陣列式漏磁巡檢設備的開發(fā)及鋼軌裂紋定量分析.pdf

1、鐵路鋼軌直接承載列車運行過程中的載荷應力，鋼軌的健康狀況直接關系到行車安全，對高速鐵路軌道的安全保障已是當今世界范圍的一個重大和前沿的課題。漏磁檢測技術已廣泛應用于缺陷檢測，對于缺陷的定量分析，一直以來都是漏磁檢測領域的一個重要課題。本文設計了基于多通道傳感器的陣列式高速鋼軌裂紋巡檢設備，在高速的情況下對鋼軌裂紋狀態(tài)進行實時在線檢測，說明了采用多通道傳感器陣列的高速漏磁裂紋巡檢設備對鋼軌的無損探傷和缺陷的定量分析的可行性。并通過對單通道

2、的漏磁巡檢、低檢測提離和高檢測提離的多通道漏磁巡檢條件下的檢測結果進行缺陷的定量分析和誤差對比，驗證了多通道的漏磁檢測方式和低提離的檢測條件對缺陷的定量分析有一定的改善作用。
　　與傳統(tǒng)的單通道漏磁檢測傳感器相比，多通道傳感器陣列的檢測探頭所獲取的缺陷狀態(tài)信息更為全面，更有益于對缺陷參數(shù)的定量分析。本文通過建立鋼軌缺陷漏磁檢測的有限元仿真模型，分析了不同參數(shù)的缺陷與漏磁信號的關系，以及檢測提離對漏磁信號的影響。并開發(fā)了基于多通道傳

3、感器的陣列式高速漏磁裂紋巡檢設備，其設計主要包括系統(tǒng)各個模塊的硬件設計和軟件設計，以及實驗驗證和信號分析，即通過建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡，對鋼軌缺陷的漏磁巡檢結果進行定量分析。其中，在對缺陷與鋼軌表面的夾角的定量分析中，除了傳統(tǒng)的特征值提取方式（即漏磁信號的峰峰值、峰間距）之外，本文將通過漏磁信號的不對稱性來對其進行定量預測，并通過對定量結果的誤差分析說明此方法的可行性。另外，在對缺陷與行車方向的夾角的定量分析中，相比于傳統(tǒng)的單通道漏磁檢測方法