基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声无损检测领域，尤其涉及一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]超声检测是五大常规无损检测方法之一，具有被测对象范围广，检测深度大，灵敏度高，成本低，使用方便，速度快，对人体无伤害和便于现场使用等优点，是国内外应用最广泛的无损检测技术。
[0003]在对轨道车辆车轮进行在线自动超声无损探伤时，由于探头到车轮的距离随着车轮的运动发生变化，因此为了保证对车轮内部区域的检测，需要利用界面波闸门对界面波进行跟踪，并作为触发探伤的依据，即当界面波进入界面波闸门并超过闸门阈值时，系统开始记录伤波闸门内的探伤数据进行探伤。在轨道车辆车轮探伤中，超声探头分为两种:直入射探头和斜入射探头，其中斜入射探头用于检测轮辋、轮辐等的径向和轴向缺陷。
[0004]然而，斜入射探头界面波通常较弱，难以触发探伤。如果提高放大器增益，能够将界面波放大到可触发探伤的幅度，但是放大器同时也会放大伤波闸门内的波形，从而会带来误报。因此，为了能够在不产生误报的前提下，保证界面波触发，需要寻找到一种新的界面波处理方法。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法及系统。
[0006]第一方面，本发明提供一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法，包括:
[0007]入射探头向被检工件探伤表面发射超声波脉冲信号；
[0008]第一放大器接收所述被检工件探伤表面反射的回波信号，根据第一增益，放大所述回波信号中的伤波信号，第二放大器接收所述被检工件探伤表面反射的回波信号，根据第二增益，放大回波信号中的界面波信号；
[0009]界面波搜索器根据预设的界面波闸门范围，搜索界面波信号；
[0010]界面波判断器判断所述界面波闸门范围内的界面波信号是否超过预设的界面波闸门高度；
[0011]在所述界面波信号超过所述界面波闸门高度时，触发伤波搜索器，所述伤波搜索器根据预设的伤波闸门范围，搜索伤波信号。
[0012]可选地，所述方法还包括:
[0013]在所述界面波信号未超过所述界面波闸门高度时，不触发所述伤波搜索器。
[0014]可选地，所述界面波搜索器根据预设的界面波闸门范围，搜索界面波信号之前，还包括:
[0015]界面波闸门设定器设定界面波闸门的起点、宽度和高度，根据所述界面波闸门的起点、宽度和高度确定界面波信号范围。
[0016]可选地，在所述界面波超过所述界面波闸门高度时，触发伤波搜索器，所述伤波搜索器根据预设的伤波闸门范围，搜索伤波信号之前，还包括:
[0017]伤波闸门设定器设定伤波闸门的起点、宽度和高度，根据所述伤波闸门的起点、宽度和高度确定伤波信号范围。
[0018]可选地，所述伤波搜索器根据预设的伤波闸门范围，搜索伤波信号之后，还包括:
[0019]所述伤波搜索器记录并存储所述伤波闸门范围内的伤波信号。
[0020]第二方面，本发明提供一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测系统，包括:入射探头、第一放大器、第二放大器、界面波搜索器、界面波判断器和伤波搜索器；
[0021]所述入射探头，用于向被检工件表面发射超声波脉冲；
[0022]所述第一放大器与所述入射探头连接，用于接收被检工件表面反射的入射探头回波信号，根据第一增益，放大所述入射探头回波信号中的伤波信号；
[0023]所述第二放大器与所述入射探头连接，用于接收被检工件表面反射的入射探头回波信号，根据第二增益，放大所述入射探头回波信号中的界面波信号；
[0024]所述界面波搜索器与所述第二放大器连接，用于搜索预设的界面波闸门范围内的界面波信号；
[0025]所述界面波判断器与所述界面波搜索器连接，用于判断所述界面波闸门范围内的界面波信号是否超过预设的界面波闸门高度；
[0026]所述伤波搜索器与所述界面波判断器和第一放大器连接，用于在所述界面波信号超过所述界面波闸门高度时，搜索伤波闸门范围内的伤波信号。
[0027]可选地，所述系统还包括:
[0028]界面波闸门设定器，与所述界面波搜索器连接，用于设定界面波闸门的起点、宽度和高度，根据所述界面波闸门的起点、宽度和高度确定界面波信号范围；
[0029]伤波闸门设定器，与所述伤波闸门搜索器连接，用于设定伤波闸门的起点、宽度和高度，根据所述伤波闸门的起点、宽度和高度确定伤波信号范围。
[0030]可选地，所述入射探头为直入射探头，所述第一增益等于所述第二增益。
[0031]可选地，所述入射探头为斜入射探头，所述第一增益小于所述第二增益。
[0032]可选地，所述第二增益等于所述第一增益和参考增益的和。
[0033]由上述技术方案可知，本发明提供的基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法及系统，通过两个独立的但是通道指标完全相同的伤波信号和界面波信号监视通道，对列车车轮检测中入射探头回波分别进行处理，以实现在不产生误报的前提下保证界面波信号触发。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本发明实施例提供的一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法的流程示意图；
[0036]图2为本发明实施例提供的一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法的流程示意图；
[0037]图3为图2中触发通道的回波信号示意图；
[0038]图4为图3中探伤通道的回波信号示意图；
[0039]图5为本发明一实施例提供的一种基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]图1示出了本发明一实施例提供的基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法的流程示意图，如图1所述，本实施例的基于界面波关联检测的轨道车辆车轮超声检测方法如下所述。
[0042]101、入射探头向被检工件探伤表面发射超声波脉冲信号。
[0043]本实施例中，入射探头向被检工件表面发射一个入射角为α的超声波束用于探测被检工件是否损坏。
[0044]102、第一放大器接收所述被检工件探伤表面反射的回波信号，根据第一增益，放大所述回波信号中的伤波信号，第二放大器接收所述被检工件探伤表面反射的回波信号，根据第二增益，放大回波信号中的界面波信号。
[0045]举例来说，入射角α与第一增益满足一映射关系，即根据入射角α可确定第一增益的大小。被检工件表面被入射探头发射的超声波照射后，反射回一个入射探头回波信号，该入射探头回波信号包括界面波信号与伤波信号。
[0046]103、界面波搜索器根据预设的界面波闸门范围，搜索界面波信号。
[0047]本实施例中，在触发通道中，界面波经第二放大器放大之后，界面波搜索器搜索界面波闸门范围内的界面波信号。
[0048]104、界面波判断器判断所述界面波闸门范围内的界面波信号是否超过预设的界面波闸门高度。
[0049]应说明的是，在界面波搜索器搜索到界面波信号之后，界面波判断器对界面波闸门范围内的界面波信号是否超过界面波闸门预设高度进行判断。
[0050]105、在界面波信号超过所述界面波闸门高度时，触发伤波搜索器，所述伤波搜索器根据预设的伤波闸门范围，搜索伤波信号。
[0051]在具体应用中，入射探头回波信号分别进入两个独立的、并且通道指标完全相同的放大器:第一放大器和第二放大器，所述入射探头可以为直入射探头或斜入射探头，在入射探头为直入射探头时，第一增益和第二增益相同，在入射探头为斜入射探头时，第一增益小于第二增益，并且第二增益G2是在第一放大器的放大增益Gl的基础上加上额外的参考增益δ Go
[0052]本实施例中，如果界面波闸门范围内的界面波信号超过界面波闸门预设高度，则认为达到触发条件，伤波闸门搜索器将启动，对伤波闸门设定器设定好的伤波闸门范围内的伤波信号进行搜索，并记录并存储所述伤波闸门范围内的伤波信号，若所述界面波信号未超过所述界面波闸门高度时，则不触发所述伤波搜索器。
[0053]在一种实施方式中，在步骤103之前还包括图1中未示出的步骤103a，所述步骤103a具体包括:
[0054]103a、界面波闸门设定器设定界面波闸门的起点、宽度和高度，根据所述界面波闸门的起点、宽度和高度确定界面波信号范围。
[0055]在所述界面波信号超过所述界面波闸门高度时，触发伤波搜索器，所述伤波搜索器根据预设的伤波闸门范围，搜索伤波信号之前，还包括:
[0056]在另一种实施方式中，在步骤