一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111766292A(43)申请公布日2020.10.13(21)申请号201910259858.2(22)申请日2019.04.02(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人李二龙吴亭君伍剑波吴文强张目超黄晓明(51)Int.Cl.G01N27/83(2006.01)B61K9/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置(57)摘要本发明公开了一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，该装置包括：用于产生激励磁场的磁化线圈、用于形成磁化回路的U型磁轭、与钢轨直接接触的仿形滚动磁化轮、用于安装在探头机构上的漏磁检测传感器阵列、以及用于缺陷位置定位的光栅编码器。U型磁轭、被检钢轨、仿形滚动磁化轮三者形成磁化回路。由于仿形滚动磁化轮与钢轨直接接触，可降低磁化回路磁阻，增强被检钢轨磁化强度，提高磁化深度。实现钢轨轨头上表面和轨头侧面的全覆盖磁化，最终可实现轨头表面及近表面的漏磁检测，具有磁化能力强、检测可靠性高等特点。CN111766292ACN111766292A权利要求书1/1页1.一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征包括：用于产生激励磁场的磁化线圈4、用于形成磁化回路的U型磁轭3、与钢轨1直接接触的仿形滚动磁化轮2、用于安装在探头机构6上的漏磁检测传感器阵列7、以及用于缺陷定位的光栅编码器5。2.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：磁轭为U型，其材料为铁氧体，长250mm至300mm，高60mm到70mm，以上尺寸要根据不同型号的钢轨，不同情况做出相应调整。3.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：采用直流线圈磁化，磁化线圈缠绕在U型磁轭中部，其匝数不小于2000匝。4.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：仿形滚动磁化轮母线与钢轨轨头外形相同，在检测过程中仿形滚动磁化轮具有磁化钢轨和提供运动导向的功能。5.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：仿形滚动磁化轮采用高导磁率材料。6.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：U型磁轭包络仿形滚动磁化轮，仿形滚动磁化轮和U型磁轭的间隙不大于1mm。7.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：U型磁轭前后端轮廓与仿形滚动磁化轮同心，U型磁轭对仿形滚动磁化轮的包角角度不小于135°。8.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：漏磁检测传感器阵列由多个磁敏元件（霍尔传感器或感应线圈）组成，外形与钢轨轨头相契合，整体与钢轨的提离距离不大于2mm。9.根据权利要求1所述的一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置，其特征在于：其中一个仿形滚动磁化轮上装有编码器，准确记录缺陷位置。2CN111766292A说明书1/4页一种基于零提离滚动磁化的钢轨漏磁检测装置技术领域[0001]本发明涉及钢轨无损检测技术领域，具体涉及一种基于漏磁检测技术的钢轨无损探伤零提离滚动磁化漏磁检测装置。背景技术[0002]铁路运输在我国经济社会发展和现代化建设中发挥着重要支撑作用，是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程。在高速铁路的快速发展和大范围成功应用过程中，运行安全是高速铁路运营的基础条件，稍有不慎往往会造成灾难性的安全事故，其中，提高钢轨基础设施的安全性和可靠性对保障铁路安全畅通运行具有重大意义。[0003]目前，钢轨无损检测技术主要有超声波、视觉检测、涡流检测、交变磁场检测、漏磁检测等技术。[0004]超声检测利用超声波的反射、衍射、透射等特性，通过观察超声波在被测工件中的波形、回波、声速、衰减及共振等传播变化来判定被测工件的内部是否存在缺陷。但常规超声需要耦合剂填充满探头和被测件表面之间的空隙，对钢轨顶面疲劳损伤不能有效检出和评定，检测埋藏深度小于4mm的缺陷时会出现漏检。另外，该类探伤方法还有电磁超声与激光超声，运行速度不能超过32km/h。[0005]视觉检测是指用人的眼睛或借助目视辅助器材如工业相机对被测工件进行检测，适于检测工件表面裂纹、形及腐蚀等缺陷。但是，光学图像法只能检测钢轨的表面缺陷，不能检测内部损伤。[0006]涡流检测利用交变磁场在被测导电工件中产生旋涡状的感应电流，被测材料电导率、磁导率不同会影响涡流场的分布，材料中的缺陷会导致涡流场发生畸变。通过检测线圈测量电涡流引起的磁场，进一步可获得被测材料中的缺陷等特征。受限于趋肤效应，常规涡流法