铁路钢轨探伤系统.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CN107677729A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710998353.9G01N29/44(2006.01)(22)申请日2017.10.24B61K9/10(2006.01)(71)申请人中国铁路总公司地址100844北京市海淀区复兴路10号申请人中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人李培张玉华石永生杨冯军黄筱妍(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王天尧(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称铁路钢轨探伤系统(57)摘要本发明公开了一种铁路钢轨探伤系统，包括：轮探头，用于进行铁路钢轨探伤，生成超声波射频信号；信号调理电路，与所述轮探头连接，用于对超声波射频信号进行信号调理；AD转换器，与所述信号调理电路连接，用于将信号调理后的超声波射频信号进行模数转换；可编程逻辑门阵列，与所述AD转换器连接，用于对模数转换后的超声波射频信号进行数字信号处理，将超声波射频信号转换为A型波形；对A型波形进行信号特征提取，所提取的特征用于生成B型图形及实时监控所述铁路钢轨探伤系统的状态。本发明可以提高铁路钢轨探伤的准确性，实现对铁路钢轨探伤系统的全面监控，还具备A型波形存储和回放的功能。CN107677729ACN107677729A权利要求书1/2页1.一种铁路钢轨探伤系统，其特征在于，包括：轮探头，用于进行铁路钢轨探伤，生成超声波射频信号；信号调理电路，与所述轮探头连接，用于对超声波射频信号进行信号调理；AD转换器，与所述信号调理电路连接，用于将信号调理后的超声波射频信号进行模数转换；可编程逻辑门阵列，与所述AD转换器连接，用于对模数转换后的超声波射频信号进行数字信号处理，将超声波射频信号转换为A型波形；对A型波形进行信号特征提取，所提取的特征用于生成B型图形及实时监控所述铁路钢轨探伤系统的状态。2.如权利要求1所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，还包括：存储器，与所述可编程逻辑门阵列连接，用于存储A型波形的特征；显示器，与所述存储器连接，用于显示和回放A型波形。3.如权利要求2所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于：所述存储器还用于存储B型图形；所述显示器还用于显示和回放B型图形。4.如权利要求1所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述信号调理电路包括：限幅电路，与所述轮探头连接，用于限制超声波射频信号的幅值；程控放大电路，与所述限幅电路连接，用于对超声波射频信号进行程控放大。5.如权利要求1至4任一项所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述可编程逻辑门阵列包括：数字滤波电路，与所述AD转换器连接，用于对模数转换后的超声波射频信号进行数字滤波；数字检波电路，与所述数字滤波电路连接，用于对数字滤波后的超声波射频信号进行检波，生成A型波形；发射波提取闸门，用于从A型波形提取发射脉冲宽度、高度和声程；草状波提取闸门，用于从A型波形提取轮探头内草状波高度；界面波提取闸门，用于从A型波形提取界面波的宽度、高度和声程；伤损波提取闸门，用于从A型波形提取：伤损波的宽度、高度和声程，铁路钢轨内草状波高度；底波提取闸门，用于从A型波形提取底波的宽度、高度和声程。6.如权利要求5所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述发射脉冲宽度、高度和声程，用于：判别轮探头中超声波晶片的线缆连接状态，以及在回放A型波形时复原发射脉冲波形。7.如权利要求5所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述轮探头内草状波高度，用于：判断轮探头是否工作正常。8.如权利要求5所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述界面波的宽度、高度和声程，用于：计算界面波时间，以及在回放A型波形时复原界面波波形。9.如权利要求5所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述伤损波的宽度、高度和声程，用于：计算铁路钢轨伤损位置，以及在回放A型波形时复原伤损波波形；所述铁路钢轨内草状波高度，用于：判别所述铁路钢轨探伤系统的灵敏度。2CN107677729A权利要求书2/2页10.如权利要求5所述的铁路钢轨探伤系统，其特征在于，所述底波的宽度、高度和声程，用于：计算铁路钢轨底波位置，以及与界面波一起判别钢轨类型。3CN107677729A说明书1/5页铁路钢轨探伤系统技术领域[0001]本发明涉及铁路技术领域，尤其涉及铁路钢轨探伤系统。背景技术[0002]大型铁路钢轨探伤车最高检测速度80km/h，具有检测速度快、效率高的特点，为保障铁路安全起到了重要作用。铁路钢轨探伤车上安装有铁路钢轨探伤系统，采用与铁路钢轨踏面接触的轮探头，在探伤车行驶过程中完成铁路钢轨内部伤损的检测作