新型钢轨超声波自动探伤仪应用

铁路钢轨超声波探伤检测的必要性

随着现代铁路路线的四通八达，人们越来越多的乘坐动车这种交通工具。作为火车重要部件之一的铁轨，起到了举足轻重的作用。如果铁轨不重视修理和保养，一旦断裂就会造成不可估量的损失。无论是从财产还是从生命方面来看，都是不利的。因此，要对铁轨进行定期的保养和维护，钢轨超声波探伤工艺是一种比较科学和有效的检测方法。

超声波钢轨探伤技术的实际应用

无损检测就是利用声、光、磁和电的特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。由于超声波的频率高，能量集中可形成较窄的波束向前传播，传播的方向性好，又易于在固体中传播，在两个不同的介质形成的界面会发生反射，可以有效利用于工业探测。超声波无损探伤技术已经成为工业无损探伤中应用最广泛，研究最活跃的技术之一。超声无损探测的基本原理为超声波具有很强的穿透力，较广的检测深度，指向性好，对缺陷的定位较准确，检测的灵敏度高，几乎可以检测到任何部位的缺陷，对试件内部尺寸很小的缺陷也有较高的识别度。运用多波形、多探头进行检测时，可以多向检测，检测结果重复性好，可直接实时显示检测结果，亦可对结果存盘、打印，永久保存检测结果。检测结果可以以波形输出，可运用信号处理技术、成像图像处理技术进行联合处理，从而提高检测的精度和可靠性。超声检测法具有检测成本低，设备轻便，操作方便，检测速度快，数据可储存后处理，可适应检测时间窗短、工作距离长、工作量大的检测工作。超声波对人体、对环境无害，超声无损检测法可以保证操作人员的健康安全。

超声波无损铁轨探伤方法的探究

首先，脉冲反射法。①探伤原理。超声脉冲回波反射法是目前较主流的一种应用性超声无损检测方法，换能器通过耦合剂直接接触待测的试件，因此该方法又称直接接触脉冲反射法。超声波短脉冲进入试件后，当声波遇上由两种声阻抗不同的介质形成的介质面时，波束会发生反射，入射波声压的相位与反射声压相反，反射波与入射波合成声压的振幅产生变化，采用一个兼顾发射和接收功能的探头，对接收到的反射波进行接受，并在探伤仪的荧光屏上显示，根据反射波的波形幅度对试件内部缺陷的深度、尺寸、性质等信息进行判断。在探伤的过程中，当被测试件中不存在缺陷时，显示波形中只有发射波脉冲和底面反射波；试件存在小缺陷时，显示波形中只有发射脉冲和底面反射波，以及缺陷回波；试件中存在大缺陷时，缺陷全部反射了反射的脉冲，因此只有发射脉冲和缺陷回波。根据声程与传播时间的关系可计算出缺陷的位置。借由对缺陷波与底波之间的高度进行比较可以判断缺陷的尺寸大小。通过改变仪器、探头、耦合方式、入射波方向可以不同方法实现对不同材质的检测。②优势。脉冲反射法的操作灵活方便，检测的灵敏度高。③局限性，一是对近表面和薄壁的检测存在盲区。二是对与超声传播方向平行的缺陷检测灵敏度较低。三是由于传播声程长，不适用于高衰减材料的检测。

其次，超声穿透法。①探伤原理。超声波由一个探头发射，并由位于被检材料对面的另一个探头接收，通过测量超声脉冲或者连续波在穿透试件后的能量变化，判断试件缺陷情况的方法。脉冲穿透法在工业上能很好地弥补脉冲反射法的缺陷。②优势。一是穿透法的收发由分别两个探头完成，检测中几乎不存在盲区，对薄壁检测有良好的适应性。二是检测设备简单，操作方便，易实现连续自动探伤且检查速度快，尤其适合形状简单的批量试件判伤。三是穿透法的声波单声程传播，适于探测衰减系数较大的材料，对取向不良的缺陷，也能较好地发现。③局限性。一是传统穿透法，通过声能被缺陷阻挡的情况来判伤，但只有当超声声压大于 20%才能被探头检出，相当于声压只降低 2dB，灵敏度低。二是通过观察接收波形高低可以判断缺陷的有无以及确定缺陷面积，但波形所处位置不能表示缺陷声程，不能判断缺陷的深度位置。三是当缺陷较小时，声波的衍射会降低穿透法的检测灵敏度，实际操作中，需要反方向再次检测。四是穿透法采用的一发一收两个探头的位置要求严格，需要专门的器械。

总之，铁轨对于铁路来说是非常重要的零部件，因此在保养和维护方面要非常的注意。在铁路钢轨的探伤方面，超声波探伤具有准确率高、科学性等优点。要通过不断的改进，使超声波探伤工艺日趋成熟。