本實(shí)用新型涉及交通運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼軌焊縫超聲波檢測裝置。

背景技術(shù)：

無縫線路是高速鐵路的基礎(chǔ)。鋼軌在焊接過程中會產(chǎn)生焊接缺陷、使用過程中焊縫會產(chǎn)生疲勞裂紋，采用超聲波對鋼軌焊縫中的焊接缺陷和疲勞裂紋進(jìn)行檢測，是減少鋼軌折斷、確保列車安全運(yùn)行最直接﹑最有效的技術(shù)手段和措施。超聲波檢測前需要使用焊縫專用校準(zhǔn)試塊對設(shè)備的檢測靈敏度進(jìn)行校準(zhǔn)，目前我國焊縫探傷主要為手工探傷，現(xiàn)有探傷標(biāo)準(zhǔn)、如TB/2658.21和TB/1632.1中已經(jīng)規(guī)定了手工探傷時(shí)靈敏度校準(zhǔn)試塊。

手工單探頭探傷具有方便靈活、適用性廣的優(yōu)點(diǎn)，但對鋼軌焊縫探傷、其對焊縫中的平面狀缺陷檢出率低，探傷效率低、有效記錄探傷信息少等無法克服的缺點(diǎn)，制約著焊縫探傷質(zhì)量的提高。

由于各種焊縫缺陷和焊縫輪廓反射面常常集中在一個(gè)很小的區(qū)域，超聲探傷時(shí)，缺陷回波與焊縫輪廓反射波互相干擾、不易分辨，缺陷的識別和定量受人為因素影響較大，很容易造成誤判和漏探。

常規(guī)通用超聲探傷設(shè)備，多為A型顯示、單通道設(shè)備，適合手工單探頭掃查，檢測到的缺陷多為易檢測到的體積狀缺陷，而對最容易造成鋼軌折斷的平面狀缺陷則不易檢測。

常用的通用A型顯示探傷設(shè)備雖然能夠記錄探傷時(shí)的波形信息，但無法記錄探傷過程中探頭掃查時(shí)的位置信息、也就無法全程動(dòng)態(tài)記錄和回放缺陷的圖像顯示、無法有效對探傷結(jié)果進(jìn)行分析，無法對探傷結(jié)果有效追溯，無法有效對多次探傷結(jié)果有效對比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種鋼軌焊縫超聲波檢測裝置，包括主體，所述主體橫向一側(cè)設(shè)置第一懸臂，第一懸臂末端設(shè)置第一軌頭探頭；主體另一側(cè)設(shè)置第二懸臂，第二懸臂末端設(shè)置第一軌頭探頭。

其中，主體橫向一側(cè)位于第一懸臂上端設(shè)置第一軌底探頭；主體橫向另一側(cè)位于第二懸臂上端設(shè)置第二軌底探頭。

其中，主體縱向一側(cè)設(shè)置軌腰支架，軌腰支架一端設(shè)置第一軌腰探頭；軌腰支架另一端設(shè)置第二軌腰探頭。

其中，主體下端一側(cè)設(shè)置第一鋼軌夾持機(jī)構(gòu)；主體下端另一側(cè)設(shè)置第二鋼軌夾持機(jī)構(gòu)。

其中，主體上端設(shè)置手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、手柄、編碼器、電池盒、充電口、電源開關(guān)、七芯插座、調(diào)速開關(guān)和手輪。

附圖說明

圖1為鋼軌焊縫超聲波檢測裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2為鋼軌焊縫超聲波檢測裝置輸出圖表1。

圖3為鋼軌焊縫超聲波檢測裝置輸出圖表2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的一種鋼軌焊縫超聲波檢測裝置及檢測方法進(jìn)行闡述。

圖1示出一種鋼軌焊縫超聲波檢測裝置，包括主體1，所述主體1橫向一側(cè)設(shè)置第一懸臂21，第一懸臂21末端設(shè)置第一軌頭探頭211；主體1另一側(cè)設(shè)置第二懸臂22，第二懸臂22末端設(shè)置第一軌頭探頭212。

所述主體1橫向一側(cè)位于第一懸臂21上端設(shè)置第一軌底探頭121；所述主體1橫向另一側(cè)位于第二懸臂22上端設(shè)置第二軌底探頭。

所述主體1縱向一側(cè)設(shè)置軌腰支架25，軌腰支架25一端設(shè)置第一軌腰探頭251；軌腰支架25另一端設(shè)置第二軌腰探頭。

所述主體1下端一側(cè)設(shè)置第一鋼軌夾持機(jī)構(gòu)23；主體1下端另一側(cè)設(shè)置第二鋼軌夾持機(jī)構(gòu)24。

所述主體1上端設(shè)置手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)11、手柄12、編碼器13、電池盒14、充電口15、電源開關(guān)16、七芯插座17、調(diào)速開關(guān)18和手輪19。

鋼軌焊縫超聲波檢測裝置配置3對探頭、具有6種掃查方式，其中軌頭2個(gè)探頭可以實(shí)現(xiàn)軌頭部位平面狀缺陷的K型掃查，軌底2個(gè)探頭可以實(shí)現(xiàn)軌底部位平面狀缺陷的K型掃查，軌腰2個(gè)探頭可以實(shí)現(xiàn)軌腰及其延伸部位平面狀缺陷的串列式掃查，以上3對探頭中的每1對探頭中的1個(gè)探頭可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)部位體積狀缺陷的掃查。配合專用探傷設(shè)備，可以一次快速檢測焊縫中的體積狀缺陷和平面狀缺陷，檢測效率高。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的現(xiàn)有手工探傷校準(zhǔn)試塊無法完全滿足超聲波檢測裝置靈敏校準(zhǔn)需要：

(1)平面狀缺陷靈敏度校準(zhǔn)

GHT-1試塊可以滿足功能要求。

(2)體積狀缺陷靈敏度校準(zhǔn)

GHT-3試塊無法滿足要求。主要由于以下原因：與手工探傷靈敏度校準(zhǔn)不同，使用專用超聲波檢測裝置時(shí)無法使用GHT-3試塊完成：

1)手工單探頭探傷時(shí)，采用GHT-3試塊進(jìn)行校準(zhǔn)探傷靈敏度校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)探傷掃查面為鋼軌踏面，靈敏度校準(zhǔn)后探傷時(shí)實(shí)際掃查面可以是踏面，也可以是軌頭側(cè)面或?yàn)檐壍讉?cè)面、斜面等，即該試塊可以滿足焊縫不同部位手工單探頭探傷靈敏度校準(zhǔn)。

2)超聲波檢測裝置探傷時(shí)靈敏度校準(zhǔn)掃查面和實(shí)際探傷掃查面相同，即軌腰及其延伸部位探傷時(shí)掃查面為踏面，軌頭探傷時(shí)掃查面為軌頭兩側(cè)面，軌底探傷時(shí)掃查面為軌底兩側(cè)面，GHT-3試塊中的橫孔加工方向平行于鋼軌踏面、垂直于鋼軌側(cè)面，只適用于踏面單探頭靈敏度校準(zhǔn)，無法滿足超聲波檢測裝置探傷時(shí)探頭在軌頭側(cè)面探傷和軌底側(cè)面探傷時(shí)靈敏度校準(zhǔn)。GHT-3試塊無法滿足要求。

3)GHT-3試塊外形與實(shí)際鋼軌不同，專用超聲波檢測裝置無法安裝、固定在試塊上進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)。GHT-3試塊沿鋼軌長度方向?qū)④夘^加工掉約15mm，將軌底加工掉約55mm，

實(shí)施例1

如圖2和圖3所示，鋼軌焊縫超聲波檢測裝置配置在實(shí)際檢測時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)(1)全斷面顯示：

A型顯示：用三個(gè)窗口分別顯示軌底、軌腰、軌頭三個(gè)不同的部位A掃回波信號，每個(gè)窗口能夠同時(shí)顯示也可分別顯示單收發(fā)和一收一發(fā)兩種回波圖形；二者分別用不同的顏色進(jìn)行區(qū)分。

B型顯示：能夠?qū)崟r(shí)顯示軌底、軌腰、軌頭三個(gè)部位的B掃圖形及焊縫橫斷面成像圖形，首次實(shí)現(xiàn)了鋼軌焊縫側(cè)面方向、踏面方向及橫斷面方向三個(gè)方向的成像顯示。

視頻顯示：探傷儀能夠直接與顯示器或投影儀連接，在焊接基地探傷或回放時(shí)，能將探傷圖形大屏幕顯示，有利于探傷數(shù)據(jù)的分析和判斷。

(2)探傷圖形的存貯、回放和查詢

探傷儀可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄并存儲探傷掃查過程中探頭的位置信息、超聲回波A顯信號及圖像顯示。數(shù)據(jù)回放和分析時(shí)，既可以選定具體的A顯回波進(jìn)行細(xì)節(jié)分析、也可以改變不同的靈敏度進(jìn)行不同的圖像顯示。這是國內(nèi)首次將這一技術(shù)應(yīng)用到鋼軌焊縫探傷上，該技術(shù)的使用，可以對一些不易判斷的焊縫，線上檢測時(shí)用較高的靈敏度進(jìn)行掃查，然后線下再進(jìn)行詳細(xì)分析，以防止漏檢和誤判、并提高線上檢測效率。探傷儀可同時(shí)存儲約2萬個(gè)焊縫探傷數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)回放時(shí)可以按探傷日期、探傷人員及自定義模式進(jìn)行檢索。探傷數(shù)據(jù)既可以USB接口導(dǎo)出，也可以網(wǎng)線模式上傳，便于探傷數(shù)據(jù)的管理。

(3)PAC掃查和PAC曲線定量

用雙探頭法對鋼軌焊縫進(jìn)行K型掃查和串列式掃查時(shí)，盡管聲波傳播路程為一常數(shù)，但當(dāng)缺陷位于不同位置時(shí)，由于探頭聲場受自身擴(kuò)散及鋼軌界面的制約，使得焊縫各處的聲壓并不相等，同樣大小的缺陷位于焊縫不同部位時(shí)，反射波高會有很大差別。即缺陷反射聲波不僅與傳播距離有關(guān)，還會與缺陷所處部位的形狀有關(guān)。本項(xiàng)目首次提出了位置幅度控制的概念，即PAC，以區(qū)別于距離幅度控制(DAC)。探傷儀設(shè)計(jì)了PAC掃查和PAC顯示，為準(zhǔn)確測定缺陷的當(dāng)量大小，進(jìn)而正確判斷焊縫質(zhì)量提供了必要的方法和手段

(4)自動(dòng)探傷與手工探傷完美結(jié)合

該探傷系統(tǒng)第1通道～第6通道采用3對探頭、6種掃查方式對鋼軌焊縫全斷面自動(dòng)檢測，第7通道和第8通道為手工探傷通道，具有普通探傷儀的所有功能，可實(shí)現(xiàn)對普通探傷儀的替代。即該探傷系統(tǒng)既具有自動(dòng)掃查時(shí)探傷速度快、定量準(zhǔn)確和全斷面顯示直觀的特點(diǎn)外、還具有手工探傷方便靈活的特點(diǎn)。

表1為鋼軌焊縫超聲探傷系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

表1

最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案而不是對本技術(shù)方法進(jìn)行限制，本實(shí)用新型在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本實(shí)用新型的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。