专利名称：一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁轨检测领域，特别涉及一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统。
背景技术：
目前铁轨无损检测领域大多是利用漏磁法、渗透法、涡流法等检测手段对铁轨进行损伤检测。同时，人们还在使用射线法和超声波法对铁轨损伤程度进行检测。现在广为应用的是铁轨检测车技术，该检测系统主要是在后置发动铁轨检测车平台上集合了超声波和电磁感应检测技术及光学传感器。上述方法都存在不同程度的缺陷，不能满足大规模铁轨损伤检测的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是改善电致伸缩传感器和铁轨的接触环境，实现在线实时检测，提高铁轨损伤的检测效率。为此，本实用新型提出了一种电致伸缩铁轨检测系统。本实用新型提供的技术方案为:一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统，包括:电致伸缩传感器，所述电致伸缩传感器为一个下端开口的长方体，其下端开口部位的形状与铁轨轨头的形状相匹配，所述电致伸缩传感器一侧连接有交变电流输出设备；超声传输设备，其为可在所述电致伸缩传感器和铁轨的接触面之间形成水膜的薄雾发生器，设置在所述电致伸缩传感器的另一侧；终端数据接收与检测设备，所述电致伸缩传感器接收到的反射超声导波数据通过数据传输设备送至所述终端数据接收与检测设备；其中，所述电致伸缩传感器包括基板和固着于所述基板上的电极层以及固着于所述电极层上的电致伸缩层，电致伸缩层在所述交变电流输出设备输出的交变电流产生的电场作用下激发出超声导波。优选的是，所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述薄雾发生器包括第一导管和第二导管，第一导管与铁轨上表面所在的水平面呈倾斜设置，第二导管垂直设置在第一导管的中部，第一导管内储存有水，第二导管与压力泵连接，第一导管与第二导管的连接处设置有阀门，水在压力泵的作用下以薄雾的形式从第一导管下端喷出至铁轨表面。优选的是，所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述电致伸缩传感器、交变电流输出设备、超声传输设备、终端数据接收与检测设备和数据传输设备均置于一个部件中。优选的是，所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述电致伸缩传感器为以铌镁酸铅为基板的弛豫型铁电陶瓷。本实用新型所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统，采用电致伸缩传感器产生超声导波并将超声波的能量聚焦到铁轨的纵向方向，定向性较强，电致伸缩传感器一侧设置有超声传输设备，超声传输设备可以随时在待检测铁轨表面形成超声导波传输介面，不需要在铁轨表面被检测部分涂覆耦合剂，实现了在线损伤检测。
图1为所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单的介绍。本实用新型提供了一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统，包括:电致伸缩传感器1，所述电致伸缩传感器为一个下端开口的长方体，其下端开口部位的形状与铁轨轨头的形状相匹配，所述电致伸缩传感器一侧连接有交变电流输出设备4 ；超声传输设备2，其为可在所述电致伸缩传感器和铁轨的接触面之间形成水膜的薄雾发生器，设置在所述电致伸缩传感器的另一侧；终端数据接收与检测设备3，所述电致伸缩传感器接收到的反射超声导波数据通过数据传输设备送至所述终端数据接收与检测设备；其中，所述电致伸缩传感器包括基板和固着于所述基板上的电极层以及固着于所述电极层上的电致伸缩层，电致伸缩层在所述交变电流输出设备输出的交变电流产生的电场作用下激发出超声导波。所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述薄雾发生器包括第一导管5和第二导管6，第一导管与铁轨上表面所在的水平面呈倾斜设置，第二导管垂直设置在第一导管的中部，第一导管内储存有水，第二导管与压力泵连接，第一导管与第二导管的连接处设置有阀门，水在压力泵的作用下以薄雾的形式从第一导管下端喷出至铁轨表面。所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述电致伸缩传感器、交变电流输出设备、超声传输设备、终端数据接收与检测设备和数据传输设备均置于一个部件中。所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，所述电致伸缩传感器为以铌镁酸铅为基板的弛豫型铁电陶瓷。本实用新型所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统中，交变电流输出设备输出的交变电流在电致伸缩传感器周围形成一个交变电场，电致伸缩传感器在交变电场的作用下发生电致伸缩现象，并发射出超声导波。打开第一导管和第二导管的阀门，并对第二导管施压，第一导管中的水在空气压力的作用下喷洒到电致伸缩传感器和铁轨的表面。电致伸缩传感器发射出的超声导波经过超声传输界面即水界面传送至铁轨中，当超声导波遇到铁轨中的裂缝时，超声导波反射回电致伸缩传感器，并通过数据传输设备送至所述终端数据接收与检测设备，从而确定铁轨中缺陷的位置。由于超声传输设备和电致伸缩传感器同台设置，实现了随时在超声导波发射位置和相应的铁轨表面形成可传输超声导波的水膜，不需要在待检测的铁轨表面涂覆耦合剂，实现了在线检测。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求1.一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统，其特征在于，包括: 电致伸缩传感器，所述电致伸缩传感器为一个下端开口的长方体，其下端开口部位的形状与铁轨轨头的形状相匹配，所述电致伸缩传感器一侧连接有交变电流输出设备； 超声传输设备，其为可在所述电致伸缩传感器和铁轨的接触面之间形成水膜的薄雾发生器，设置在所述电致伸缩传感器的另一侧； 终端数据接收与检测设备，所述电致伸缩传感器接收到的反射超声导波数据通过数据传输设备送至所述终端数据接收与检测设备； 其中，所述电致伸缩传感器包括基板和固着于所述基板上的电极层以及固着于所述电极层上的电致伸缩层，电致伸缩层在所述交变电流输出设备输出的交变电流产生的电场作用下激发出超声导波。
2.如权利要求1所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统，其特征在于，所述薄雾发生器包括第一导管和第二导管，第一导管与铁轨上表面所在的水平面呈倾斜设置，第二导管垂直设置在第一导管的中部，第一导管内储存有水，第二导管与压力泵连接，第一导管与第二导管的连接处设置有阀门，水在压力泵的作用下以薄雾的形式从第一导管下端喷出至铁轨表面。
3.如权利要求2所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统，其特征在于，所述电致伸缩传感器、交变电流输出设备、超声传输设备、终端数据接收与检测设备和数据传输设备均置于一个部件中。
4.如权利要求3所述的电致伸缩超声导波铁轨检测系统，其特征在于，所述电致伸缩传感器为以铌镁酸铅为基板的弛豫型铁电陶瓷。
专利摘要本实用新型涉及铁轨检测领域，特别涉及一种电致伸缩超声导波铁轨检测系统，其特征在于，包括电致伸缩传感器，所述电致伸缩传感器为一个下端开口的长方体，其下端开口部位的形状与铁轨轨头的形状相匹配，所述电致伸缩传感器一侧连接有交变电流输出设备；超声传输设备，其为可在所述电致伸缩传感器和铁轨的接触面之间形成水膜的薄雾发生器，设置在所述电致伸缩传感器的另一侧；终端数据接收与检测设备，所述电致伸缩传感器接收到的反射超声导波数据通过数据传输设备送至所述终端数据接收与检测设备。本实用新型实现了在线实时检测，提高铁轨损伤的检测效率。
文档编号G01N29/34GK203053921SQ20132007745
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月19日 优先权日2013年2月19日
发明者何友旗, 贺密军 申请人:北京铁通康达铁路通信信号设备有限公司