[发明专利]基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的装置及方法

权利要求书

1.一种基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的装置，其特征在于：包括沿钢轨分开放置的励磁装置与探头，探头通过调理电路连接到数据采集机构。

2.一种基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的方法，其特征在于：对待检测样件进行磁化达到磁饱和后撤去磁化装置，待检测样件磁场强度减弱为剩余磁场强度，利用霍尔传感器匀速检测样件的法向磁场强度信号，对信号进行处理并上传到上位机，根据处理后的信号判断表面损伤位置。

3.根据权利要求2所述的基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的方法，其特征在于：所述的根据处理后的信号判断表面损伤位置过程中，具体判断过程如下：

步骤1）对原始信号进行小波降噪，使用matlab软件中的db5小波对信号进行5层分解；

步骤2）使用希尔伯特-黄变换法，提取得到信号包络线；

步骤3）将信号幅值的阈值设定为0.1，提取包络线上每一处突变的上升部分的突破阈值处，得到信号突变发生对应的采样点数；

步骤4）将检测速度v与采样频率f相除，得到每两个采样点之间对应的钢轨表面距离Δx；

步骤5）将信号阈值对应的采集点数n_i与Δx得到阈值对应的钢轨位置x_i，即得到钢轨裂纹的位置。

4.根据权利要求3所述的基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的方法，其特征在于：步骤2）中所述的希尔伯特-黄变换法具体过程如下：

步骤2.1）首先对信号进行经验模式分解(EMD)，输入信号x(t)，找出所有局部极大值和极小值点，拟合上下包络求出均值m(t)，剩余信号h(t)=x(t)-m(t)，判定h(t)是否满足IMF条件；

步骤2.2）对每一个IMF作希尔伯特变换求得每一个IMF的瞬时频率，最后提取得到信号包络线。

5.根据权利要求2所述的基于剩磁效应检测钢轨表面损伤位置的方法，其特征在于：所述的信号进行处理过程包括放大和低通滤波。