CN112179540A - 一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置，包括：向超声波发射探头发送激励电信号；控制超声波发射探头向轨道发射超声波信号，并确定超声波信号的发射时间；控制至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间；根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

Description

一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置

技术领域

本申请涉及铁路轨道应力检测技术领域，尤其涉及一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置。

背景技术

高速铁路均大量采用全区间、跨区间超长无缝线路这种新型轨道结构。无缝线路长钢轨所承受的温度应力要比普通钢轨所承受的温度应力大得多。当温度应力超过钢轨的承受限度时，就会在扣件阻力小或路基条件差的区域释放能量。当压应力过大时，会发生胀轨；当拉应力过大时，会发生断轨，直接影响轨道交通的运行安全。相关技术中，检测轨道应力的手段有以下几种：观测桩法、标定轨长法、横向加力法、巴克豪森法以及X射线法。上述方法均为定点检测方法，无法对整条线路上的应力分布进行定量分析，局限性较大。

发明内容

本申请提供了一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置，以解决相关技术中，检测轨道应力时，无法对整条线路上的应力分布进行定量分析，局限性较大的问题。

一方面，本申请提供一种轨道应力检测方法，应用于轨道应力检测装置，所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述方法包括：

向所述超声波发射探头发送激励电信号；

控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；

控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，所述方法还包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，所述确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可选的，所述根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可选的，所述向所述超声波发射探头发送激励电信号，包括：

对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

另一方面，本申请还提供一种轨道应力检测装置，所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述轨道应力检测装置包括：

发送模块，用于向所述超声波发射探头发送激励电信号；

第一确定模块，用于控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；

第二确定模块，用于控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；

第三确定模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，所述轨道应力检测装置还包括：

第四确定模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，所述第三确定模块包括：

第一计算子模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

第二计算子模块，用于根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可选的，所述第四确定模块包括：

第三计算子模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

第四计算子模块，用于根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可选的，所述发送模块包括：

放大子模块，用于对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

发送子模块，用于向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

由以上技术方案可知，本申请提供一种轨道应力检测方法和轨道应力检测装置，所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述方法包括：向所述超声波发射探头发送激励电信号；控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。这样，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种轨道应力检测方法的流程图；

图2为本申请提供的一种轨道应力检测装置的示意图；

图3为本申请提供的另一种轨道应力检测方法的流程图；

图4为本申请提供的超声波发射探头和4个超声波接收探头的示意图；

图5为本申请提供的一种轨道应力检测装置的结构图；

图6为本申请提供的另一种轨道应力检测装置的结构图；

图7为本申请提供的另一种轨道应力检测装置的结构图；

图8为本申请提供的另一种轨道应力检测装置的结构图；

图9为本申请提供的另一种轨道应力检测装置的结构图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，图1是本申请提供的一种轨道应力检测方法的流程图，应用于轨道应力检测装置。轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头。超声波发射探头和至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且超声波发射探头和至少一个超声波接收探头可在轨道上连续移动。如图1所示，包括以下步骤：

步骤101、向所述超声波发射探头发送激励电信号。

在步骤101中，如图2所示，为本申请提供的一种轨道应力检测装置的示意图。轨道应力检测装置可以包含处理主机、超声波发射探头、超声波接收探头、超声波探头收发控制结构、行程采集模块、温度采集模块、水箱和清洁刷。清洁刷可以用于清洁轨面并均匀撒水到轨面上。超声波发射探头用于发射超声波信号，超声波接收探头用于接收超声波临界纵波信号。行程采集模块可以用于采集行程位置，温度采集模块可以用于采集钢轨实时温度。超声波探头收发控制结构可以用于控制超声波发射探头和超声波接收探头的收放，保证探头与轨面的耦合，还可以保持超声波发射探头和超声波接收探头之间的角度和距离不变。超声波探头收发控制结构可以控制超声波发射探头和超声波接收探头整体自适应左右旋转，保证适中的探头与轨道间贴合力，保证超声波发射探头和超声波接收探头整体处于轨道顶中心。处理主机可以用于激励脉冲、信号放大、波形数据处理、温度数据处理、行程数据处理、应力换算以及人机交互等等。

可以向超声波发射探头发送激励电信号。

步骤102、控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号。

在步骤102中，可以控制超声波发射探头向轨道发射超声波信号，并确定超声波信号的发射时间。其中，超声波信号为超声波发射探头接收到激励电信号之后，将激励电信号进行转换所获得的超声波信号。

步骤103、控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号。

在步骤103中，可以控制至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间。其中，超声波临界纵波信号为超声波信号接触到轨道所获得的，并沿轨道传输至至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号。

步骤104、根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

在步骤104中，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

需要说明的是，相关技术中，检测轨道应力的手段有以下几种：观测桩法、标定轨长法、横向加力法、巴克豪森法以及X射线法。上述方法均为定点检测方法，无法对整条线路上的应力分布进行定量分析，局限性较大。

而在本申请中，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

本申请提供的轨道应力检测方法，应用于轨道应力检测装置。所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述方法包括：向所述超声波发射探头发送激励电信号；控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。这样，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。并且由于超声波发射探头和至少一个超声波接收探头可在轨道上连续移动，可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

参见图3，图3是本申请提供的另一种轨道应力检测方法的流程图，应用于轨道应力检测装置。轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头。超声波发射探头和至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且超声波发射探头和至少一个超声波接收探头可在轨道上连续移动，如图3所示，包括以下步骤：

步骤301、向所述超声波发射探头发送激励电信号。

在步骤301中，可以向超声波发射探头发送激励电信号。

可选的，所述向所述超声波发射探头发送激励电信号，包括：

对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

需要说明的是，可以对初始电信号进行放大处理，获得激励电信号。进机可以向超声波发射探头发送激励电信号。对初始电信号进行放大处理，获得的激励电信号的电压较高，这样可以保证超声波发射探头对激励电信号进行转换时所获得的超声波信号的能量较大。

步骤302、控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号。

在步骤302中，可以控制超声波发射探头向轨道发射超声波信号，并确定超声波信号的发射时间。其中，超声波信号为超声波发射探头接收到激励电信号之后，将激励电信号进行转换所获得的超声波信号。

步骤303、控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号。

在步骤303中，可以控制至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间。其中，超声波临界纵波信号为超声波信号接触到轨道所获得的，并沿轨道传输至至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号。

假设一共存在4个超声波接收探头。如图4所示，为超声波发射探头和4个超声波接收探头的示意图。在图4中，同一根轨道上设置了超声波发射探头A，超声波接收探头B、超声波接收探头C、超声波接收探头D和超声波接收探头E，且超声波发射探头A、超声波接收探头B、超声波接收探头C、超声波接收探头D和超声波接收探头E依次设置于同一根轨道上。

假设超声波发射探头A发射超声波信号的时间为t₀，即超声波信号的发射时间为t₀。假设超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间为t₁；超声波接收探头C接收到超声波临界纵波信号的接收时间为t₂；超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间为t₃；超声波接收探头E接收到超声波临界纵波信号的接收时间为t₄。

步骤304、根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

在步骤304中，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，所述确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间。其中，至少一个第一传输时间为超声波临界纵波信号从超声波发射探头沿轨道传输至至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间。即可以根据超声波信号的发射时间t₀以及超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁，计算超声波临界纵波信号从超声波发射探头A沿轨道传输至超声波接收探头B所花费的第一传输时间t_AB＝t₁-t₀；可以根据超声波信号的发射时间t₀以及超声波接收探头C接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₂，计算超声波临界纵波信号从超声波发射探头A沿轨道传输至超声波接收探头C所花费的第一传输时间t_AC＝t₂-t₀；可以根据超声波信号的发射时间t₀以及超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₃，计算超声波临界纵波信号从超声波发射探头A沿轨道传输至超声波接收探头D所花费的第一传输时间t_AD＝t₃-t₀；可以根据超声波信号的发射时间t₀以及超声波接收探头E接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₄，计算超声波临界纵波信号从超声波发射探头A沿轨道传输至超声波接收探头E所花费的第一传输时间t_AE＝t₄-t₀。

可以根据至少一个第一传输时间，通过以下公式计算超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由超声波发射探头传输至至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从超声波发射探头传输至至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

例如，想要确定超声波发射探头A与超声波接收探头B之间的轨道所承受的应力变化Δσ_AB时，可以根据超声波信号的发射时间t₀以及超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁，计算超声波临界纵波信号从超声波发射探头A沿轨道传输至超声波接收探头B所花费的第一传输时间t_AB；还可以确定超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由超声波发射探头A传输至超声波接收探头B的第一基准传输时间

进而可以计算超声波接收探头B对应的第一传输时间t_AB与超声波接收探头B对应的第一基准传输时间

的差值Δt_1AB。还可以根据超声波发射探头A与超声波接收探头B之间的轨道的长度D_AB计算温度对超声波临界纵波信号从超声波发射探头A传输至超声波接收探头B的传输时间的影响量Δt_T1AB。此时

此时，超声波发射探头A与超声波接收探头B之间的轨道所承受的应力变化Δσ_AB为：

类似的，还可以计算超声波发射探头A与超声波接收探头C之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波发射探头A与超声波接收探头D之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波发射探头A与超声波接收探头E之间的轨道所承受的应力变化。需要说明的是，超声波接收探头的数量不仅仅可以为4个，也可以为2个、3个或者更多。通过上述方法即可计算出超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

步骤305、在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

在步骤305中，在轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，可以根据超声波信号的发射时间以及至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，所述根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可以根据超声波信号的发射时间以及至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间。其中，第二传输时间为超声波临界纵波信号在任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间。即可以根据超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁以及超声波接收探头C接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₂，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头B和超声波接收探头C之间的轨道上的第二传输时间t_BC＝t₂-t₁；可以根据超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁以及超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₃，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头B和超声波接收探头D之间的轨道上的第二传输时间t_BD＝t₃-t₁；可以根据超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁以及超声波接收探头E接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₄，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头B和超声波接收探头E之间的轨道上的第二传输时间t_BE＝t₄-t₁；可以根据超声波接收探头C接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₂以及超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₃，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头C和超声波接收探头D之间的轨道上的第二传输时间t_cD＝t₃-t₂；可以根据超声波接收探头C接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₂以及超声波接收探头E接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₄，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头C和超声波接收探头E之间的轨道上的第二传输时间t_CE＝t₄-t₂；可以根据超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₃以及超声波接收探头E接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₄，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头D和超声波接收探头E之间的轨道上的第二传输时间t_DE＝t₄-t₃。

可以根据任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

例如，想要确定超声波接收探头B与超声波接收探头D之间的轨道所承受的应力变化Δσ_BD时，可以根据超声波接收探头B接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₁以及超声波接收探头D接收到超声波临界纵波信号的接收时间t₃，计算超声波临界纵波信号在超声波接收探头B和超声波接收探头D之间的轨道上的第二传输时间t_BD＝t₃-t₁；还可以确定超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由超声波接收探头B传输至超声波接收探头D的第二基准传输时间

进而可以计算超声波接收探头B与超声波接收探头D对应的第二传输时间t_BD，与，超声波接收探头B与超声波接收探头D对应的第二基准传输时间

的差值Δt_2BD。还可以根据超声波接收探头B与超声波接收探头D之间的轨道的长度D_BD计算温度对超声波临界纵波信号从超声波接收探头B传输至超声波接收探头D的传输时间的影响量Δt_T2BD。此时

此时，超声波接收探头B与超声波接收探头D之间的轨道所承受的应力变化Δσ_BD为：

类似的，还可以计算超声波接收探头B与超声波接收探头C之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波接收探头B与超声波接收探头E之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波接收探头C与超声波接收探头D之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波接收探头C与超声波接收探头E之间的轨道所承受的应力变化；计算超声波接收探头D与超声波接收探头E之间的轨道所承受的应力变化。需要说明的是，超声波接收探头的数量不仅仅可以为4个，也可以为2个、3个或者更多。通过上述方法即可计算出至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

本申请提供的轨道应力检测方法，可以根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间。进而可以根据至少一个第一传输时间，计算超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。或者，可以根据超声波信号的发射时间以及至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间。进而可以根据任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，计算任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。并且由于超声波发射探头和超声波接收探头可在轨道上连续移动，可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

参见图5，图5是本申请提供的一种轨道应力检测装置的结构图。所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动。如图5所示，轨道应力检测装置500包括发送模块501、第一确定模块502、第二确定模块503和第三确定模块504，其中：

发送模块501，用于向所述超声波发射探头发送激励电信号；

第一确定模块502，用于控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；

第二确定模块503，用于控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；

第三确定模块504，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，如图6所示，在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，所述轨道应力检测装置还包括：

第四确定模块505，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

可选的，如图7所示，所述第三确定模块504包括：

第一计算子模块5041，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

第二计算子模块5042，用于根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，AT为温度变化量。

可选的，如图8所示，所述第四确定模块505包括：

第三计算子模块5051，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

第四计算子模块5052，用于根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

可选的，如图9所示，所述发送模块501包括：

放大子模块5011，用于对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

发送子模块5012，用于向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

轨道应力检测装置500能够实现图1和图3的方法实施例中轨道应力检测装置实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。且轨道应力检测装置500可以实现根据超声波信号的发射时间以及至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到超声波临界纵波信号的接收时间，确定超声波发射探头与至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。并且由于超声波发射探头和至少一个超声波接收探头可在轨道上连续移动，可以实现连续行进应力检测，可以得到整体线路上的应力分布情况。为轨道应力放散的位置确定提供依据。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道应力检测方法，应用于轨道应力检测装置，其特征在于，所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述方法包括：

向所述超声波发射探头发送激励电信号；

控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；

控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，所述方法还包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，包括：

根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述向所述超声波发射探头发送激励电信号，包括：

对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

6.一种轨道应力检测装置，其特征在于，所述轨道应力检测装置包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头依次设置于同一根轨道上，且所述超声波发射探头和所述至少一个超声波接收探头可在所述轨道上连续移动，所述轨道应力检测装置包括：

发送模块，用于向所述超声波发射探头发送激励电信号；

第一确定模块，用于控制所述超声波发射探头向所述轨道发射超声波信号，并确定所述超声波信号的发射时间，其中，所述超声波信号为所述超声波发射探头接收到所述激励电信号之后，将所述激励电信号进行转换所获得的超声波信号；

第二确定模块，用于控制所述至少一个超声波接收探头接收超声波临界纵波信号，并确定所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，其中，所述超声波临界纵波信号为所述超声波信号接触到所述轨道所获得的，并沿所述轨道传输至所述至少一个超声波接收探头的超声波临界纵波信号；

第三确定模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

7.如权利要求6所述的轨道应力检测装置，其特征在于，在所述轨道应力检测装置包括至少两个超声波接收探头的情况下，所述轨道应力检测装置还包括：

第四确定模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，确定所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化。

8.如权利要求6或7所述的轨道应力检测装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：

第一计算子模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算至少一个第一传输时间，其中，所述至少一个第一传输时间为所述超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头沿轨道传输至所述至少一个超声波接收探头所对应的至少一个第一传输时间；

第二计算子模块，用于根据所述至少一个第一传输时间，通过以下公式计算所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中的每个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^*为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下由所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的第一基准传输时间，Δt₁为所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头对应的第一传输时间与该超声波接收探头对应的第一基准传输时间的差值，Δt_T1为温度对超声波临界纵波信号从所述超声波发射探头传输至所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头的传输时间的影响量；

其中，Δt_T1通过以下公式表示：

D₁为所述超声波发射探头与所述至少一个超声波接收探头中任意一个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

9.如权利要求7所述的轨道应力检测装置，其特征在于，所述第四确定模块包括：

第三计算子模块，用于根据所述超声波信号的发射时间以及所述至少两个超声波接收探头中的每个超声波接收探头接收到所述超声波临界纵波信号的接收时间，计算所述至少两个超声波接收探头中任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，其中，所述第二传输时间为所述超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二传输时间；

第四计算子模块，用于根据所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间，通过以下公式计算所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化：

其中，Δσ₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道所承受的应力变化，E为杨氏弹性模量，L为超声波临界纵波信号在外加应力方向上传播的声弹常数，t^**为超声波临界纵波信号在均匀、各向同性且应力自由的轨道上，并在标准温度下在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的第二基准传输时间，Δt₂为所述任意两个超声波接收探头对应的第二传输时间与该任意两个超声波接收探头对应的第二基准传输时间的差值，Δt_T2为温度对超声波临界纵波信号在所述任意两个超声波接收探头之间的轨道上的传输时间的影响量；

其中，Δt_T2通过以下公式表示：

D₂为所述任意两个超声波接收探头之间的轨道的长度，KT为与轨道材料相关的常数，ΔT为温度变化量。

10.如权利要求6或7所述的轨道应力检测装置，其特征在于，所述发送模块包括：

放大子模块，用于对初始电信号进行放大处理，获得所述激励电信号；

发送子模块，用于向所述超声波发射探头发送所述激励电信号。

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