超声波钢轨探伤仪检测技术说明

我国钢轨探伤技术发展

我国的钢轨探伤现状是任务重、要求严、条件差。由于我国有缝线路多，车流的密度大，加之钢轨的质量参差不齐，直接造成了钢轨伤损出现快的特点。为了适应这种特点，我国基本用提高探伤仪的灵敏度和增加探伤密度的方式确保铁路安全。首先，判伤标准十分严格。出现超过10当量缺陷的钢轨必须立即换下，有的路段甚至不允许出现缺陷，只要确定是伤，马上就换下该钢轨。其次，钢轨探伤工作量很大。一般的路段基本上每个月一遍，有的特殊路段甚至10天就要检查一次。据统计，全国每年探伤的总长度可以绕地球30多圈！

超声波钢轨设计

超声波的一个重要应用就是无损检测，它是在不损坏被测物体的前提下，对物体内部的结构进行检测，主要应用于对金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝的检测，也可以用于玻璃等制品。

超声检测技术有其优于其他无损检测方法的优点。超声波波长很短，具有方向性好、能量高、穿透能力强，以及能在界面产生反射折射和波型转换等一系列特性。超声波能够像光波一样可以定向发射，易于在被检材料中发现缺陷；超声波的能量远大于一般声波的能量,使得超声波在大多数介质中传播时能量损失小，距离大，穿透能力强在一些金属材料中其穿透能力可达数米[8]。这些重要特性使得超声检测广泛用于无损检测。

超声钢轨探伤仪是专门针对钢轨探伤而设计的多功能探伤设备，为探伤人员提供了较全面的自动化探伤功能。根据钢轨探伤工艺，所设计探伤仪软件实现了四种特定轨型钢轨的 A 型、B 型超声探伤功能。

超声波钢轨探伤仪是一种嵌入式探伤设备，这是由于其工作特点决定的。由于仪器装载在小车上，由人工推进进行探伤，因此设备的体积不能过大，而且也不能与其他的设备如 PC 机、路由器等相连接。嵌入式设备的典型特点是虽然体积小便于移动和携带但是资源有限，即运算速度低、内存少、不支持鼠标、键盘按键少。为了于与这种特点相适应，我们选择了嵌入式 Linux 做为超声钢轨探伤仪的软件平台。

超声波钢轨探伤仪需求分析

超声钢轨探伤仪的功能需求分为两部分：基础功能和高级功能。基础功能使得探伤仪可以进行最基本的探伤工作，也构成了软件系统的整体框架；高级功能是在基础功能的基础上，经过研究和创新实现的，本质上是对探伤数据的进一步处理，使探伤仪能够辅助探伤人员更好的进行探伤工作。基础功能包含绘制界面、参数调节、按键响应、数据处理、冻结屏幕、屏幕截图等。高级功能包括 A2 模式和 B 模式探伤、录像与回放等。此外，探伤作业对探伤仪器的要求越来越高，基本探伤功能的实现并不能满足需求，这就要求应用程序能够稳定工作，并使探伤仪能够快速响应用户操作。