鋼軌缺陷超聲信號(hào)的識(shí)別及檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì).pdf

1、鐵路是日常生活中重要的交通工具，一旦發(fā)生事故，就會(huì)造成嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此，保證鐵路的安全運(yùn)行，一直是各個(gè)國(guó)家的重要任務(wù)。定期對(duì)鋼軌進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)減少重大事故的發(fā)生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)在高速狀態(tài)下探傷，本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)單的鋼軌檢測(cè)裝置，該裝置可以達(dá)到10km/h的探傷速度。為了確保能夠正常檢測(cè)，本文設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置必須滿足以下三個(gè)要求：具有一定的探傷速度、保證探頭與鋼軌有效的耦合、實(shí)現(xiàn)缺陷信號(hào)的高速采集等。
　　超聲信號(hào)

2、中往往含有大量的噪聲，如何在背景噪聲條件下提取缺陷一直是超聲信號(hào)處理的一大難題。分離譜技術(shù)因能顯著提高信噪比，一直在超聲信號(hào)處理中占有重要地位，但是該技術(shù)受濾波器組的數(shù)目、帶寬、頻率間隔等參數(shù)的影響較大，因此至今仍然無(wú)法在工程界得到廣泛的推廣。本文基于分離譜技術(shù)的思想，構(gòu)建了變帶寬時(shí)頻分析的處理方法，并確定了最優(yōu)信噪比下的重構(gòu)方法，即極性閥值法和最小值法相結(jié)合的方法?；谌毕菪盘?hào)的波形、頻率等特征，構(gòu)建了缺陷信號(hào)模型，并利用仿真缺陷信號(hào)

3、對(duì)實(shí)際超聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)濾波處理，以提取缺陷信號(hào)特征。在鋼軌探傷中，缺陷回波的頻率會(huì)集中在探頭中心頻率的附近，然而噪聲的頻率是隨機(jī)的，所以噪聲的能量也往往比缺陷信號(hào)能量低?；赪VD時(shí)頻能量變換，對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行處理，以排除噪聲干擾。本文將上述三種方法組合起來(lái)，構(gòu)成時(shí)頻分析三步法，可以同時(shí)提高缺陷檢出率和信噪比。
　　本文分別用超聲0°探頭、37°探頭以及70°探頭對(duì)位于不同部位的鋼軌孔缺陷和裂紋進(jìn)行檢測(cè)，并將實(shí)際超聲信號(hào)進(jìn)行三步時(shí)頻