實(shí)驗(yàn)名稱：超聲導(dǎo)波在鋼軌中衰減特性的研究

實(shí)驗(yàn)方向：超聲檢測

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：鋼軌作為聲傳播固體介質(zhì)，聲導(dǎo)管特性良好。所以在可以采用超聲信號(hào)檢測鋼軌內(nèi)部損傷情況。采用機(jī)械波作為檢測信號(hào)，因此基本不受鋼軌的電氣參數(shù)和牽引回流影響，且設(shè)備的原理簡單，安全可靠，安裝和維護(hù)方便，設(shè)備功耗與其他檢測技術(shù)相比較低。其適用于對整體道床、隧道、軌道一次參數(shù)不良及鐵路現(xiàn)場潮濕積水嚴(yán)重等區(qū)段進(jìn)行實(shí)時(shí)鋼軌狀態(tài)檢測，且適用于對長距離無縫鋼軌進(jìn)行斷軌檢測。

測試設(shè)備：ATA-4012高壓功率放大器、任意函數(shù)發(fā)生器、示波器等。

實(shí)驗(yàn)過程：檢測系統(tǒng)一般由壓電換能器和信號(hào)發(fā)射與接收模塊姐成。信號(hào)發(fā)射模塊向鋼軌上的導(dǎo)波換能器施加高壓脈沖激勵(lì)信號(hào)，壓電換能器通過逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲導(dǎo)波信號(hào)，超聲導(dǎo)波在鋼軌中傳輸后由接收端的超聲導(dǎo)波換能器接收。對接收端的采集信號(hào)進(jìn)行特征判斷，或者在給定時(shí)間內(nèi)檢測是否接收到相應(yīng)的超聲導(dǎo)波信號(hào)，進(jìn)而判定檢測區(qū)間的鋼軌完整情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

常見的高速鐵路傷損類型有波浪形磨耗、踏面接觸疲勞裂紋、內(nèi)部裂紋、焊縫內(nèi)部缺陷等，超聲導(dǎo)波斷軌監(jiān)測系統(tǒng)主要針對鋼軌內(nèi)部裂紋、焊縫內(nèi)部缺陷及鋼軌斷裂進(jìn)行檢測。在無縫線路焊縫前布置超聲導(dǎo)波接收節(jié)點(diǎn)，當(dāng)鋼軌焊縫內(nèi)部產(chǎn)生缺陷時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)會(huì)接收到來自焊縫缺陷的反射波；當(dāng)系統(tǒng)檢測區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)鋼軌斷裂時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)將接收不到來自發(fā)射端的超聲導(dǎo)波信號(hào)；當(dāng)系統(tǒng)檢測區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)鋼軌內(nèi)部裂紋時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)的超聲導(dǎo)波信號(hào)會(huì)出現(xiàn)明顯衰減。此外，鐵路現(xiàn)場大量的鋼軌過孔也會(huì)導(dǎo)致超聲導(dǎo)波發(fā)生衰減，超聲導(dǎo)波斷軌監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝必須考慮鋼軌過孔對導(dǎo)波衰減的影響。本實(shí)驗(yàn)為無縫線路斷軌監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)置及安裝提供了理論指導(dǎo)，降低了現(xiàn)有無縫線路斷軌監(jiān)測系統(tǒng)的誤報(bào)率。

高壓功率放大器推薦：ATA-4012C高壓功率放大器

圖：ATA-4012C高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇