智能型鋼軌專用超聲波探傷儀

鋼軌超聲波探傷儀

鋼軌探傷儀是一種在鋼軌上推行,能夠連續對鋼軌進行探傷的設備,由運載車體和儀器組成。它一般使用五個不同 發射角度的探頭在鋼軌的踏面上用超聲波對鋼軌進行探傷,在示波管上顯示經過峰值選擇處理過的反射波形。探傷儀要求在野外鋼軌上行進中連續工作,還要求能夠適應不同狀態軌面,因此要求有高速的處理速度、波形清晰、節省電池、增益調節范圍大等特點。相對于常規鋼軌探傷儀,我們設計的智能型產品采用了全數字式面板取代了以前儀器煩瑣的眾多旋紐,并且使用顯示器采用中文菜單方式指示操作和狀態。放大電路采用高速可變增益放大器,動態范圍大,獲得反射波形清晰。報警過程處理智能化,顯示準確,并具有圖形報替功能。整個系統 電源由一個專門控制,使整機功耗與常規鋼軌探傷儀相當。考慮到實時處理速度和成本,回波顯示使用低功耗示波管。

鋼軌超聲波探傷儀面板部分

一體化的數字式面板是本機的一個特色,這個部分由LCD、鍵盤、控制線路板組成。其中LCD為寬溫的只點陣 模塊,使用漢字菜單方式來顯示當前系統參數和狀態。鍵盤為個薄膜按鍵,用來對系統進行控制。電源控制也設 置為單鍵控制的軟開關,這樣可以保證面板整體無開孔,提高野外操作的防雨性能?？刂撇捎?它內部加載了一個 局部字庫,為漢字顯示提供字模,系統還擴展了一片DS1235來存儲設定的數據和必要的檢測結果。在對LCD和 鍵盤的控制同時,還負責系統報替顯示處理及電池電壓的監控。信息通過它的串行口與另外兩個進行交換,串行 口采用工作方式進行,能夠保證高速度的數據傳輸。如果在鋼軌探傷儀行走部分加裝霍爾器件,系統控制還能夠提供距離累計和走行速度顯示功能。

鋼軌超聲波探傷儀信號檢測控制部分

信號檢測控制部分這個部分是探傷儀的主體部分,它由發射電路、程控放大接收電路、增益補償電路、波形處理電路、回波時間檢測電路、示波管控制電路、核心等組成,每通道檢測周期為從,五通道連續巡回檢測速度為七,其中程控放大接收電路和回波時間檢測電路設計比較有特色。

發射電路在500V高壓下用來激勵探頭晶片起振,特 點必須在S級以內的時間完成激勵,要求控制速度快。故此,我們設計CPU采用24MHz主頻,有足夠的控制速度接收電路特點是要求具有多路開關、放大器具有寬帶、同時 還具有程控寬增益特性,我們這里選擇使用三級AD603電壓可控增益放大器來完成任務,使用多路D/A來控制每級增益,線 路結構簡潔,容易控制?？梢栽诒ＷC帶寬的前提下,獲得可靈活調節的增益特性增益補償是鋼軌探傷儀特有的功 能,由于它采用人射角的探頭做二次波探傷,為使二次回波與一次波相當,需要做增益補償,在〕的 控 制下,采用 在 二 次 回 波 開 始 追 加 三 角 波 電 壓來 控 制 一 級萬的 增益來解決這個問題鋼軌探傷不同于通用探傷,它特殊要求回波要纖細整潔,抑制雜波,以方便傷損判斷。因此我們設計了包絡線和斬波處理電路,以獲得適當波形為使判斷應該報警的回波,我們需要捕捉回波位置,即回波時間,我們采用了高速比較器獲取合適幅 度的回波來觸發鎖存器,這樣可以用門控來鎖定定時計數器,獲取回波位置,為捕捉獲取較多個回波信息,我們設計了多級觸發器級聯來控制多個計數器。采用類似的原理,我們通過檢測是否有微小雜波反射,我們還設計了 探頭失效報警電路,能夠及時提醒操作工處理示波管及控制電路是為最終顯示回波設置的,我們設計的特點是在 高壓電路加了能源控制,回掃期間關閉電源,達到節電目的,為此,同時還采用低功耗的示波管是本部分的整體控制核心,它要求在連續 每唱一次的掃描時間內完成一個通道的發射和檢測過程,故此要求必須具有高速處理能力,這里采用了工作在主頻下,它完成對檢測的全過程控制,同時還控制示波管的掃描。在完成檢測后,還要對采集的信號做初步處理,并且把結果傳送給另外二個,同時,它還從面板讀取可能存在的新的控制命令和參數。