[发明专利]激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统及方法

说明书

本发明实施例提供了一种激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统及方法，涉及探伤技术领域。该激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统包括控制装置以及多个激光声磁探伤器，多个激光声磁探伤器与控制装置电性连接，多个激光声磁探伤器按照预设间距排布，激光声磁探伤器包括激光超声激励装置、超声衍射横波接收装置以及调节机构，激光超声激励装置以及超声衍射横波接收装置与控制装置电性连接，激光超声激励装置用于发射聚焦后的脉冲激光束至待测物表面，超声衍射横波接收装置用于接收从待测物表面产生的超声衍射横波信号，控制装置根据超声衍射横波信号的幅值判断是否存在缺陷信号，并对存在的缺陷信号对应的位置进行定位，获取到缺陷位置。能实现快速探伤。

技术领域

本发明涉及探伤技术领域，具体而言，涉及一种激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统及方法。

背景技术

铁路安全是铁路运输中永恒的主题，是保障经济社会发展的必要条件。如今随着铁路运行速度和载重量的不断提高，在钢轨踏面上易形成大量的表面缺陷，表面缺陷会逐渐向钢轨内部扩展，严重时会造成钢轨的断裂，危害行车安全，所以加强对容易产生缺陷的钢轨踏面的无损探伤至关重要。

目前，国内外对钢轨踏面缺陷进行探伤主要采用传统的压电超声方法。该方法属于接触式探伤，对钢轨踏面上表面和近表面的缺陷检测灵敏度低，而且探伤过程中受到需要使用耦合剂、对钢轨踏面表面状态要求高等局限性的限制，不能实现钢轨踏面缺陷的快速探伤，其最高检测时速仅为80km/h，所以难以满足现代铁路发展的需要。

现有的探伤技术大多是传统的超声探伤方法，其具有探伤速度慢、精度低、不能全面覆盖等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统及方法，通过设置控制装置以及多个激光声磁探伤器，多个激光声磁探伤器按照预设间距排布，激光声磁探伤器包括激光超声激励装置、超声衍射横波接收装置以及调节机构，控制装置根据超声衍射横波接收装置接收的信号的幅值判断是否存在缺陷信号，并获取缺陷位置，可以较快的且较为准确的实现对待探伤区域的探伤，以改善现有技术中探伤速度慢以及低精度的缺陷问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统，所述激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统包括控制装置以及多个激光声磁探伤器，所述多个激光声磁探伤器与控制装置电性连接，所述多个激光声磁探伤器按照预设间距排布，所述激光声磁探伤器包括激光超声激励装置、超声衍射横波接收装置以及调节机构，所述激光超声激励装置以及超声衍射横波接收装置与控制装置电性连接，所述调节机构用于调节所述激光超声激励装置的聚焦效果，以及用于调节超声衍射横波接收装置的位置，所述激光超声激励装置用于发射聚焦后的脉冲激光束至待测物表面，所述超声衍射横波接收装置用于接收从待测物表面产生的超声衍射横波信号，所述控制装置根据所述超声衍射横波信号的幅值判断是否存在缺陷信号，并对存在的所述缺陷信号对应的位置进行定位，获取到缺陷位置。

优选的，上述激光声磁钢轨表面缺陷快速探伤系统中，所述激光超声激励装置包括脉冲激光器以及线型聚焦单元，所述线型聚焦单元设置于所述脉冲激光器的激光出射通道，所述线型聚焦单元由柱面透镜以及可调焦距的光学镜架组成，所述脉冲激光器用于发射脉冲激光束，所述线型聚焦单元用于对所述脉冲激光束进行聚焦。