多探测点超声法在线钢轨检测系统的设计研究

钢轨是铁路建设的重要组成部分,在火车满载运行时钢轨要承受火车的巨大压力。为了能使铁路安全运行,钢轨的安全检测非常关键。本文就运用多探测点超声法检测钢轨做了一系列设计研究,经设计要求布设了多探测点位机钢轨检测系统,系统内含有20个探头。运用计算机编程系统、各种检测仪器设备对钢轨内部存在缺陷进行判断评估。经过系统检测证明,多探测点超声法能够准确的探测出钢轨内部缺陷,值得广泛应用和推广。     

无缝线路钢轨纵向应力在线检测研究

讨论了一种检测铁磁材料残余应力及表面状态的无损检测新技术,采用该技术研制了无路钢轨纵向温度应力检测仪。介绍了该检测仪的原理,结构及在现场的应用情况。     

基于相控阵的高速铁路钢轨超声探伤检测系统

针对现有车载自动探伤设备检测可靠性偏低、误报率高,存在漏报隐患,难以满足高铁工程技术发展和建设规划需求的现状,提出了一种新型钢轨超声探伤检测系统。研发了高速记录多通道数字探伤仪,用于实现钢轨高速检测条件下全波形数据的实时采集,采用相控阵超声系统检测钢轨焊接接头。通过试验验证了该系统的有效性。研究结果表明,该系统可进行高速探伤数据的采集,实现实时探伤、记录和智能化数据分析。     

基于超声探测的SF_6浓度在线监测系统

长期运行的气体绝缘组合电器(GIS)设备可能存在SF6气体泄漏问题,进而导致设备安全性下降。针对该问题,采用超声原理测量SF6气体浓度,该方法具有测量范围广、设计简单等优点,且易于实现在线式监测。建立了双腔室中超声信号传播相位差与SF6气体浓度的理论模型,并研制了一套基于超声探测的SF6浓度在线监测系统。为提高测量精度,设计了一种基于DFT算法的数字相位计,通过对采样信号进行多项式插值加Hanning窗,进而实现相位和幅值修正。实验表明,使用数字相位计能将SF6浓度误差率控制在5%左右,目前该系统在贵州某变电站已投入运行。     

基于超声清洗的在线PH检测系统的研究

锅炉给水在线PH检测系统连续测量PH值时，PH值受许多因素的影响，它随温度的变化呈非线性反应。采用计算机对PH值进行自动补偿。系统包括了电极清洗系统，从而有效地提高了PH检测的准确性，以代替原来的人工检测，取得了相当满意的效果。     

钢轨在线超声探伤仪探头工作机构的研究与开发

依据铁道部标准，钢轨必须经过超声探伤才能出厂。因进口设备的机械部分与现场的具体生产工艺不适应，所以作者主持开发了一套钢轨在线超声探伤仪的探头工作机构。两年多的运行结果表明，该机构运行性能良好。本文全面地介绍了这套设备的各个组成部分和设计原理。     

非线性超声导波钢轨裂纹检测模态选取研究

不同模态对不同位置裂纹的敏感程度不同,针对裂纹检测时模态选取不准的问题,研究 50 kHz 激励下可累积二次谐波模态对、模态振型和裂纹位置的影响,提出了由 3 个指标评定的最优裂纹敏感模态选取方法( selection of optimal crack-sensitivemode, SOCSM),通过相对非线性系数 β 随裂纹生长的变化趋势评价模态对裂纹的敏感度。 为准确激励出所需模态提出了最优模态激励算法(optimal mode excitation, OME),为验证 SOCSM 法和 OME 法的有效性和准确性,以 CHN60 钢轨轨腰处裂纹为例进行了数值仿真分析以及实验验证。 结果表明,采用 OME 法能准确激励出模态组合 11 和模态组合 1;50 kHz 激励下模态组合 11 的 β 随裂纹生长单调增加,而模态组合 1 几乎没有变化,说明模态组合 11 更适合检测轨腰处的裂纹,对裂纹的微小变化非常敏感,两个模态组合均能产生可累积二次谐波,裂纹的存在会影响导波传播,即影响信号的幅值大小。     

基于超声导波的钢轨完整性检测方法研究

检测无缝线路钢轨的完整性对于保障高速铁路的安全运营具有重要的意义。本文提出了基于超声导波实现无缝线路完整性检测的技术方案,设计了功能样机,并进行了实际线路测试。首先,基于半解析有限元方法求解得到了我国无缝线路CHN60钢轨中超声导波的频散曲线,通过分析频率、模态数量、振型等信息选取了适于检测钢轨完整性的导波模态,采用激励响应求解方法确定了所选取模态的激励点和激励方向;根据理论获取的数据信息,在环形道试验现场进行了实际测试,在钢轨轨腰中心安装导波换能器,沿着钢轨纵向激励,可以激励出选取的导波模态,并通过衰减曲线测试,该模态在两公里处可以接收到2 m V以上的信号。经在大西高速铁路现场测试,系统可实现2 km区间的无缝线路钢轨完整性的在线监测。     

钢轨淬火线轨头信息在线检测

介绍了钢轨淬火生产线上钢轨轨头信息的在线检测技术.为了克服钢轨材质、温度等因素对检测的影响,采用了"浮动基准比较器"技术.     

多工位硅胶圈缺陷在线视觉检测系统研究

硅胶圈检测由于缺陷具有种类多、易变形、复杂性高等特点,通过提出多工位、多角度、不同打光方式结合的基于视觉的机电检测系统来解决这类产品的检测问题。整个检测系统的图像处理使用了基于OpenCV库按照实际项目需求进行改进,使用滤波算子、阈值分割和形态学方法。使用VGG16卷积神经网络训练模型在小样本条件对三种缺陷分类和传统视觉检测方法得到的准确率进行对照实验。在小样本下传统机器视觉的检测准确率>98%,优于深度学习的方法。通过Qt完成UI界面的设计。该软件系统使用多线程设计模式编写,并提出了一种多工位循环剔除新方法,具备在线检测计数和剔除功能。就一种特定的硅胶圈产品检测进行实际实验和测试,验证了本系统的可靠性和实用性。     

钢轨变形在线修复问题研究

针对铁路钢轨肥边切割和钢轨硬度、强度高属于难切削材料的情况,分析几种钢轨在线加工方法,提出利用精密等离子弧切割钢轨肥边的方法,并通过精密等离子弧与普通等离子弧切割钢轨技术的比较,精密等离子弧的工作原理、加工速度、精度、经济性等方面的研究,证明此加工方法是可行的.     

钢轨应力检测中超声导波模态选取方法研究

钢轨横截面形状复杂,其内部可传播的导波模态数量众多,为了选取适于检测钢轨内部温度应力的模态,本文提出了一种导波模态选取的指标模型。该模型基于频率、应力敏感度、振型、激励位置偏离度、模态可辨识度五个因子构建,通过分别求解五个因子的数值,综合得到模型的计算结果,最终选取了计算结果数值最大、其值为0.88的导波模态。经实验室和西宝高速铁路现场测试,本文提出的指标模型,能快速、准确选取适于应力检测的导波模态,所选取的模态对应力敏感,在应力变化137 MPa时,其群速度变化值达到2.2 m/s,该模态激励方式简单,易于控制,传播距离超过1 km,适用于无缝线路钢轨长距离平均温度应力的在线监测。     

基于三点法的高铁钢轨打磨砂轮磨损检测仿真

针对高速铁路钢轨打磨过程中存在砂轮磨损问题,深入研究了钢轨打磨过程和砂轮磨损检测,提出了采用自为基准的三点法对钢轨打磨砂轮的磨损进行间接测量,建立了三点法测量的数学模型,对三点法测量的影响因素和测量方案进行了仿真,并对仿真结果进行了分析,为测量小车的制作和测量方案的选取提供了依据。最后,对表示钢轨打磨前、后表面的两条正弦曲线进行了仿真测量,验证了三点法测量钢轨打磨砂轮磨损的可行性。仿真结果表明,该砂轮磨损检测方法是可行的,测量方案的稳定性明显。     

钢轨无损检测中的超声导波技术分析

伴随着我国社会经济的稳固发展以及科技水平的显著提高,轨道运输行业逐渐获取了较大的发展机遇,而在实际钢轨生产过程中,由于其很容易受到各种应力影响而发生损坏,因此在钢轨投入使用前对其进行无损检测往往尤为重要。对此,文章基于钢轨无损检测中十分常用的超声导波技术,详细阐述了超声导波技术的具体应用特点、应用价值及应用原理,同时也指出了具体的应用方法和应用要点,旨在给予相关钢轨探伤工作人员可行的帮助和指导,并以此在提升钢轨探伤水平的基础上促进我国轨道运输行业的进一步发展。     

加工中心在线检测系统的研究

对数控加工的在线检测技术进行了介绍、探讨和研究.利用在线检测系统在DH P50数控镗铣加工中心上对某航天产品进行加工,显著地提高了零件的首件合格率.     

微机多点集中巡回检测系统

本文给出了６４路的速度、压力、温度等参量的微机远距离集中连续巡回检测系统的硬、软件设计，系统功能齐全，除能检测各种参量外，还具有显示，处理，打印和越限时声光报警等功能。本系统具有简单、实用、性能价格比高，通用性强和结构合理等特点，应用效果良好。     

橡胶炉膛多点温度检测系统

介绍一种以8031单片机,D/A转换器和可编程增益放大器,实现16路模拟量输入、8路模拟量输出的温度检测系统。     

机床多源能耗状态在线检测方法及检测系统

针对目前缺少多功能且实用有效的机床多源能耗状态在线检测方法的问题,分析了机床多源能耗状态的构成,提出了在线检测指标体系;研究了机床多源能耗状态信息在线检测方法,包括机床多源能耗分组方法和关键能耗参数指标获取方法;研发了相应的检测系统。该系统能在线检测和监测机床与工件加工全过程的输入能量、有效能量、瞬态效率、能量利用率以及能量比能效率、设备有效利用率等信息;通过在数控机床PL700上进行的大量实验,验证了上述方法及检测系统的有效性,表明其可广泛运用于机械加工过程能量消耗与能量效率的状态信息分析、管理控制和节能优化研究中。     

铅酸蓄电池多参数在线检测系统的设计

针对现有蓄电池检测仪器数据汇总困难的问题,设计了一种铅酸蓄电池多参数在线检测系统。该系统支持多台传感器同时测量和网络化数据收集,传感器使用交流注入法测量蓄电池内阻,并设计有温度和电压的采集电路;测得数据按照Modbus-RTU协议打包上传至上位机存储,同时该系统设计有异常电池预警机制。实验结果表明,此传感器可有效检测蓄电池的内阻,精度满足电池监控的需求。     

非接触式钢轨三维轮廓参数检测系统研究

目前国内钢轨检测行业以接触式测量为主,其测量精度低,智能化水平不高,本文设计了能够满足铁路行业标准的检测系统。硬件部分由激光轮廓仪采集钢轨信息。软件部分通过角度法、距离法等高效的几何算法检测出扭曲度、平直度等钢轨信息。经实验验证,本装置测得钢轨水平平直度误差小于0.4 mm,垂直平直度误差小于0.6 mm,扭曲度误差小于0.45 mm,符合国家标准要求。