RU2309402C2 - Method of ultrasonic test of rail welds - Google Patents

Method of ultrasonic test of rail welds Download PDF

Info

Publication number
RU2309402C2
RU2309402C2 RU2005136820/28A RU2005136820A RU2309402C2 RU 2309402 C2 RU2309402 C2 RU 2309402C2 RU 2005136820/28 A RU2005136820/28 A RU 2005136820/28A RU 2005136820 A RU2005136820 A RU 2005136820A RU 2309402 C2 RU2309402 C2 RU 2309402C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ultrasonic
rail
sounding
welded joint
measuring
Prior art date
Application number
RU2005136820/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005136820A (en
Inventor
Анатолий Аркадиевич Марков (RU)
Анатолий Аркадиевич Марков
Original Assignee
Анатолий Аркадиевич Марков
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Аркадиевич Марков filed Critical Анатолий Аркадиевич Марков
Priority to RU2005136820/28A priority Critical patent/RU2309402C2/en
Publication of RU2005136820A publication Critical patent/RU2005136820A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2309402C2 publication Critical patent/RU2309402C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: testing engineering.
SUBSTANCE: method comprises mounting the measuring unit on the surface of the rail and probing the weld with measuring members by means of emitting probing ultrasonic signals and receiving ultrasonic signals reflected from defects. The measuring unit is made of several measuring members.
EFFECT: enhanced reliability.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с помощью ультразвуковых (УЗ) волн для визуализации внутреннего строения объекта и обнаружения внутренних дефектов, в частности, в сварных стыках рельсов.The invention relates to the field of non-destructive testing using ultrasonic (ultrasound) waves to visualize the internal structure of an object and detect internal defects, in particular, in welded joints of rails.

Известны способы УЗ сварных стыков рельсов [1] (Марков А.А., Шпагин Д.А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. СПб.: "Образование - Культура", 1999. - 230 с.) стр.208, рис.3.5.3.6. заключающийся в том, что на поверхности катания рельсов устанавливают УЗ измерительный элемент, который по соответствующим схемам прозвучивания способен обнаружить дефект в определенной части сварного стыка рельсов, зондируют сварной стык рельсов измерительным элементом, для чего излучают зондирующие и принимают отраженные УЗ-сигналы. Затем оценивают факт наличия или отсутствия отраженного сигнала и принимают решение о наличии дефекта в соответствующей части сварного стыка рельсов.Known methods for ultrasonic welding of rail joints [1] (Markov A.A., Shpagin D.A. Ultrasonic inspection of rails. St. Petersburg: "Education - Culture", 1999. - 230 p.) P. 208, Fig. 3.5.3.6 . which consists in the fact that an ultrasonic measuring element is installed on the railing surface of the rails, which, according to appropriate sounding schemes, is able to detect a defect in a certain part of the welded joint of the rails, probe the welded joint of the rails with a measuring element, for which probing radiation is emitted and reflected ultrasound signals are received. Then assess the fact of the presence or absence of the reflected signal and decide on the presence of a defect in the corresponding part of the welded joint of the rails.

Данный способ фиг.1 предполагает наличие измерительных элементов, состоящих из одного 1 или двух - 2 и 3 УЗ-преобразователей. УЗ-преобразователь 1 излучает зондирующий и принимает сигнал, отраженный от дефекта 4 по схеме прозвучивания - вдоль сварного стыка рельсов 5. Измерительный элемент, состоящий из УЗ-преобразователей 2 и 3, может использовать несколько схем прозвучивания 2→3, 3→2, 3→3, 2→2 для обнаружения дефекта 4. Несколько схем прозвучивания позволяют обнаружить дефекты разных свойств и ориентации в одной части (окрестности точки 4) сварного стыка рельсов. Размеры этой части определяются диаграммой направленности УЗ-преобразователя, ориентацией и расстоянием до дефекта и его размерами, а также другими обстоятельствами. Таким образом, в большинстве способов дефектоскопии предполагается наличие взаимообусловленных: положения УЗ-преобразователей, схем прозвучивания и местоположения дефектов, которые могут быть найдены, т.е. каждый измерительный элемент способен обнаружить дефект в одной части сварного стыка.This method of figure 1 suggests the presence of measuring elements consisting of one 1 or two - 2 and 3 ultrasound transducers. The ultrasonic transducer 1 emits a probe and receives the signal reflected from the defect 4 according to the sounding pattern — along the welded joint of the rails 5. The measuring element, consisting of ultrasonic transducers 2 and 3, can use several sounding schemes 2 → 3, 3 → 2, 3 → 3, 2 → 2 to detect a defect 4. Several sounding schemes allow you to detect defects of different properties and orientations in one part (neighborhood of point 4) of the welded joint of the rails. The dimensions of this part are determined by the radiation pattern of the ultrasonic transducer, the orientation and distance to the defect and its dimensions, as well as other circumstances. Thus, in most flaw detection methods, it is assumed that there are interdependent ones: the positions of ultrasonic transducers, sounding schemes, and the location of defects that can be found, i.e. Each measuring element is able to detect a defect in one part of the welded joint.

Изменяя положение УЗ-преобразователей на поверхности катания рельсов, можно провести дефектоскопию сварки по оси симметрии рельса с требуемой разрешающей способностью. Например, в способах [2] Устройство для ультразвукового контроля сварных соединений заявка №2003111667/20, публикация №34018 и [3] Ultrasonic rail weld scanner (Ультразвуковой сканер рельсовой сварки), SPERRY PROD INC (US), патент №US 2937522 изменяется относительное положение УЗ-преобразователей и, соответственно, часть сварного стыка, подвергающаяся исследованию.By changing the position of the ultrasonic transducers on the rails, it is possible to conduct a defectoscopy of welding along the axis of symmetry of the rail with the required resolution. For example, in methods [2] Ultrasonic rail weld scanner, Patent Application No. US 2937522 changes relative, application No. 2003111667/20, publication No. 34018 and [3] Ultrasonic rail weld scanner, US Pat. No. 2937522 the position of the ultrasound transducers and, accordingly, the part of the welded joint undergoing investigation.

Недостатками таких способов являются низкие скорость и качество измерений. Первый недостаток связан с тем, что перемещение измерительного элемента и его позиционирование (определение и ввод данных его текущего положения в тракт оценки результатов измерений) требуют достаточно большого времени. В результате чего, в заводских условиях время исследования одного сварного соединения рельсов доходит до 45 минут [4]. Второй недостаток связан с низким качеством обнаружения дефектов, обусловленные ограниченной областью прозвучивания - участки обнаружения расположены только осью симметрии сварного стыка рельса.The disadvantages of such methods are the low speed and quality of measurements. The first drawback is that moving the measuring element and positioning it (determining and entering the data of its current position into the path for evaluating the measurement results) requires a rather long time. As a result, under factory conditions, the time of investigation of one welded joint of rails reaches 45 minutes [4]. The second drawback is associated with poor quality of detection of defects due to the limited sounding area - the detection sections are located only on the axis of symmetry of the welded joint of the rail.

Качество и достоверность обнаружения дефектов можно повысить, используя различные схемы прозвучивания дефекта: эхо, зеркально-теневые, теневые, зеркальные, дельта (см. [1], стр.37). Например, в способе УЗ-контроля рельсов [5] Патент РФ №2227911 Способ многоканального ультразвукового контроля рельсов, заключающемся в том, что на поверхности катания рельсов устанавливают УЗ измерительный блок, содержащий несколько измерительных элементов, каждый из которых по соответствующим схемам прозвучивания способен обнаружить дефекты в определенной части рельса, последовательно зондируют сварной стык рельсов измерительными элементами, для чего излучают зондирующие и принимают отраженные УЗ-сигналы. Далее оценивают принятые сигналы и принимают решение о наличии дефекта в соответствующей части рельса.The quality and reliability of defect detection can be improved using various defect sounding schemes: echo, mirror shadow, shadow, mirror, delta (see [1], p. 37). For example, in the method of ultrasonic monitoring of rails [5] RF Patent No. 2227911 Method of multichannel ultrasonic monitoring of rails, which consists in the fact that on the surface of the rails an ultrasonic measuring unit is installed containing several measuring elements, each of which is capable of detecting defects by sounding schemes in a certain part of the rail, the welded joint of the rails is sequentially probed with measuring elements, for which probing is emitted and reflected ultrasound signals are received. Next, evaluate the received signals and decide on the presence of a defect in the corresponding part of the rail.

Данный способ предполагает наличие нескольких измерительных элементов с разными схемами зондирования, что позволяет обнаруживать дефекты разных типов и ориентации. Перемещая измерительные элементы, удается обнаружить дефекты во всех частях исследуемого объекта с заданной разрешающей способностью.This method involves the presence of several measuring elements with different sensing schemes, which allows to detect defects of different types and orientations. By moving the measuring elements, it is possible to detect defects in all parts of the object under study with a given resolution.

Недостатками данного способа является также низкая скорость измерений, а также плохая приспособленность для зондирования сварных стыков рельсов.The disadvantages of this method is also the low speed of measurements, as well as poor fitness for sensing welded joints of rails.

Таким образом, в большинстве известных авторам аналогах количество измерительных элементов и, соответственно, УЗ-преобразователей выбирается минимальным и определяется числом выбранных методов и схем зондирования. Чаще всего используется один измерительный элемент, а требуемая разрешающая способность зондирования достигается за счет его перемещения по поверхности контролируемого изделия.Thus, in most analogues known to the authors, the number of measuring elements and, accordingly, ultrasonic transducers is selected to be minimal and is determined by the number of selected methods and sensing schemes. Most often, one measuring element is used, and the required resolution of sounding is achieved due to its movement on the surface of the controlled product.

Наиболее близким к заявляемому является способ УЗ-контроля сварных стыков рельсов, [6] ULTRASONIC TESTING DEVICE FOR INSPECTING THERMIT RAIL WELDS (Ультразвуковое устройство для контроля термитной сварки рельсов) CANAC CONSULTANTS (US), GB 1506214, G01N 29/04, заключающийся в том, что в области сварного соединения на поверхности катания рельса устанавливают измерительный блок, содержащий несколько измерительных элементов, каждый из которых способен обнаружить дефект в определенной части сварного соединения, зондируют сварное соединение последовательно каждым измерительным элементом, для чего излучают зондирующий и принимают отраженный УЗ-сигнал. Далее оценивают факт наличия или отсутствия отраженного сигнала и принимают решение о наличии дефекта в соответствующей части сварного соединения рельсов.Closest to the claimed is a method of ultrasonic testing of welded joints of rails, [6] ULTRASONIC TESTING DEVICE FOR INSPECTING THERMIT RAIL WELDS (Ultrasonic device for monitoring thermite welding of rails) CANAC CONSULTANTS (US), GB 1506214, G01N 29/04, which consists in that in the area of the welded joint on the rolling surface of the rail, a measuring unit is installed containing several measuring elements, each of which is able to detect a defect in a certain part of the welded joint, probe the welded joint in series with each measuring element m, which radiate the probing and receiving the reflected ultrasonic signal. Next, the fact of the presence or absence of the reflected signal is evaluated and a decision is made on the presence of a defect in the corresponding part of the welded joint of the rails.

Данный способ предполагает использование трех типов измерений. Первый - позиционирование центра измерительного блока над сварным швом. Для этого "центральный" измерительный элемент зондирует рельс перпендикулярно поверхности катания, а измерительный блок перемещают по рельсу. При отсутствии отклика от основания рельса из-за плохого прохождения зондирующего сигнала через зону сварного шва принимают решение о нахождении сварного шва под центральным измерительным элементом. Второй тип измерений - поиск дефектов (пористости сварки) в этом положении измерительного блока. При этом симметричные относительно центрального пары "боковых" УЗ-преобразователей последовательно излучают и принимают УЗ-сигналы, исследуя дефекты пористости по глубине сварного стыка. Отраженный сигнал свидетельствует о наличии дефекта на соответствующей глубине сварного шва. Третий тип измерений - обнаружение дефектов на границе сварного стыка рельсов. При этом измерительный элемент, состоящий из - двух "внешних" УЗ-преобразователей (вместе со всем измерительным блоком) перемещают вдоль рельса, зондируя сварной шов. При отсутствии отраженного сигнала делают вывод о наличии дефекта сварки на соответствующем участке сварного стыка рельсов.This method involves the use of three types of measurements. The first is the positioning of the center of the measuring unit above the weld. For this, the "central" measuring element probes the rail perpendicular to the rolling surface, and the measuring unit is moved along the rail. If there is no response from the base of the rail due to poor passage of the probe signal through the weld zone, a decision is made to find the weld under the central measuring element. The second type of measurement is the search for defects (welding porosity) in this position of the measuring unit. In this case, ultrasonic signals that are symmetrical with respect to the central pair of “side” ultrasonic transducers sequentially emit and receive ultrasonic signals, examining porosity defects along the depth of the welded joint. The reflected signal indicates a defect at the corresponding depth of the weld. The third type of measurement is the detection of defects at the border of the welded joint of the rails. In this case, the measuring element, consisting of two “external” ultrasonic transducers (together with the entire measuring unit) is moved along the rail, probing the weld. In the absence of a reflected signal, they conclude that there is a welding defect in the corresponding section of the welded joint of the rails.

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

- Низкая скорость измерений, связанная, как и в других аналогах, с необходимостью перемещения и позиционирования измерительного блока.- Low measurement speed, associated, as in other analogues, with the need to move and position the measuring unit.

- Низкое качество обнаружения дефектов в сварном стыке рельсов.- Poor quality detection of defects in the welded joint of the rails.

Последний недостаток связан, во-первых, с тем, что расположение измерительных элементов на поверхности катания рельса предполагает поиск дефектов только по оси симметрии сварного (в зоне продольной оси рельса) стыка рельсов. Однако дефекты сварки могут присутствовать по всей ширине головки и в основании (в перьях подошвы) рельса. Во-вторых, принцип обнаружения дефектов в прототипе при втором типе измерений заключается в отсутствии сигналов, отраженных от дефектов. Однако отсутствие сигнала о дефекте может объясняться разными причинами, в частности, отсутствием акустического контакта измерительного элемента с поверхностью рельса, наличием дефекта сварки на пути следования зондирующих импульсов, и, наконец, неисправностью аппаратных средств.The last drawback is connected, firstly, with the fact that the location of the measuring elements on the surface of the rail involves searching for defects only along the symmetry axis of the welded joint (in the zone of the longitudinal axis of the rail) of the rail joint. However, welding defects can be present along the entire width of the head and at the base (in the feathers of the sole) of the rail. Secondly, the principle of detecting defects in the prototype in the second type of measurement is the absence of signals reflected from defects. However, the absence of a defect signal can be explained by various reasons, in particular, the lack of acoustic contact of the measuring element with the rail surface, the presence of a welding defect in the path of the probing pulses, and, finally, a hardware malfunction.

Задачами, решаемыми заявляемым способом, являются повышение скорости контроля и достоверности обнаружения дефектов.The problems solved by the claimed method are to increase the speed of control and reliability of detection of defects.

Для решения указанных задач в заявляемом способе ультразвукового контроля сварных стыков рельсов, заключающемся в том, что на поверхность катания контролируемого рельса устанавливают УЗ измерительный блок, содержащий несколько измерительных элементов, каждый из которых по соответствующим схемам прозвучивания способен обнаружить дефекты в определенной части сварного стыка рельса, последовательно зондируют сварной стык рельса измерительными элементами, для чего излучают зондирующие и принимают отраженные УЗ-сигналы, на выбранные участки поверхности рельса устанавливают и закрепляют неподвижно несколько УЗ измерительных блоков, выбирают дополнительные схемы прозвучивания между разными измерительными элементами, схемы прозвучивания измерительных элементов выбирают так, чтобы они совместно позволяли обнаружить дефекты во всем сечении сварного стыка рельса с заданной разрешающей способностью, при зондированиях измеряют амплитуды и временное положение отраженных сигналов, вычисляют пространственное положение дефекта, объединяют и отображают результаты всех зондирований, по которым оценивают их и принимают решение о качестве сварного соединения.To solve these problems in the inventive method for ultrasonic testing of welded joints of rails, which consists in the fact that an ultrasonic measuring unit containing several measuring elements is installed on the rolling surface of the controlled rail, each of which is capable of detecting defects in a certain part of the welded rail joint by appropriate sounding schemes, sequentially probe the welded joint of the rail with measuring elements, for which probes are emitted and reflected ultrasound signals are received, at selected sites The astrages of the rail surface establish and fix motionlessly several ultrasonic measuring units, select additional sounding schemes between different measuring elements, select sounding schemes of the measuring elements so that they together allow to detect defects in the entire section of the welded joint of the rail with a given resolution, when probing, measure the amplitudes and the temporary position of the reflected signals, calculate the spatial position of the defect, combine and display the results of all ndirovany, which evaluate them and make a decision about the quality of the weld joint.

Существенными отличиями заявляемого способа являются:Significant differences of the proposed method are:

Установка нескольких УЗ измерительных блоков на выбранные участки поверхности рельсов, например, на поверхностях перьев подошвы и на боковых сторонах головки рельса, позволяет повысить качество измерений - провести дефектоскопию всего сварного соединения сложного по форме объекта, каковым является рельс. Увеличение количества измерительных блоков (УЗ-преобразователей) повышает стоимость оборудования, что компенсируется увеличением производительности труда и снижением износа УЗ-преобразователей.The installation of several ultrasonic measuring units on selected sections of the rail surface, for example, on the surfaces of the sole feathers and on the sides of the rail head, allows to improve the quality of measurements - to perform a flaw detection of the entire welded joint of an object of complex shape, which is the rail. An increase in the number of measuring units (ultrasonic converters) increases the cost of equipment, which is offset by an increase in labor productivity and a decrease in wear of ultrasonic converters.

В прототипе качество сварного стыка исследуется одним УЗ измерительным блоком - по оси симметрии рельса, что не обеспечивает высокого качества дефектоскопии.In the prototype, the quality of the welded joint is examined by one ultrasonic measuring unit - along the axis of symmetry of the rail, which does not provide high quality flaw detection.

Неподвижная установка и закрепление УЗ измерительных блоков на поверхностях рельса в околошовной зоне позволяет исключить их перемещение в процессе измерений, а за счет этого увеличить скорость и стабильность результатов измерений, снизить затраты, связанные с износом УЗ-преобразователей. Кроме того, становится проще обеспечить и проконтролировать акустический контакт УЗ-преобразователей с поверхностью рельса.The fixed installation and fastening of ultrasonic measuring units on the rail surfaces in the heat-affected zone allows to exclude their movement during the measurement process, and thereby increase the speed and stability of measurement results, reduce costs associated with wear of ultrasonic transducers. In addition, it becomes easier to provide and control the acoustic contact of ultrasonic transducers with the rail surface.

В прототипе зондирование стыка сварного соединения требует перемещения измерительного блока, что приводит к флуктуации акустического контакта, к износу УЗ-преобразователей, вызывает необходимость позиционирования УЗ измерительных блоков, что увеличивает трудоемкость и снижает надежность измерений.In the prototype, probing the joint of a welded joint requires moving the measuring unit, which leads to fluctuations in the acoustic contact, to wear of the ultrasonic transducers, necessitates the positioning of the ultrasonic measuring units, which increases the complexity and reduces the reliability of the measurements.

Выбор дополнительных схем прозвучивания между измерительными элементами позволяет использовать новые схемы прозвучивания, образующиеся из-за наличия нескольких измерительных элементов в УЗ измерительном блоке, а также нескольких УЗ измерительных блоков. Такие схемы позволяют получить дополнительную информацию о сварном стыке рельса без введения дополнительных измерительных элементов.The choice of additional sounding schemes between the measuring elements allows the use of new sounding schemes formed due to the presence of several measuring elements in the ultrasonic measuring unit, as well as several ultrasonic measuring units. Such schemes provide additional information about the welded joint of the rail without the introduction of additional measuring elements.

В прототипе имеется строгое соответствие между измерительными элементами (УЗ-преобразователями), схемами прозвучивания и местоположением дефекта. В результате, несмотря на наличие нескольких УЗ-преобразователей, число схем прозвучивания (дефектов) ограничено количеством измерительных элементов.In the prototype there is a strict correspondence between the measuring elements (ultrasonic transducers), sounding schemes and the location of the defect. As a result, despite the presence of several ultrasonic converters, the number of sounding circuits (defects) is limited by the number of measuring elements.

Выбор схем прозвучивания измерительных элементов так, чтобы они совместно позволяли обнаружить дефекты по всему сечению (во всех частях) сварного стыка рельсов с заданной разрешающей способностью. Это позволяет добиться заданного качества диагностики стыка сварного соединения рельсов на высокой скорости измерений, связанной с неподвижным положением измерительных блоков.The choice of sounding schemes of the measuring elements so that they together allowed to detect defects over the entire cross section (in all parts) of the welded joint of the rails with a given resolution. This allows you to achieve the specified quality of the diagnostics of the weld joint of the rails at a high measurement speed associated with the stationary position of the measuring units.

В прототипе измерительные элементы могут выполнить поиск дефекта сварного стыка рельса с заданной разрешающей способностью только по оси симметрии, при этом измерительный блок необходимо перемещать.In the prototype, the measuring elements can search for a defect in the welded joint of the rail with a given resolution only along the axis of symmetry, while the measuring unit must be moved.

Измерение амплитуды принятых сигналов позволяет более точно оценить отраженный сигнал, амплитуда которого может меняться из-за размеров, угла ориентации дефекта, а также его свойств. Дифференцированная оценка отраженных сигналов позволяет более наглядно отобразить результаты зондировании, например, в полутоновом изображении и за счет этого повысить качество дефектоскопии.Measurement of the amplitude of the received signals allows you to more accurately assess the reflected signal, the amplitude of which can vary due to size, angle of orientation of the defect, as well as its properties. A differentiated evaluation of the reflected signals allows you to more clearly display the results of sounding, for example, in a grayscale image and thereby improve the quality of flaw detection.

В прототипе используется бинарное решение - есть сигнал или нет, что снижает информативность измерений и затрудняет оценку их результатов.The prototype uses a binary solution - is there a signal or not, which reduces the information content of the measurements and makes it difficult to evaluate their results.

Измерение временного положения принятых сигналов и вычисление пространственного положения дефекта позволяет получить информацию о точном местоположении дефекта, что повышает качество диагностики.Measuring the temporal position of the received signals and calculating the spatial position of the defect provides information on the exact location of the defect, which improves the quality of diagnostics.

В прототипе положение дефекта определяется только при втором типе измерений, поскольку каждый "боковой" измерительный элемент однозначно связан с местоположением дефекта. В третьем типе измерений предусмотрено лишь обнаружение дефектов. Точное определение их размеров и положения требует технических и временных затрат на позиционирование измерительного блока.In the prototype, the position of the defect is determined only in the second type of measurement, since each "side" measuring element is uniquely associated with the location of the defect. In the third type of measurement, only defect detection is provided. The exact determination of their size and position requires technical and time costs for positioning the measuring unit.

Объединение и отображение результатов всех зондировании сварного соединения позволяет получить на одном изображении среза рельса результаты всех измерений в виде общей полутоновой картины состояния сварного стыка рельсов с учетом амплитуд отраженных сигналов и местоположения дефектов. Это упрощает диагностику и повышает качество и скорость оценки.Combining and displaying the results of all soundings of the welded joint allows one to obtain the results of all measurements on a single rail cut image in the form of a general grayscale picture of the state of the welded joint of the rails taking into account the amplitudes of the reflected signals and the location of the defects. This simplifies diagnosis and improves the quality and speed of evaluation.

В прототипе производится отображение импульсных сигналов, полученных от каждого измерительного элемента, отдельно по каждому каналу. При наличии множества измерительных элементов оценка качества сварного стыка таким способом существенно затруднена и требует высокой квалификации оператора.In the prototype, the pulse signals received from each measuring element are displayed separately for each channel. In the presence of many measuring elements, the assessment of the quality of the welded joint in this way is significantly complicated and requires highly qualified operator.

Оценка и принятие решения о качестве сварного стыка рельсов по интегральной схеме позволяет оператору достаточно легко принять достоверное решение о качестве сварного стыка, в частности, появляется возможность оценить точное положение и размеры дефекта.Evaluation and decision-making about the quality of the welded joint of the rails according to the integrated circuit allows the operator to easily make a reliable decision about the quality of the welded joint, in particular, it is possible to assess the exact position and dimensions of the defect.

В прототипе оператору приходится наблюдать отраженные импульсы (или их отсутствие) по каждому каналу зондирования в отдельности. Это существенно усложняет анализ результатов зондирования и снижает производительность труда оператора.In the prototype, the operator has to observe the reflected pulses (or lack thereof) for each sounding channel separately. This significantly complicates the analysis of sounding results and reduces the operator's productivity.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить скорость и качество обнаружения дефектов.Thus, the inventive method improves the speed and quality of detection of defects.

Заявляемый способ иллюстрируют следующие графические материалы:The inventive method is illustrated by the following graphic materials:

Фиг.1 - схема прозвучивания сварного стыка рельсов.Figure 1 - sounding diagram of the welded joint of the rails.

Фиг.2 - схема расположения измерительных блоков.Figure 2 - arrangement of the measuring units.

Фиг.3 - схема выбора дополнительных схем прозвучивания.Figure 3 - scheme for selecting additional sounding schemes.

Фиг.4 - схема прозвучивания зоны подошвы (основания) рельса.4 is a diagram of the sounding zone of the sole (base) of the rail.

Фиг.5 - пример отображения результатов измерений.5 is an example of displaying measurement results.

Фиг.6 - устройство, реализующее заявляемый способ.6 is a device that implements the inventive method.

Рассмотрим возможность реализации заявляемого способа УЗ-контроля сварных стыков рельсов.Consider the possibility of implementing the proposed method of ultrasonic testing of welded joints of rails.

Измерительный блок представляет собой конструкцию, объединяющую несколько измерительных элементов, с возможностью их плотного прилегания к поверхности рельса для обеспечения акустического контакта. Измерительные элементы содержат один или два УЗ-преобразователя. На выбранные участки поверхности рельсов в области сварного стыка устанавливают несколько УЗ измерительных блоков. Сложный профиль рельса, например, может потребовать, фиг. 2, наличия УЗ измерительных блоков на поверхности катания рельса 6, на боковых стенках головки 7 и 8, а также на перьях подошвы рельса 9 и 10. Каждый измерительный элемент имеет схемы прозвучивания, позволяющие ему обнаружить дефекты определенных свойств в заданной зоне сварного стыка рельсов. Например, УЗ измерительный блок 6, фиг.1, установленный на поверхности катания рельса 5, состоит из трех УЗ-преобразователей 1, 2 и 3, образующих два измерительных элемента. Первый - состоит из одного УЗ-преобразователя 1 и имеет схему прозвучивания, направленную вдоль оси сварного шва. Второй измерительный элемент содержит два УЗ-преобразователя 2 и 3 и может использовать несколько схем прозвучивания 2→3, 3→2, 3→3,1→1 для обнаружения дефекта 4 эхо- или зеркальным (тандем) методами ультразвукового контроля [1]. Каждая из схем эффективна для обнаружения дефекта определенной ориентации и свойств. Для прозвучивания всей вертикальной оси симметрии сварного стыка необходимо установить несколько измерительных элементов, фиг.3, со схемами прозвучивания, аналогичными описанным, но направленным на разные по высоте части.The measuring unit is a design that combines several measuring elements, with the possibility of their snug fit to the rail surface to ensure acoustic contact. The measuring elements contain one or two ultrasonic transducers. Several ultrasound measuring units are installed on selected sections of the rail surface in the area of the welded joint. A complex rail profile, for example, may require, FIG. 2, the presence of ultrasonic measuring units on the rolling surface of the rail 6, on the side walls of the head 7 and 8, as well as on the feathers of the sole of the rail 9 and 10. Each measuring element has sounding schemes that allow it to detect defects of certain properties in a given zone of the welded joint of the rails. For example, the ultrasonic measuring unit 6, Fig. 1, mounted on the rolling surface of the rail 5, consists of three ultrasonic transducers 1, 2 and 3, forming two measuring elements. The first one consists of one ultrasonic transducer 1 and has a sounding circuit directed along the axis of the weld. The second measuring element contains two ultrasonic transducers 2 and 3 and can use several sounding schemes 2 → 3, 3 → 2, 3 → 3.1 → 1 to detect defect 4 by echo or mirror (tandem) ultrasonic testing methods [1]. Each of the schemes is effective for detecting a defect of a certain orientation and properties. To sound the entire vertical axis of symmetry of the welded joint, it is necessary to install several measuring elements, Fig. 3, with sounding schemes similar to those described, but directed to different parts in height.

Аналогичным образом могут быть построены схемы прозвучивания головки и подошвы рельса. На фиг.4 приведены измерительные блоки 9 и 10, установленные на перья основания рельса и состоящие из УЗ-преобразователей 91-94 и 101-104 соответственно и, в качестве примера, схема прозвучивания дефекта 4 от УЗ-преобразователя 91-102 по зеркальному методу.Sounding schemes for the head and sole of the rail can be similarly constructed. Figure 4 shows the measuring units 9 and 10 mounted on the feathers of the rail base and consisting of ultrasonic transducers 9 1 -9 4 and 10 1 -10 4, respectively, and, as an example, the sounding diagram of defect 4 from the ultrasonic transducer 9 1 -10 2 according to the mirror method.

Количество измерительных блоков и измерительных элементов в них выбирается исходя из требований по разрешающей способности измерений, которая связана с размером дефектов, которые должны быть обнаружены. На фиг.2 на профиль рельса нанесена сетка ячеек. Шаг сетки определяет размер дефектов, подлежащих обнаружению и, соответственно, количество измерительных блоков, элементов в них и схемы прозвучивания.The number of measuring units and measuring elements in them is selected based on the requirements for the resolution of measurements, which is associated with the size of the defects that must be detected. 2, a grid of cells is applied to the rail profile. The grid step determines the size of the defects to be detected and, accordingly, the number of measuring blocks, elements in them and the sounding scheme.

Наличие нескольких измерительных элементов в блоке 6 позволяет выбрать дополнительные схемы прозвучивания внутри него, например, как показано на фиг.1, 2→1, 1→2, реализуя дельта-метод ультразвуковой дефектоскопии [1]. На фиг.3, сигнал, излученный УЗ-преобразователем 2, может быть принят не только УЗ преобразователем 3 - "своего" измерительного элемента, но и соседними 11 и 12, которые входят в состав измерительных элементов 11-13 и 12-14 и т.п. Такие схемы прозвучивания дают дополнительную информацию о местоположении и свойствах дефекта 4. При определенных ориентациях дефекта 4 отраженные сигналы, полученные по дополнительным схемам, могут иметь даже большую амплитуду, чем сигналы по штатным схемам зондирования внутри измерительного элемента.The presence of several measuring elements in block 6 allows you to select additional sounding schemes inside it, for example, as shown in figure 1, 2 → 1, 1 → 2, realizing the delta method of ultrasonic inspection [1]. In Fig. 3, the signal emitted by the ultrasonic transducer 2 can be received not only by the ultrasonic transducer 3 - its own measuring element, but also by the neighboring 11 and 12, which are part of the measuring elements 11-13 and 12-14 and t .P. Such sounding schemes provide additional information about the location and properties of the defect 4. For certain orientations of the defect 4, the reflected signals obtained by the additional circuits can have even greater amplitude than the signals from the standard sounding circuits inside the measuring element.

Измерительные блоки 6-10 могут устанавливаться с одной или с двух сторон сварного стыка. Последний вариант позволяет обнаружить дефекты с двух сторон сварного стыка рельсов, а за счет этого повысить качество обнаружения дефектов.Measuring blocks 6-10 can be installed on one or both sides of the welded joint. The latter option allows you to detect defects on both sides of the welded joint of the rails, and thereby improve the quality of detection of defects.

Дополнительные схемы прозвучивания могут быть получены и за счет перекрестных зондирований сварного стыка измерительными элементами разных блоков. Например, УЗ измерительные блоки 7 и 8 предназначены для обнаружения дефектов сварки в головке рельса. Зондирующие сигналы, излученные в одном блоке, могут быть приняты в другом. Таким образом, дополнительные схемы зондирования позволяют улучшить качество зондирования без установки новых измерительных элементов. При этом несколько усложняется коммутация УЗ-преобразователей, но, учитывая многоканальность современных УЗ-дефектоскопов и высокую скорость электронного переключения УЗ-преобразователей, эффект от дополнительных схем прозвучивания превосходит затраты на их реализацию.Additional sounding schemes can also be obtained due to cross-sensing of the welded joint by measuring elements of different blocks. For example, ultrasonic measuring units 7 and 8 are designed to detect welding defects in the rail head. The probe signals emitted in one block can be received in another. Thus, additional sensing schemes can improve the quality of sounding without installing new measuring elements. At the same time, switching of ultrasonic converters is somewhat more complicated, but, given the multichannel nature of modern ultrasonic flaw detectors and the high speed of electronic switching of ultrasonic converters, the effect of additional sounding schemes exceeds the cost of their implementation.

Принципиально, возможно при каждом излучении зондирующего сигнала принимать сигналы, отраженные от дефекта, всеми остальными УЗ-преобразователями, однако, это потребовало бы чрезмерных аппаратных затрат. Результатом выбора схем прозвучивания является таблица зондирования, которая устанавливает соответствие между всеми УЗ-преобразователями, при их работе в режиме излучения, и приемниками отраженных от дефектов сигналов.Fundamentally, it is possible with each radiation of the probe signal to receive the signals reflected from the defect by all other ultrasonic converters, however, this would require excessive hardware costs. The result of the choice of sounding schemes is a sounding table, which establishes the correspondence between all ultrasonic converters, when they work in the radiation mode, and receivers of signals reflected from defects.

Таким образом, выбор количества и мест установки УЗ измерительных блоков, количество измерительных элементов в них, а также выбор способов, основных и дополнительных схем схемы прозвучивания должны обеспечить обнаружение дефектов во всех зонах сварного стыка рельсов с заданной разрешающей способностью и требуемым качеством.Thus, the choice of the number and installation locations of ultrasonic measuring units, the number of measuring elements in them, as well as the choice of methods, basic and additional schemes of the sounding scheme should ensure the detection of defects in all areas of the welded joint of the rails with a given resolution and the required quality.

Измерительные блоки неподвижно закрепляют на рельсе в окрестности сварного стыка с помощью прижимных элементов произвольной конструкции или магнитами для обеспечения надежного акустического контакта. Возможный зазор между измерительным блоком и поверхностью рельса заполняют контактирующей жидкостью.The measuring blocks are fixedly mounted on the rail in the vicinity of the welded joint using clamping elements of any design or magnets to ensure reliable acoustic contact. A possible gap between the measuring unit and the rail surface is filled with contacting liquid.

Зондируют сварной стык рельсов последовательно измерительными элементами по выбранным схемам. Для этого излучают очередным УЗ-преобразователем импульсный УЗ-сигнал и принимают отраженные УЗ-сигналы по выбранным схемам прозвучивания и таблице зондирования.Probe the welded joint of the rails sequentially with measuring elements according to the selected schemes. For this, the next ultrasonic transducer emits a pulsed ultrasonic signal and receives the reflected ultrasonic signals according to the selected sounding schemes and the sounding table.

Измеряют амплитуды принятых сигналов по каждому УЗ-преобразователю, принимающему отраженный сигнал в данный момент.The amplitudes of the received signals are measured for each ultrasound transducer that is currently receiving the reflected signal.

Измеряют временное положение принятых сигналов, т.е. временной интервал между излученным и принятым сигналами.The temporal position of the received signals is measured, i.e. time interval between emitted and received signals.

Вычисляют пространственное положение дефекта по известной схеме прозвучивания, временному положению принятых сигналов и скорости распространения УЗ-сигнала в рельсе.The spatial position of the defect is calculated according to the well-known sounding scheme, the temporary position of the received signals and the propagation speed of the ultrasonic signal in the rail.

Объединяют и отображают результаты всех зондировании - положения и амплитуды всех принятых сигналов на общей полутоновой или цветной схеме, например, на изображении среза сварного стыка рельса см. фиг.2, 5. Заметим, что один и тот же дефект 4 может быть обнаружен по нескольким схемам прозвучивания УЗ-преобразователей из измерительных блоков 6, 7 и 8. На фиг.5б обнаружен дефект 4 с большой амплитудой отраженных сигналов (красный цвет), а на 5а обнаружено продолжение дефекта 4, но с меньшей амплитудой отклика (оранжевый цвет). Такой способ отображения обеспечивает высокую наглядность и простоту принятия решений.Combine and display the results of all sounding — the positions and amplitudes of all received signals in a common grayscale or color scheme, for example, in the image of a section of a welded rail joint, see FIGS. 2, 5. Note that the same defect 4 can be detected in several sounding schemes of ultrasonic transducers from measuring units 6, 7 and 8. In Fig.5b, a defect 4 with a large amplitude of the reflected signals (red color) is detected, and in 5a a continuation of a defect 4 is detected, but with a lower response amplitude (orange color). This display method provides high visibility and ease of decision making.

Оценивают результаты всех зондирований и принимают решение о качестве сварного стыка рельсов. Для этого сопоставляют местоположение и амплитуды принятых сигналов, обнаруживают протяженные дефекты, выявленные в смежных частях сварного стыка, и т.п., на основании чего делают вывод о его качестве.Evaluate the results of all soundings and decide on the quality of the welded joint of the rails. For this, the location and amplitudes of the received signals are compared, extended defects detected in adjacent parts of the welded joint, etc., are detected, on the basis of which a conclusion is made about its quality.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает высокую скорость зондирования сварного шва за счет исключения трудоемкой процедуры перемещения УЗ-преобразователей с обеспечением динамического акустического контакта [7]. Предложенная многоканальная схема прозвучивания позволяет добиться высокого качества обнаружения дефектов.Thus, the inventive method provides a high speed sensing of the weld due to the elimination of the time-consuming procedure for moving ultrasound transducers with dynamic acoustic contact [7]. The proposed multi-channel sounding scheme allows to achieve high quality defect detection.

Структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ, представлена на фиг.6, где:The structural diagram of a device that implements the inventive method is presented in Fig.6, where:

15. Ультразвуковые преобразователи.15. Ultrasonic transducers.

16. Первый коммутатор.16. The first switch.

17. Второй коммутатор.17. The second switch.

18. Генератор УЗ зондирующих сигналов.18. Generator of ultrasonic sounding signals.

19. Приемники отраженного сигнала.19. The receivers of the reflected signal.

20. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП).20. Analog-to-digital converters (ADC).

21. Компьютер.21. The computer.

22. Дисплей.22. Display.

Ультразвуковые преобразователи 15 предназначены для излучения и приема УЗ-сигналов и могут быть реализованы на основе пьезоэлектрических преобразователей. Каждый из них имеет свой угол излучения - приема, исходя из выбранного метода и схемы прозвучивания.Ultrasonic transducers 15 are designed for radiation and reception of ultrasonic signals and can be implemented on the basis of piezoelectric transducers. Each of them has its own radiation - reception angle, based on the chosen method and sounding scheme.

Первый коммутатор 16 предназначен для последовательной подачи зондирующего сигнала к УЗ-преобразователям 15. Он может быть реализован на основе электронных ключей с общим входом, входами управления и выходами, соединенными с соответствующими УЗ-преобразователями.The first switch 16 is designed for sequential supply of a probe signal to ultrasonic converters 15. It can be implemented on the basis of electronic keys with a common input, control inputs and outputs connected to the corresponding ultrasonic converters.

Второй коммутатор 17 предназначен для подачи отраженных от дефекта сигналов, принятых выбранными УЗ-преобразователями 15, на входы приемников отраженного сигнала 19. Если количество УЗ-преобразователей равно N, а количество входов устройства обработки М, то второй коммутатор 3 должен иметь возможность соединить любой из N входов с любым из М выходов в зависимости от управляющего кода К в соответствии с таблицей зондирования. Такое устройство может быть реализовано на основе аналоговой коммутационной матрицы N×M.The second switch 17 is designed to supply the signals reflected from the defect received by the selected ultrasonic converters 15 to the inputs of the reflected signal receivers 19. If the number of ultrasonic converters is N and the number of inputs of the processing device is M, then the second switch 3 should be able to connect any of N inputs with any of M outputs, depending on the control code K in accordance with the sounding table. Such a device can be implemented based on an analog N × M switching matrix.

Генератор УЗ зондирующих сигналов 18 предназначен для формирования импульсного зондирующего сигнала и может быть реализован на основе любой из традиционных схем.The generator of ultrasonic sounding signals 18 is designed to generate a pulsed sounding signal and can be implemented on the basis of any of the traditional schemes.

Приемники отраженного сигнала 19 предназначены для приема, усиления и формирования сигналов, принятых М - УЗ-преобразователями 15, работающими в настоящий момент в режиме приема. Они могут быть реализованы на основе усилительно-формирующих устройств.The receivers of the reflected signal 19 are designed to receive, amplify and generate signals received by M - ultrasonic converters 15, currently operating in the receiving mode. They can be implemented on the basis of amplifier-forming devices.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 20 предназначены для ввода М сигналов, отраженных от дефектов, в устройство обработки в цифровой форме. Преобразование сигналов осуществляется по тактовым сигналам, которые на схеме не показаны с целью упрощения.Analog-to-digital converters (ADCs) 20 are designed to input M signals reflected from defects into a digital processing device. Signal conversion is carried out according to clock signals, which are not shown in the diagram for the purpose of simplification.

Компьютер 21 предназначен для обработки результатов измерений. Алгоритмы обработки очевидны и включают следующие программные блоки:Computer 21 is designed to process measurement results. The processing algorithms are obvious and include the following program blocks:

- управления первым и вторым коммутаторами 16 и 17 по таблице зондирования;- management of the first and second switches 16 and 17 according to the sounding table;

- запуска генератора УЗ зондирующего сигнала 18;- start generator ultrasonic probe signal 18;

- приема оцифрованных отраженных сигналов;- receiving digitized reflected signals;

- измерения временного положения принятых сигналов;- measuring the temporary position of the received signals;

- оценки амплитуд принятых сигналов, в частности сравнения с порогами обнаружения;- estimates of the amplitudes of the received signals, in particular comparisons with detection thresholds;

- расчета местоположения дефекта;- calculation of the location of the defect;

- отображения всех результатов измерений на экране дисплея 22.- display of all measurement results on the display screen 22.

Дисплей 22 предназначен для отображения результатов измерений.Display 22 is designed to display measurement results.

Работа данного устройства происходит следующим образом.The operation of this device is as follows.

Компьютер 21 подает управляющие коды на первый 16 и второй 17 коммутаторы. При этом один из УЗ-преобразователей подключается к выходу генератора зондирующих сигналов 18, а несколько УЗ-преобразователей 15 по таблице зондирования подключаются к приемникам 19. По сигналу от компьютера 21 зондирующий сигнал от генератора 18 через коммутатор 16 и выбранный УЗ-преобразователь 15 подается на сварной стык рельса. Отраженные сигналы принимают УЗ-преобразователи 15 и через коммутатор 17 подают на приемники 19 и на АЦП 20, которые с высокой частотой, задаваемой тактовым генератором, формируют оцифрованные значения отраженных сигналов, поступающие в компьютер 21. Последний сравнивает поступившие отклики с порогами обнаружения и рассчитывает местоположение дефекта. Компьютер 21 совершает аналогичные операции, выбирая последовательно все УЗ-преобразователи 15 в качестве источника зондирующих сигналов, а другие УЗ-преобразователи 15 по таблице зондирования - в качестве приемников. После прозвучивания сварного соединения всеми УЗ-преобразователями 15 в памяти компьютера оказываются координаты всех "подозрительных" на дефект точек. При этом координаты дефектов, полученных разными УЗ-преобразователями 15, могут совпадать. Эти точки совместно отображаются на экране монитора 22 на фоне разреза сварного стыка. В зависимости от количества совпадений координат можно менять яркость, размер или цвет точек. По этому изображению оператор принимает решение о качестве сварного стыка рельсов.Computer 21 provides control codes to the first 16 and second 17 switches. In this case, one of the ultrasound transducers is connected to the output of the probe signal generator 18, and several ultrasound transducers 15 are connected to the receivers according to the sounding table 19. According to the signal from the computer 21, the probe signal from the generator 18 is connected through the switch 16 and the selected ultrasound transducer 15 is fed to welded rail joint. The reflected signals are received by ultrasonic converters 15 and fed through the switch 17 to the receivers 19 and to the ADC 20, which, with a high frequency set by the clock generator, form the digitized values of the reflected signals supplied to the computer 21. The latter compares the received responses with the detection thresholds and calculates the location defect. The computer 21 performs similar operations, sequentially selecting all ultrasound transducers 15 as a source of sounding signals, and other ultrasonic transducers 15 according to the sounding table as receivers. After sounding the weld by all ultrasonic transducers 15, the coordinates of all the points that are “suspicious” of the defect appear in the computer's memory. In this case, the coordinates of the defects obtained by different ultrasound transducers 15 may be the same. These points are displayed together on the screen of the monitor 22 against the background of the cut of the welded joint. Depending on the number of coincidence of coordinates, you can change the brightness, size or color of the points. According to this image, the operator makes a decision on the quality of the welded joint of the rails.

Таким образом, заявленный способ может быть реализован на практике и обеспечивает повышение скорости контроля и достоверности обнаружения дефектов сварных стыков рельсов.Thus, the claimed method can be implemented in practice and provides increased control speed and reliability of detection of defects of welded joints of rails.

ЛитератураLiterature

1. Марков А.А., Шпагин Д.А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. С-Петербург: "Образование - Культура", 1999. - 230 с.1. Markov A.A., Shpagin D.A. Ultrasonic flaw detection of rails. St. Petersburg: "Education - Culture", 1999. - 230 p.

2. Ликсаков С.В., Кононов С.Б., Бовдей В.А., Марков А.А. и др. Устройство для ультразвукового контроля сварных соединений, заявка №2003111667/20, патент на полезную модель №34018, Бюл. №32, 2003.2. Liksakov SV, Kononov SB, Bovdey V.A., Markov A.A. and other Device for ultrasonic testing of welded joints, application No. 2003111667/20, patent for utility model No. 34018, Bull. No. 32, 2003.

3. Ultrasonic rail weld scanner (Ультразвуковой сканер рельсовой сварки), SPERRY PROD INC (US), патент US 2937522.3. Ultrasonic rail weld scanner (SPERRY PROD INC (US), patent US 2937522.

4. Молотков С.Л. Испытания средств контроля алюминотермитных сварных стыков рельсов. - В мире НК. №2004. С.76-77.4. Molotkov S.L. Tests of control tools for aluminothermic welded joints of rails. - In the world of NK. No. 2004. S.76-77.

5. Марков А.А., Шпагин Д.А., Шилов М.Н., Веревкин А.Ю. Способ многоканального ультразвукового контроля рельсов. Патент РФ №2227911. Бюл. №12, 2004.5. Markov A.A., Shpagin D.A., Shilov M.N., Verevkin A.Yu. Method of multichannel ultrasonic rail monitoring. RF patent No. 2227911. Bull. No. 12, 2004.

6. ULTRASONIC TESTING DEVICE FOR INSPECTING THERMIT RAIL WELDS (Ультразвуковое устройство для контроля термитной сварки рельсов) CANAC CONSULTANTS (US), GB 1506214, G01N 29/04.6. ULTRASONIC TESTING DEVICE FOR INSPECTING THERMIT RAIL WELDS (Ultrasonic device for control of thermite welding of rails) CANAC CONSULTANTS (US), GB 1506214, G01N 29/04.

7. Неразрушающий контроль: Справочник в 7 т. Под общей ред. В.В.Клюева. Т.3: Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль. - М.: Машиностроение, 2004. - 864 с.7. Non-destructive testing: Handbook of 7 volumes. Under the general ed. V.V. Klyueva. T.3: Ermolov I.N., Lange Yu.V. Ultrasonic inspection - M.: Mechanical Engineering, 2004 .-- 864 p.

Claims (1)

Способ ультразвукового контроля сварных стыков рельсов, заключающийся в том, что на поверхность катания рельса устанавливают ультразвуковой измерительный блок, содержащий несколько измерительных элементов, каждый из которых по соответствующим схемам прозвучивания способен обнаружить дефекты в определенной зоне сварного стыка рельса, последовательно зондируют сварной стык рельса измерительными элементами, для чего излучают зондирующие и принимают отраженные от возможных дефектов ультразвуковые сигналы, отличающийся тем, что на выбранные участки поверхности рельса устанавливают несколько ультразвуковых измерительных блоков, которые неподвижно закрепляют на них, выбирают дополнительные схемы прозвучивания между измерительными элементами, схемы прозвучивания измерительных элементов выбирают так, чтобы они совместно позволяли обнаружить дефекты во всем сечении сварного стыка рельса с заданной разрешающей способностью, при зондированиях измеряют амплитуды и временное положение отраженных сигналов, вычисляют пространственное положение дефекта, объединяют и отображают результаты всех зондирований, по которым оценивают их и принимают решение о качестве сварного стыка.The method of ultrasonic testing of welded joints of rails, which consists in the fact that an ultrasonic measuring unit containing several measuring elements, each of which is capable of detecting defects in a specific area of the welded joint of a rail, is subsequently probed by a welded joint of the rail with measuring elements for which they emit sounding and receive ultrasonic signals reflected from possible defects, characterized in that you early sections of the rail surface are installed by several ultrasonic measuring units, which are fixedly mounted on them, additional sounding schemes are selected between the measuring elements, the sounding schemes of the measuring elements are chosen so that they together allow to detect defects in the entire section of the welded joint of the rail with a given resolution when probing measure the amplitudes and temporary position of the reflected signals, calculate the spatial position of the defect, combine and about They represent the results of all soundings, according to which they are evaluated and a decision is made on the quality of the welded joint.
RU2005136820/28A 2005-11-22 2005-11-22 Method of ultrasonic test of rail welds RU2309402C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136820/28A RU2309402C2 (en) 2005-11-22 2005-11-22 Method of ultrasonic test of rail welds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136820/28A RU2309402C2 (en) 2005-11-22 2005-11-22 Method of ultrasonic test of rail welds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005136820A RU2005136820A (en) 2007-05-27
RU2309402C2 true RU2309402C2 (en) 2007-10-27

Family

ID=38310500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136820/28A RU2309402C2 (en) 2005-11-22 2005-11-22 Method of ultrasonic test of rail welds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309402C2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516364C1 (en) * 2012-12-28 2014-05-20 Открытое Акционерное Общество (ОАО) "Оргэнергогаз" Complex of flaw detection of process pipelines
RU2550825C1 (en) * 2014-02-19 2015-05-20 Алексей Михайлович Кашин Method of dynamic calibration of ultrasonic detector
RU2582298C1 (en) * 2015-03-13 2016-04-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for displaying rail flaw detector
RU2585304C1 (en) * 2014-12-16 2016-05-27 Дмитрий Анатольевич Князев Transverse-longitudinal method for implementation of echo-ranging method for ultrasonic inspection of articles along whole section
RU2643866C1 (en) * 2016-12-01 2018-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ГТ-Алюминотермитная сварка" Method of ultrasonic controlling aluminothermite welded rail joint
RU191658U1 (en) * 2019-05-24 2019-08-15 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DEVICE FOR DETECTING DEFECTS IN RAIL JOINTS
EP3557193A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-23 Siemens Mobility GmbH Sensor device and method for inspecting a rail section
RU195883U1 (en) * 2019-10-23 2020-02-07 Ооо "Нпк "Техновотум" DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING AND PROFILOMETRY OF RAILS
RU196378U1 (en) * 2019-12-23 2020-02-26 Общество с ограниченной ответственностью "НПК "ТЕХНОВОТУМ" ACOUSTIC UNIT FOR RAIL DEFECTOSCOPE SCANNER
RU2715885C1 (en) * 2019-08-06 2020-03-04 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of high-speed ultrasonic inspection of rails
RU2788953C1 (en) * 2019-06-05 2023-01-26 Хюфшмиед Зерспанунгссистем Гмбх Method and system for inspecting workpieces

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516364C1 (en) * 2012-12-28 2014-05-20 Открытое Акционерное Общество (ОАО) "Оргэнергогаз" Complex of flaw detection of process pipelines
RU2550825C1 (en) * 2014-02-19 2015-05-20 Алексей Михайлович Кашин Method of dynamic calibration of ultrasonic detector
RU2585304C1 (en) * 2014-12-16 2016-05-27 Дмитрий Анатольевич Князев Transverse-longitudinal method for implementation of echo-ranging method for ultrasonic inspection of articles along whole section
RU2582298C1 (en) * 2015-03-13 2016-04-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for displaying rail flaw detector
US10705054B2 (en) 2016-12-01 2020-07-07 Obshchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennost'yu'gt-Aluminotermitnaya Svarka Method for ultrasonically inspecting an aluminothermically welded rail joint
RU2643866C1 (en) * 2016-12-01 2018-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ГТ-Алюминотермитная сварка" Method of ultrasonic controlling aluminothermite welded rail joint
WO2018101860A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 Общество с ограниченной ответственностью "ГТ-Алюминотермитная сварка" Method for ultrasonically inspecting an aluminothermically welded rail joint
EP3557193A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-23 Siemens Mobility GmbH Sensor device and method for inspecting a rail section
RU191658U1 (en) * 2019-05-24 2019-08-15 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DEVICE FOR DETECTING DEFECTS IN RAIL JOINTS
RU2788953C1 (en) * 2019-06-05 2023-01-26 Хюфшмиед Зерспанунгссистем Гмбх Method and system for inspecting workpieces
RU2715885C1 (en) * 2019-08-06 2020-03-04 Открытое акционерное общество "Радиоавионика" Method of high-speed ultrasonic inspection of rails
RU195883U1 (en) * 2019-10-23 2020-02-07 Ооо "Нпк "Техновотум" DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING AND PROFILOMETRY OF RAILS
RU196378U1 (en) * 2019-12-23 2020-02-26 Общество с ограниченной ответственностью "НПК "ТЕХНОВОТУМ" ACOUSTIC UNIT FOR RAIL DEFECTOSCOPE SCANNER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005136820A (en) 2007-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2309402C2 (en) Method of ultrasonic test of rail welds
JP5535044B2 (en) Circuit device for ultrasonic nondestructive testing of subjects
WO2018040117A1 (en) Method and system for ultrasonic imaging detection of welding seam of dual-array probe-based steel-rail
US8033172B2 (en) Hand-held flaw detector imaging apparatus
RU2521720C1 (en) Method and device for welding zone imaging
JP2007046913A (en) Welded structure flaw detection testing method, and steel welded structure flaw detector
JP2007315820A (en) Ultrasonic flaw inspection device and ultrasonic flaw inspection program
RU2308027C1 (en) Method of ultrasonic test of rail head
US20060254359A1 (en) Hand-held flaw detector imaging apparatus
JP2009540311A (en) Ultrasonic testing equipment with array probe
RU2308029C1 (en) Device for testing weld of rail joint
KR100355810B1 (en) Portable ultrasonic detector
KR20100076636A (en) Multi channel ultrasonic welding inspection system and control method
US7694566B2 (en) Method of evaluating ultrasonic signals of a flaw in a workpiece
JP2011122827A (en) Array probe measuring method and array probe measuring instrument
JP4738243B2 (en) Ultrasonic flaw detection system
JPS63121748A (en) Ultrasonic flaw detector
RU196378U1 (en) ACOUSTIC UNIT FOR RAIL DEFECTOSCOPE SCANNER
JP3739368B2 (en) Ultrasonic tandem multi-array flaw detector
RU2137120C1 (en) Method of ultrasonic inspection and gear for its realization
JP3487491B2 (en) Bevel flaw detection method and its waveform display method
JPH116820A (en) Method for ultrasonic probe imaging
RU2785606C1 (en) Method for ultrasonic testing of the rail head
RU198395U1 (en) DEVICE FOR DETECTING DEFECTS IN THE SOLE OF RAIL RAILS AND FEATURES OF THE SOLE
RU2340495C1 (en) Method for evaluation of defect in rail head

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161123