一种列车轮对踏面相控阵超声波在线探伤电路系统的制作方法

文档序号:12562156阅读:396来源:国知局

本实用新型涉及一种电路系统,特别涉及一种列车轮对踏面相控阵超声波在线探伤电路系统。



背景技术:

目前,列车轮对作为承载列车运行的重要部件,在列车运行时,受撞击、循环应力、摩擦、高低温等影响,易产生裂纹、剥离、擦伤等伤损现象。在这些伤损中,裂纹缺陷危害最为严重,一旦裂纹深度超过6mm,列车轮对则面临迅速崩裂的危险。最初,通过用锤子敲击车轮听其声音有无异常的方法来判断车轮内部有无缺陷,这种方法操作简单,但漏检、误检率高。为了减少因漏检而导致的列车事故损失,研究出了将轮对拆卸后进行探伤的方法,包括涡流探伤法、压电超声探伤法等,这些方法能够准确地检测出轮对踏面伤损,但其需要对轮对进行拆装,检测效率低。采用基于现场可编程门陈列(FPGA)的控制及数据采集电路,实现装置的控制、数据采集、传输等功能;通过上位机对探伤数据进行处理、显示。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种列车轮对踏面相控阵超声波在线探伤电路系统,能用相控阵超声波对列车轮对踏面在线探伤。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本实用新型由相控阵超声波探头匹配电路、功率放大电路、控制电路、低噪声放大电路、第一数据采集电路、轮对、触发控制模块电路、发射接收控制模块电路、第二数据采集电路、列车速度测量电路、电源电路、电源管理电路、数据通信接口模块电路、FPGA电路板、相控阵超声波探头、USB接口电路和上位机组成,其特征是:相控阵超声波探头和相控阵超声波探头匹配电路相连,相控阵超声波探头匹配电路和功率放大电路、低噪声放大电路相连,功率放大电路和控制电路相连,低噪声放大电路和第一数据采集电路相连,控制电路、第一数据采集电路分别和FPGA电路板内的发射接收控制模块电路相连,第一数据采集电路和FPGA电路板内的第二数据采集电路相连,列车速度测量电路和FPGA电路板内的触发控制模块电路相连,触发控制模块电路和FPGA电路板内的第二数据采集电路相连,电源电路和FPGA电路板内的电源管理电路相连,电源管理电路和数据通信接口模块电路相连,第二数据采集电路和数据通信接口模块电路相连,数据通信接口模块电路和USB接口电路相连,USB接口电路和上位机相连。

由于采用上述技术方案,本实用新型所具有的优点和积极效果是:实用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路结构框图。

图中1.相控阵超声波探头匹配电路,2.功率放大电路,3.控制电路,4.低噪声放大电路,5.第一数据采集电路,6.轮对,7.触发控制模块电路,8.发射接收控制模块电路,9.第二数据采集电路,10.列车速度测量电路,11.电源电路,12.电源管理电路,13.数据通信接口模块电路,14.FPGA电路板,15.相控阵超声波探头,16.USB接口电路,17.数据采集控制,18.多路相控阵超声波探头控制,19.数据存储,20.微弱信号控制,21.缺陷自动判别,22.上位机,23.结果显示。

具体实施方式

图1中,相控阵超声波探头(15)和相控阵超声波探头匹配电路(1)相连,相控阵超声波探头匹配电路(1)和功率放大电路(2)、低噪声放大电路(4)相连,功率放大电路(2)和控制电路(3)相连,低噪声放大电路(4)和第一数据采集电路(5)相连,控制电路(3)、第一数据采集电路(5)分别和FPGA电路板(14)内的发射接收控制模块电路(8)相连,第一数据采集电路(5)和FPGA电路板(14)内的第二数据采集电路(9)相连,列车速度测量电路(10)和FPGA电路板(14)内的触发控制模块电路(7)相连,触发控制模块电路(7)和FPGA电路板(14)内的第二数据采集电路(9)相连,电源电路(11)和FPGA电路板(14)内的电源管理电路(12)相连,电源管理电路(12)和数据通信接口模块电路(13)相连,第二数据采集电路(9)和数据通信接口模块电路(13)相连,数据通信接口模块电路(13)和USB接口电路(16)相连,USB接口电路(16)和上位机(22)相连。上位机(22)内有数据采集控制(17)、多路相控阵超声波探头控制(18)、数据存储(19)、微弱信号控制(20)、缺陷自动判别(21)、结果显示(23)。

本电路的软件设计,包括FPGA发射及数据集控制、数据传输和上位机数据处理及结果显示等几部分。上位机界面采用LabWindows CVI软件编写,主要功能包括:对接收信号的数据存储并进行互相关同步检波处理;可以利用上位机界面观察接收的原始波形以及处理后的波形。

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