超聲波鋼軌探傷儀檢測技術說明

我國鋼軌探傷技術發展

我國的鋼軌探傷現狀是任務重、要求嚴、條件差。由于我國有縫線路多，車流的密度大，加之鋼軌的質量參差不齊，直接造成了鋼軌傷損出現快的特點。為了適應這種特點，我國基本用提高探傷儀的靈敏度和增加探傷密度的方式確保鐵路安全。首先，判傷標準十分嚴格。出現超過10當量缺陷的鋼軌必須立即換下，有的路段甚至不允許出現缺陷，只要確定是傷，馬上就換下該鋼軌。其次，鋼軌探傷工作量很大。一般的路段基本上每個月一遍，有的特殊路段甚至10天就要檢查一次。據統計，全國每年探傷的總長度可以繞地球30多圈！

超聲波鋼軌設計

超聲波的一個重要應用就是無損檢測，它是在不損壞被測物體的前提下，對物體內部的結構進行檢測，主要應用于對金屬材料制造的機械、器件等的原材料、零部件和焊縫的檢測，也可以用于玻璃等制品。

超聲檢測技術有其優于其他無損檢測方法的優點。超聲波波長很短，具有方向性好、能量高、穿透能力強，以及能在界面產生反射折射和波型轉換等一系列特性。超聲波能夠像光波一樣可以定向發射，易于在被檢材料中發現缺陷；超聲波的能量遠大于一般聲波的能量,使得超聲波在大多數介質中傳播時能量損失小，距離大，穿透能力強在一些金屬材料中其穿透能力可達數米[8]。這些重要特性使得超聲檢測廣泛用于無損檢測。

超聲鋼軌探傷儀是專門針對鋼軌探傷而設計的多功能探傷設備，為探傷人員提供了較全面的自動化探傷功能。根據鋼軌探傷工藝，所設計探傷儀軟件實現了四種特定軌型鋼軌的 A 型、B 型超聲探傷功能。

超聲波鋼軌探傷儀是一種嵌入式探傷設備，這是由于其工作特點決定的。由于儀器裝載在小車上，由人工推進進行探傷，因此設備的體積不能過大，而且也不能與其他的設備如 PC 機、路由器等相連接。嵌入式設備的典型特點是雖然體積小便于移動和攜帶但是資源有限，即運算速度低、內存少、不支持鼠標、鍵盤按鍵少。為了于與這種特點相適應，我們選擇了嵌入式 Linux 做為超聲鋼軌探傷儀的軟件平臺。

超聲波鋼軌探傷儀需求分析

超聲鋼軌探傷儀的功能需求分為兩部分：基礎功能和高級功能。基礎功能使得探傷儀可以進行最基本的探傷工作，也構成了軟件系統的整體框架；高級功能是在基礎功能的基礎上，經過研究和創新實現的，本質上是對探傷數據的進一步處理，使探傷儀能夠輔助探傷人員更好的進行探傷工作。基礎功能包含繪制界面、參數調節、按鍵響應、數據處理、凍結屏幕、屏幕截圖等。高級功能包括 A2 模式和 B 模式探傷、錄像與回放等。此外，探傷作業對探傷儀器的要求越來越高，基本探傷功能的實現并不能滿足需求，這就要求應用程序能夠穩定工作，并使探傷儀能夠快速響應用戶操作。