[发明专利]一种钢轨焊缝的网格化超声成像检测的方法

说明书

本发明实施例公开了一种钢轨焊缝的网格化超声成像检测的方法。采用本发明，将钢轨焊缝的检测区域进行网格化划分，并将每个网格的中心点和相邻网格交叉点默认为超声波的反射点，采用一个超声阵列探头，通过控制超声阵列探头中的每个超声斜探头的发射与接收的工作方式，实现超声阵列探头放置在钢轨轨头踏面，在不移动探头的情况下对钢轨焊缝从轨头踏面直至轨底底面的高度区域进行超声串列式扫查检测。本发明无需设计复杂的扫查装置就能够快速、有效、全面地对钢轨焊缝中轨腰和轨底三角区部位存在的光斑、灰斑、裂纹、未焊透及疲劳裂纹等平面状缺陷进行有效检测，能够明显降低检测人员的劳动强度，提高检测效率和检测结果可靠性。

技术领域

本发明涉及超声无损检测领域，尤其涉及一种钢轨焊缝的网格化超声成像检测的方法。

背景技术

对于钢轨焊缝的检测，尤其是涉及钢轨焊缝轨腰及轨底三角区中存在的平面状缺陷，如光斑、灰斑、裂纹、未焊透及疲劳裂纹等，这些缺陷的存在不仅减小了钢轨的有效截面，而且还可能造成应力集中，使钢轨焊缝直接拉开或使钢轨折断，因而是最危险的缺陷。常规检测方法是采用两只单晶片的探头进行串列式扫查，两只单晶片探头一前一后同时放置在一个探测面上，一只探头发射超声波，另一只探头接收超声波，两只探头需要相对或相背等速移动，当焊缝中存在平面状缺陷时，发射探头发出的超声波经缺陷和轨底底面两次反射后被接收探头接收。为了实现焊缝整个高度的扫查，两只探头必须相对或相背等速移动，因而采用手工操作很难完成，一般都需要配备专业的扫查装置，同时，由于该常规方法无法确定缺陷在焊缝的宽度位置，在焊缝的宽度位置需要进行多次扫查，并且工作时需要检测人员操作扫查装置实现相对或相背等速移动探头，因而检测人员劳动强度大，检测结果易受检测人员的操作经验及疲劳程度影响。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种钢轨焊缝的网格化超声成像检测的方法。可无需设计复杂的扫查装置就能够快速、有效、全面地对钢轨焊缝中轨腰和轨底三角区部位存在的光斑、灰斑、裂纹、未焊透及疲劳裂纹等平面状缺陷进行有效检测。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种钢轨焊缝的网格化超声成像检测的方法，包括以下步骤：

S1：将钢轨焊缝检测区域进行高为M1等分，宽为M2等分的网格划分；

S2：将网格的中心位置以及相邻网格交叉点设为缺陷超声波反射点位置；

S3：将超声阵列探头固定置于待检测区域的一侧进行检测，所采用的超声阵列探头由M1*2+M2-1个超声斜探头按直线方式排列；

S4：确定网格的中心位置的反射点P（X,Y）和/或相邻网格交叉点Q（X,Y）对应的发射探头的序号以及接收探头的序号。

进一步地，S5：根据反射点获得的超声波检测波形的波幅高低，将反射点的颜色进行分成若干颜色显示。

更进一步地，所述步骤S5具体还包括将超声波检测波形的波幅高低将反射点的颜色按以下方法进行标识：0-20%黑色；20-40%绿色；40-60%蓝色；60-80%紫色；80-100%红色。

更进一步地，还包括步骤S6：缺陷高度的评估方法为：在每一列的反射点中，先找到最高波幅的反射点：1）当反射点显示颜色为红色时，相邻反射点的颜色（蓝色、紫色、红色）均作为计算缺陷高度，最远的两个反射点之间的距离作为缺陷高度；2）当反射点显示颜色为紫色时，相邻反射点的颜色（蓝色、紫色）均作为计算缺陷高度，最远的两个反射点之间的距离作为缺陷高度；3）当反射点显示颜色为蓝色时，相邻反射点的颜色（绿色、蓝色）均作为计算缺陷高度，最远的两个反射点之间的距离作为缺陷高度；4）当反射点显示颜色为绿色是，根据反射点的颜色（绿色）作为计算缺陷高度，最远的两个反射点之间的距离作为缺陷高度。

更进一步地，所述步骤S6还包括将反射点最高波幅所在的列作为缺陷在焊缝的宽度位置。