处理单元(5)、输出显示单元(6)、里程传感器(7)、扫描单元(8)组成，其特征是信号采集转换电路(1)的输入接探伤仪的信号输出端，其输出分别接放大电路(2)和扫描单元(8)的输入，放大电路(2)和扫描单元(8)的输出接整形电路(3)的输入，整形电路(3)的输出接计时电路(4)的输入，计时电路(4)和里和传感器(7)的输出接信号处理单元(5)，信号处理单元(5)接输出显示单元(6)。
文档编号G01N29/22GK2814406SQ200520074749
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月22日 优先权日2005年8月22日
发明者陈福明, 金连新, 章永和, 陈永平, 侯卫疆, 毛万华 申请人:南京铁路分局芜湖工务段, 南京铁路数字科技中心