[发明专利]一种在用钢轨的涡流电控扫查监测方法及装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种无损检测方法及装置，特别是涉及一种在用钢轨的涡流电控扫查监测方法及装置。

背景技术

钢轨是轨道交通基础设施，其承压部位在使用过程中容易出现疲劳裂纹，应定期进行无损检测，及时发现疲劳裂纹，避免发生因裂纹扩大导致钢轨断裂的重大安全事故。以铁路道岔钢轨检测为例，道岔钢轨的特点是断面宽度逐渐变窄，所受压力不均匀，断面宽度越窄，所受压力越大，在用过程中，钢轨极易出现断面疲劳裂纹，如不及时发现，断面裂纹进一步向上扩大超过踏面时，将发生钢轨断裂火车脱轨的重大安全事故。目前多采用磁粉、渗透等无损检测方法，这些检测方法大多需要人工检测，检测效率较低，且造成环境污染，超声检测虽然可以实现自动化检测，但受到超声探头耦合问题的限制，其自动化检测技术难度与成本较高。

发明内容

 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种在用钢轨的涡流电控扫查监测方法及装置，该设计基于电磁无损检测原理，将多个单线圈涡流检测探头以推到的多米诺骨牌形式一字排列固定在被检钢轨检测面上，采用的阵列电子切换接通开关技术接通和关闭每一个单线圈涡流检测探头，从被检钢轨检测面的前端至末端一个一个顺序接通，并与标准试件上的单线圈涡流检测探头组成一组标准比较式涡流检测探头组进行比较式涡流检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在用钢轨的涡流电控扫查监测装置，包括多个探头支撑斜块、多个单线圈涡流检测探头、阵列电子切换接通开关、可编程逻辑控制器、涡流检测仪、标准试件、信号线缆，其特征在于：所述多个探头支撑斜块端面紧贴一字排列固定；所述多个单线圈涡流检测探头固定在一字排列的多个探头支撑斜块的斜面上，多个单线圈涡流检测探头之间有重叠部分，即一个单线圈涡流检测探头的边缘部分压在相邻的另一个单线圈涡流检测探头的边缘部分上，形状如推倒的多米诺骨牌，每个单线圈涡流检测探头与其相邻的单线圈涡流检测探头检测覆盖面有相互交叉重叠区，与常规涡流检测相比，消除了检测盲区；所述多个单线圈涡流检测探头的输入引线与阵列电子切换接通开关电连接，所述多个单线圈涡流检测探头的输出引线接地；所述阵列电子切换接通开关的输出接口（31）通过信号线缆连接至涡流检测仪的探头接口；所述涡流检测仪的I/O接口通过信号线缆连接至可编程逻辑控制器的输入接口（40）；所述可编程逻辑控制器的输出接口（41）通过信号线缆连接至阵列电子切换接通开关的输入接口（30）；所述标准试件检测面上固定一个探头支撑斜块，该探头支撑斜块的斜面上固定一个单线圈涡流检测探头，该单线圈涡流检测探头的输入引线接地，该单线圈涡流检测探头的输出引线通过信号线缆连接至涡流检测仪的探头接口，该标准试件上的单线圈涡流检测探头与一字排列的多个探头支撑斜块的斜面上的单线圈涡流检测探头接线方式相反，形成标准比较式涡流检测探头组，检测过程中，当被检钢轨质量不同于标准试件时，例如存在裂纹缺陷，涡流检测探头就有缺陷信号输出。所述多个探头支撑斜块的尺寸规格相同，探头支撑斜块的上表面为斜面，斜面为方形，斜面长度小于单线圈涡流检测探头的长度；探头支撑斜块的底面为弧形，与被检钢轨的检测面吻合。所述多个单线圈涡流检测探头的尺寸规格相同，单线圈涡流检测探头外形为扁长方体，单线圈涡流检测探头中的的缠绕线圈横截面为圆角方形。所述涡流检测仪至少具有一个检测通道和一个I/O信号输出端。所述标准试件的材质、检测面形状和尺寸与被检钢轨相同，且质量完好。

一种在用钢轨的涡流电控扫查监测方法，其特征在于： 

a. 将装置中的一字排列的多个探头支撑斜块与固定在其斜面上的多个单线圈涡流检测探头沿着检测方向铺盖固定在被检钢轨检测面上，确保探头支撑斜块的底面与被检钢轨检测面接触吻合；

b. 开启涡流检测仪与可编程逻辑控制器，设置涡流检测仪的相关检测参数和可编程信号控制器的顺序控制参数；所述顺序控制为，从被检钢轨检测面的前端至末端，顺序控制阵列电子切换接通开关依次接通和关闭固定在一字排列的多个探头支撑斜块的斜面上的单线圈涡流检测探头，且每次只接通一个单线圈涡流检测探头，当所有单线圈涡流检测探头都接通和关闭一次后，视为完成一次扫查；