Page 112 - 无损检测2023年第四期

张志文, 等:

皮带轮式相控阵钢轨探伤车的研制

图9 80km · h 检测速度下缺陷 A 扫信号( 标定线)
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根据超声原理可知, 在重复频率不变的情况下, 计伤损检出率, 不同轨道不同速度的10次检测检出

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40 , 60 , 80km · h 等速度下探伤采样间距分别为3 , 率如表2 , 3所示。结果表明, 在40 , 60 , 80km · h 速
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4.5 , 6mm , 因此相同人工伤损出波点数会越来越 度下, 60轨的平均检出率为93.5% , 92.4%和90.7% ;
少, 新型探伤车的超声探头与钢轨直接接触, 可极大 75轨的平均检出率为93.8% , 92.3%和91.2% 。即
减少超声波传播时间, 同时在钢轨轨头区域采用多 随着检测速度增加, 检出率略有降低, 但均保持在
波束覆盖可提高出波点数。快速相控阵技术具备横 90%以上, 不同速度下60 , 70轨人工伤损检出效果
向偏转能力, 可将原来 70° 声束增加为多个带有横 如图10所示。
向偏转角度的声束, 这些声束的传播折射角都是 2.3 重载线测试

70° , 但是横向偏转角度从 0° 变为 10°~20° , 从而能 新型探伤车在正线试运行以来, 以60km · h -1
以上速度累计运行约 2500km 。探伤车整体运行

很好地兼容60轨与75轨的轨头伤损检测。
采用新型探伤车以40 , 60 , 80km · h 的速度通 稳定, 探伤系统能单程连续正常工作260km , 且检

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过人工伤损所在区域, 连续不间断进行 10 次探测, 统 出重复性好。持续追踪30例正线探伤信号的典型
表2 标定线上60轨不同速度下的 特征( 如焊缝等), 有16例位于 R800及更小半径曲
10次检测检出率 % 线线路上。对某线段进行了10次检测, 共计追踪了
300例特征, 其中漏检 4 例, 漏检率 <1.3% 。说明
速度 / 次数
基于快速相控阵技术的探伤系统性能稳定, 伤损出
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( km · h ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
波效果稳定且重复性好。此外, 在某正线上检出轨
40 95 94 90 93 97 92 95 91 93 95
头核伤1例, 判重伤, 使用 GTC-8C数字式钢轨探伤
60 92 89 95 92 95 90 94 92 94 91
80 89 91 88 90 92 90 92 91 92 92 仪进行复核并得到确认。
表3 标定线上75轨不同速度下的 但相控阵钢轨探伤车正线试运行里程较短, 且
时间跨度小, 其对小半径曲线和高低差线路的适应
10次检测检出率 %
性还需进行长时间分析, 充分验证不同速度及不同
速度 / 次数
线路气候条件下的检出效果, 并对比快速相控阵技
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( km · h ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
术与既有超声技术的检测性能( 如出波点、 信噪比、
40 93 92 96 95 94 92 95 93 96 92
灵敏度等)。部分小半径线路的典型特征追踪结果
60 92 91 92 91 93 93 94 92 94 91
80 91 90 92 91 93 90 93 91 91 90 如表4所示。
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2023年 第45卷 第4期
无损检测