CN204666562U - 一种火车车轮激光超声探伤系统 - Google Patents
一种火车车轮激光超声探伤系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204666562U CN204666562U CN201520296055.1U CN201520296055U CN204666562U CN 204666562 U CN204666562 U CN 204666562U CN 201520296055 U CN201520296055 U CN 201520296055U CN 204666562 U CN204666562 U CN 204666562U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- train wheel
- laser
- medium layer
- ultrasound
- fault detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种火车车轮激光超声探伤系统，包括：支架载体，其结构与被检测火车车轮结构相吻合，以固定支撑被检测火车车轮；激光发生器，其设置在所述支架载体的一侧；增强介质层，其设置在所述支架载体与所述被检测火车车轮之间，且与所述被检测火车车轮相贴合，所述增强介质层可接收激光并激发产生超声波；透镜系统，其与所述激光发生器同侧，以使激光经过所述透镜系统反射到增强介质层上；超声波接收装置，其设置在支架载体的周围。本实用新型提供了一种在对火车车轮进行激光超声探伤时，激光通过增强介质层对被检测火车车轮进行激光超声探伤，避免了因直接接触而造成火车车轮损伤，提高了超声波的转换率。
Description
技术领域
本实用新型涉火车车轮探伤系统。更具体地说，本实用新型涉及一种火车车轮激光超声探伤系统。
背景技术
目前，在工业生产及应用过程中，对火车车轮进行无损探伤以获知火车车轮内部的缺陷已成为一种常规化的检测手段。其中，超声波探伤技术是业界采用较为广泛的一种探伤技术。
现有的超声波激发技术，大体包括两种情况，一种是通过超声波换能器的压电效应向火车车轮的探伤面发出超声波，并根据所述超声波经由火车车轮缺陷的反射回波或衍射波来确定火车车轮内部的缺陷。另一种情况是通过激光发生器向火车车轮表面发射激光，火车车轮表面基于热弹效应或者融蚀效应而产生超声波，超声波渗透到火车车轮内部，经过火车车轮缺陷时反射超声波回波信号或衍射波来确定火车车轮内部的缺陷。其中，第一种情况的探伤方法要求超声波换能器与火车车轮良好接触；而第二种情况的探伤方法中，激光直接投射到被检测火车车轮表面，长时间会产生热损伤，对被检测火车车轮表面造成损伤，另外，该方法通过被检测火车车轮激光转换为超声波的转换率低，检测准确度低。
鉴于以上描述，亟待有一种在对火车车轮进行激光超声探伤时，可避免因直接接触而造成火车车轮损伤，且能提高超声波的转换率，同时不需要超声波换能器与火车车轮良好接触。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种火车车轮激光超声探伤系统，并提供至少一个后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种提高超声波转化率和避免激光直接 投射火车车轮表面造成热损伤的激光超声探伤系统。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种火车车轮激光超声探伤系统，包括：
支架载体，其结构与被检测火车车轮结构相吻合，以固定支撑所述被检测火车车轮；
激光发生器，其设置在所述支架载体的一侧；
增强介质层，其设置在所述支架载体与所述被检测火车车轮之间，且与所述被检测火车车轮相贴合，所述增强介质层可避免激光直接接触所述被检测火车车轮而造成所述被检测火车车轮的损伤，所述增强介质层可接收激光发生器发射的激光并激发产生超声波；
透镜系统，其与所述激光发生器同侧，以使激光发生器发射的激光经过所述透镜系统反射到所述增强介质层上；
超声波接收装置，其设置在所述支架载体的周围，所述超声波接收装置接收所述被检测火车车轮探伤面产生的超声波回波信号。
优选的是，其中，还包括：
耦合剂，其涂覆在所述增强介质层上，以使得所述增强介质层与所述被检测火车车轮紧密贴合。
优选的是，其中，所述增强介质层是由基于物理效应接收激光激发产生而且增强超声波的材料制成。
优选的是，其中，所述增强介质层是由基于热弹效应或者融蚀效应接受激光激发产生并且增强超声波的金属材料制成。
优选的是，其中，所述透镜系统包括透镜、伺服驱动系统和固定支架组件，所述透镜设置在所述伺服驱动系统上，所述固定支架组件支撑所述伺服驱动系统，所述伺服驱动系统驱动所述透镜。
优选的是，其中，所述透镜可旋转，其旋转角度为0～360°。
优选的是，其中，所述耦合剂为液体介质。
优选的是，其中，所述耦合剂为水。
优选的是，其中，所述超声波接收装置具有一个或多个超声波接收探头。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、本实用新型提供了一种在对火车车轮进行激光超声探伤时，激光通过增强介质层对被检测火车车轮进行激光超声探伤，不仅避免了激光因直接接触被检测火车车轮而造成被检测火车车轮损伤，而且能提高超声波的转换率。
2、本实用新型提供的增强介质层设置在支架载体和被检测火车车轮之间，其表面结构根据被检测火车车轮表面结构的变化而作出相应的改变，这样可使增强介质层贴合在被检测火车车轮上，不仅便于检测，而且提高了准确率。
3、本实用新型在增强介质层和被检测火车车轮之间涂覆耦合剂，可避免被检测火车车轮与增强介质层之间存在空气影响检测精度。
4、本实用新型提供的火车车轮激光超声探伤系统中的透镜相应于激光发生器发射的激光光束或被检测火车车轮位置的变化而旋转相应的角度，这样使得通过透镜发射的激光准确反射到与被检测火车车轮探伤面接触的增强介质层。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例中火车车轮激光超声探伤系统的结构示意图；
图2为本实用新型的另一个实施例中火车车轮激光超声探伤系统的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图2所示，本实用新型所述的火车车轮激光超声系统的结构包括支架载体1、增强介质层2、耦合剂3、被检测火车车轮4、激光发生器5、透射镜系统7、伺服驱动系统8、固定支架组件9和超声波接收装置10：
支架载体1的结构与被检测火车车轮4的结构相吻合，用来固定及支撑被检测火车车轮4。
激光发生器5设置在支架载体1的一侧，例如激光发生器5发射的激光 6为脉冲激光。
增强介质层2设置在支架载体1与被检测火车车轮4之间，且与被检测火车车轮4相贴合，增强介质层2可避免激光直接接触被检测火车车轮4而造成被检测火车车轮4的损伤，增强介质层2的表面结构根据被检测火车车轮4表面结构的变化而作出相应的改变。例如被检测火车车轮为金属材质和非金属材质。
透镜系统与激光发生器5同侧，激光发生器5发射的激光6经过透镜系统反射到增强介质层2上。
超声波接收装置10，设置在支架载体1的周围，超声波接收装置10用于接收被检测火车车轮4探伤面产生的超声波回波信号。
在另一种实例中，在增强介质2上涂覆有耦合剂3，可使增强介质层2与被检测火车车轮4紧密贴合，避免被检测火车车轮4与增强介质层2之间存在空气影响检测精度。耦合剂3为液体介质，例如耦合剂3为水，并且这只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。
上述方案中在被检测火车车轮4和支架载体1之间设置增强介质层2的一种实现方式为：增强介质层2是由基于物理效应接收激光激发产生而且增强超声波的材料制成，其工作方式为：增强介质层2用于接收激光6，激光6在增强介质层2上产生融蚀效应而激发出超声波信号，超声波信号穿过增强介质层2对被检测火车车轮4的探伤面进行扫描。
上述方案中在被检测火车车轮4和支架载体1之间设置增强介质层2的一种实现方式为：增强介质层2是由基于热弹效应或者融蚀效应接受激光激发产生并且增强超声波的金属材料制成，这只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。
在另一个实例中，透镜系统包括透镜7、伺服驱动系统8和固定支架组件9，透镜7设置在伺服驱动系统8上，固定支架组件9支撑伺服驱动系统8，伺服驱动系统8驱动透镜7。
在另一个实例中，透镜可旋转，其旋转角度为0～360°，透镜7相应于激光发生器5发射的激光光束或者被检测火车车轮4位置的变化而旋转相应的角度，使得通过透镜7发射的激光6准确反射到与被检测火车车轮4探伤 面接触的增强介质层2。
在另一个实例中，耦合剂3为液体介质。
在另一个实例中，耦合剂3为水，这只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。
在另一个实例中，超声波接收装置10具有一个或多个超声波接收探头。
本实用新型在工作时，将被检测火车车轮4置于支架载体1上，在支架载体1和被检测火车车轮4之间设置增强介质层2，为了使增强介质层2更好的贴合被检测火车车轮4，在增强介质层2上涂覆一层耦合剂3，例如水或油。激光发生器5发射激光6至透镜7上，透镜7将激光6反射到增强介质层2上，增强介质层2接收激光6，激光6在增强介质层2上产生融蚀效应而激发出超声波信号，超声波信号穿过增强介质层2对被检测火车车轮4的探伤面进行扫描，设置在支架载体周围的超声波接收装置10上的一个或多个超声波接收探头捕获被检测火车车轮探伤面的超声波回波信号对被检测火车车轮探伤面的伤损状况进行检测。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，包括：
支架载体，其结构与被检测火车车轮结构相吻合，以固定支撑所述被检测火车车轮；
激光发生器，其设置在所述支架载体的一侧；
增强介质层，其设置在所述支架载体与所述被检测火车车轮之间，且与所述被检测火车车轮相贴合，所述增强介质层可避免激光直接接触所述被检测火车车轮而造成对所述被检测火车车轮的损伤，所述增强介质层可接收激光发生器发射的激光并激发产生超声波；
透镜系统，其与所述激光发生器同侧，以使激光发生器发射的激光经过所述透镜系统反射到所述增强介质层上；
超声波接收装置，其设置在所述支架载体的周围，所述超声波接收装置接收从所述被检测火车车轮返回的超声波回波信号。
2.如权利要求1所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，还包括：
耦合剂，其涂覆在所述增强介质层上，以使得所述增强介质层与所述被检测火车车轮紧密贴合。
3.如权利要求1所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述增强介质层是由基于物理效应接收激光激发产生而且增强超声波的材料制成。
4.如权利要求3所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述增强介质层是由基于热弹效应或者融蚀效应接受激光激发产生并且增强超声波的金属材料制成。
5.如权利要求1所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述透镜系统包括透镜、伺服驱动系统和固定支架组件，所述透镜设置在所述伺服驱动系统上，所述固定支架组件支撑所述伺服驱动系统，所述伺服驱动系统驱动所述透镜。
6.如权利要求5所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述 透镜可旋转，其旋转角度为0～360°。
7.如权利要求2所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述耦合剂为液体介质。
8.如权利要求7所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述耦合剂为水。
9.如权利要求1所述的火车车轮激光超声探伤系统，其特征在于，所述超声波接收装置具有一个或多个超声波接收探头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520296055.1U CN204666562U (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 一种火车车轮激光超声探伤系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520296055.1U CN204666562U (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 一种火车车轮激光超声探伤系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204666562U true CN204666562U (zh) | 2015-09-23 |
Family
ID=54136934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520296055.1U Active CN204666562U (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 一种火车车轮激光超声探伤系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204666562U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110907363A (zh) * | 2018-09-17 | 2020-03-24 | 常州悦阡物联网科技有限公司 | 基于激光超声的高铁接触线的裂纹检测系统及检测方法 |
-
2015
- 2015-05-08 CN CN201520296055.1U patent/CN204666562U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110907363A (zh) * | 2018-09-17 | 2020-03-24 | 常州悦阡物联网科技有限公司 | 基于激光超声的高铁接触线的裂纹检测系统及检测方法 |
| CN110907363B (zh) * | 2018-09-17 | 2022-08-02 | 常州天策电子科技有限公司 | 基于激光超声的高铁接触线的裂纹检测系统及检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102207488B (zh) | 横波tofd缺陷定位方法 | |
| CN101398409B (zh) | 斜入射体波技术钢板自动检测方法及其装置 | |
| CN104990982B (zh) | 一种基于自动扫描的蜂窝夹芯结构超声成像检测方法 | |
| CN105699492A (zh) | 一种用于焊缝检测的超声成像方法 | |
| CN101706476B (zh) | 电磁超声板材自动探伤方法及其装置 | |
| CN107817299A (zh) | 一种环件自动化超声相控阵无损检测方法及装置 | |
| CN101398410A (zh) | 一种电磁超声技术钢轨缺陷检测方法及其装置 | |
| CN104807886B (zh) | 激光超声探伤方法 | |
| CN105021142A (zh) | 一种激光搭接焊缝宽度的测量方法和所用装置 | |
| CN107688050A (zh) | 一种空气耦合超声相控阵检测装置 | |
| CN1332198C (zh) | 超声实时检测及监控方法 | |
| JP2009229355A (ja) | 原子炉振動監視装置及びその方法 | |
| CN105954356A (zh) | 一种基于有限幅度法的金属块闭合裂纹检测定位方法 | |
| CN112067696A (zh) | 一种基于激光超声检测管道表面缺陷的系统 | |
| CN103977949A (zh) | 一种柔性梳状导波相控阵换能器 | |
| CN106979761B (zh) | 一种锂离子电池内部各层级厚度及表面形貌的检测方法 | |
| US20160349217A1 (en) | Apparatus and method for full-field pulse-echo laser ultrasonic propagation imaging | |
| CN103424475B (zh) | 基于相控阵超声检测的被测面轮廓提取方法 | |
| CN106018551A (zh) | 一种基于多通道时间反转法的铝管缺陷检测定位方法 | |
| CN204666562U (zh) | 一种火车车轮激光超声探伤系统 | |
| CN103990592A (zh) | 一种适用于曲面板管类零件检测的柔性梳状导波换能器 | |
| Chen et al. | Ultrasonic Imaging Detection of Welding Joint Defects of Pressure Pipeline Based on Phased Array Technology | |
| CN113874721A (zh) | 一种用于板材的无损测试的方法和设备 | |
| CN205581061U (zh) | 一种可移动传感器铝管缺陷检测定位装置 | |
| JP5410651B2 (ja) | 表面劣化検出装置およびその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |