CN103728368A - 用于铁轨部件的裂纹检测器 - Google Patents

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朱建斌
经伟
丁杰雄
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Abstract

本发明公开了一种用于铁轨部件的裂纹检测器，包括信号检测电路、探头、振荡器、放大器、A/D转换器、单片机、蜂鸣器和显示器，所述探头由激励线圈、检测线圈、U型磁芯和I型磁芯组成。由单片机产生周期性的触发脉冲,通过振荡电路在探头的激励线圈1中产生正弦激励信号。检测线圈输出的电压信号通过信号检测电路提取对试件裂纹缺陷比较敏感的部分,再经过放大器放大、A/D转换送入单片机进行处理,由单片机驱动蜂鸣器报警，并显示裂纹缺陷的大小。本发明在表面涂层、潮湿和水底等恶劣环境下也能开展检测工作，具有结构简单、灵敏度高、频率相应特性好以及测试电路简单等优点。

Description

用于铁轨部件的裂纹检测器
技术领域
 本发明涉及一种铁轨检测装置，尤其涉及一种用于铁轨部件的裂纹检测器。
背景技术
 随着铁路运输的不断提速，自动化程度越来越高，人们对机车车辆及铁道设施的安全可靠运行提出了更高的要求。铁道设施工作环境恶劣，工作强度大，必须对其进行定期的故障检测。超声探伤车、转辙机运程压监控等设施已经能满足大部分需求，但对于一些负荷较重的零部件容易产疲劳裂纹直至断裂，以及铁轨上一些焊缝质量问题还停留在定期人工目测阶段，不能满足发展要求。
现有技术中常用于检测裂纹缺陷的无损探伤方法有磁粉、渗透、超声和射线等检测技术。这些技术各有其优缺点：磁粉法现场应用非常简单，能直接检测表面缺陷，但如被检工件表面有涂层或潮湿，其检测可靠性将大为降低；渗透法对表面开口裂纹检测灵敏度很高，但对表面有涂层及潮湿的工件就不理想，且对缺陷的判定有赖检验人员的经验；超声法对工件表层下缺陷的检测很有效，但检测时需耦合剂，效率较低，对缺陷的判定也有赖技术人员的经验；射线法对工件表层下缺陷的检测很有效，但射线辐射危害人体，检测时必须进行安全防护，且有些工况不易实施。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于铁轨部件的裂纹检测器。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括信号检测电路、探头、振荡器、放大器、A/D转换器、单片机、蜂鸣器和显示器，所述探头的信号输出端与所述信号检测电路的检测信号输入端连接，所述探头的震荡信号输入端与所述振荡器的信号出端连接，所述振荡器的信号输入端与所述单片机的震荡信号输出端连接，所述信号检测电路的检测信号输出端与所述放大器的信号输入端连接，所述放大器的信号输出端与所述A/D转器的信号输入端连接，所述A/D转换器的信号输出端与所述单片机的检测信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述显示器的信号输入端连接，所述单片机的音频信号输出端与所述蜂鸣器的信号输入端连接。
具体地，所述探头由激励线圈、检测线圈、U型磁芯和I型磁芯组成，所述激励线圈缠绕于所述U型磁芯上并与所述振荡器的信号输出端连接，所述检测线圈缠绕于所述I型磁芯上并与所述信号检测电路的检测信号输入端连接，两线圈的相对位置为正交取向，且缠绕有所述检测线圈的I型磁芯靠近缠绕有所述激励线圈的U型磁芯的开口中点处。
本发明的有益效果在于：
本发明采用感应线圈感应涡流反磁场的变化，将反磁场的变化转化为电信号，使其变为易于实现的自动识别信号，从而得到缺陷信息，涡流技术对表面开口裂纹很灵敏，在表面涂层、潮湿和水底等恶劣环境下也能开展检测工作，具有结构简单、灵敏度高、频率相应特性好以及测试电路简单等优点。
附图说明
图1是本发明的结构原理框图；
图2是本发明所述探头的结构示意图。
图中1-激励线圈、2-U型磁芯、3-检测线圈、4-I型磁芯、5-试件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：包括信号检测电路、探头、振荡器、放大器、A/D转换器、单片机、蜂鸣器和显示器，探头的信号输出端与信号检测电路的检测信号输入端连接，探头的震荡信号输入端与振荡器的信号出端连接，振荡器的信号输入端与单片机的震荡信号输出端连接，信号检测电路的检测信号输出端与放大器的信号输入端连接，放大器的信号输出端与A/D转器的信号输入端连接，A/D转换器的信号输出端与单片机的检测信号输入端连接，单片机的显示信号输出端与显示器的信号输入端连接，单片机的音频信号输出端与蜂鸣器的信号输入端连接。
如图2所示：本发明探头由激励线圈1、检测线圈3、U型磁芯2和I型磁芯4组成，激励线圈1缠绕于U型磁芯2上并与振荡器的信号输出端连接，检测线圈3缠绕于I型磁芯4上并与信号检测电路的检测信号输入端连接，两线圈的相对位置为正交取向，且缠绕有检测线圈3的I型磁芯4靠近缠绕有激励线圈1的U型磁芯2的开口中点处。
如图1和图2所示：由单片机产生周期性的触发脉冲,通过振荡电路在探头的激励线圈1中产生正弦激励信号。检测线圈3输出的电压信号通过信号检测电路提取对试件2裂纹缺陷比较敏感的部分,再经过放大器放大、A/D转换送入单片机进行处理,由单片机驱动蜂鸣器报警，并显示裂纹缺陷的大小。

Claims (2)

1.一种用于铁轨部件的裂纹检测器，其特征在于：包括信号检测电路、探头、振荡器、放大器、A/D转换器、单片机、蜂鸣器和显示器，所述探头的信号输出端与所述信号检测电路的检测信号输入端连接，所述探头的震荡信号输入端与所述振荡器的信号出端连接，所述振荡器的信号输入端与所述单片机的震荡信号输出端连接，所述信号检测电路的检测信号输出端与所述放大器的信号输入端连接，所述放大器的信号输出端与所述A/D转器的信号输入端连接，所述A/D转换器的信号输出端与所述单片机的检测信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述显示器的信号输入端连接，所述单片机的音频信号输出端与所述蜂鸣器的信号输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的用于铁轨部件的裂纹检测器，其特征在于：所述探头由激励线圈、检测线圈、U型磁芯和I型磁芯组成，所述激励线圈缠绕于所述U型磁芯上并与所述振荡器的信号输出端连接，所述检测线圈缠绕于所述I型磁芯上并与所述信号检测电路的检测信号输入端连接，两线圈的相对位置为正交取向，且缠绕有所述检测线圈的I型磁芯靠近缠绕有所述激励线圈的U型磁芯的开口中点处。
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