[发明专利]基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法及装置

权利要求书

1.基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：通过ACFM弧形探头和MBN弧形探头分别获取钢轨的ACFM检测信号和MBN检测信号；

步骤(2)：建立空间坐标系，将所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号由曲面转换为平面；

步骤(3)：根据所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头间的间距以及承载所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头的走行装置的速度设置所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号间的延迟显示时间；

步骤(4)：运用线性插值函数对所述ACFM检测信号拟合成面，形成信号云图，检测钢轨轨面缺陷；根据所述MBN检测信号的峰峰值、均方根值和包络线检测轨面塑性变形层与白层厚度的表面状态。

2.根据权利要求1所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号均为多点阵列曲面信号。

3.根据权利要求2所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，步骤(2)中，建立空间坐标系，具体为：

将轨面沿垂直钢轨走向展平作为所述空间坐标系的X轴；

将多点阵列探头沿钢轨的移动距离作为所述空间坐标系的Y轴；

将所述多点阵列曲面信号作为所述空间坐标系的Z轴。

4.根据权利要求3所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，所述轨面展平方式为采用单位圆与轨面相交点方式建立插值坐标点。

5.根据权利要求1所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，步骤(3)中，根据所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头间的间距以及承载所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头的走行装置的速度设置所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号间的延迟显示时间，具体为：

T＝L/V；

其中，T为延迟显示时间；L为所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头间的间距；V为承载所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头的走行装置的速度。

6.根据权利要求1所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测方法，其特征在于，步骤(4)中，运用线性插值函数对所述ACFM检测信号拟合成面，形成信号云图，具体为：

确定所述ACFM弧形探头的多点阵列探头位置；

根据所述ACFM弧形探头的多点阵列探头检测信号，以所述空间坐标系中的插值坐标点进行线性插值处理；

通过线性插值数据拟合云图。

7.根据权利要求1所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测装置，其特征在于，所述MBN检测信号的峰峰值为铁磁体在磁场作用下达到磁饱和状态时所产生的MBN信号中电压最大值与最小值的差值，表示信号的幅值范围。

8.根据权利要求1所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测装置，其特征在于，所述MBN检测信号的均方根值为信号的强度，表示MBN信号在磁化过程中的统计分析结果，计算式如下：

其中，n为MBN噪声个数，V_i为每个MBN噪声拟合曲线后的峰值。

9.基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测装置，其特征在于，包括：

ACFM弧形探头：用于获取钢轨的ACFM检测信号；

MBN弧形探头：用于获取钢轨的MBN检测信号；

走行装置：用于承载所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头；

上位机：用于将所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号由曲面转换为平面、根据所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头间的间距以及承载所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头的走行装置的速度设置所述ACFM检测信号和所述MBN检测信号间的延迟显示时间以及运用线性插值函数对所述ACFM检测信号拟合成面，形成信号云图，检测钢轨轨面缺陷；根据所述MBN检测信号的峰峰值、均方根值和包络线检测轨面塑性变形层与白层厚度的表面状态。

10.根据权利要求9所述的基于ACFM和MBN信号的钢轨损伤检测装置，其特征在于，所述ACFM弧形探头和所述MBN弧形探头均为多点阵列探头。