基于漏磁原理的鋼軌裂紋高速檢測(cè).pdf

1、隨著鐵路大規(guī)模的發(fā)展，列車的安全顯得愈來愈重要。鋼軌的健康是列車安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。電磁無損檢測(cè)中的漏磁檢測(cè)技術(shù)具有探頭結(jié)構(gòu)簡單、無污染、檢測(cè)靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)鋼軌缺陷的快速巡檢。因此本論文采用漏磁檢測(cè)技術(shù)對(duì)鋼軌裂紋進(jìn)行高速檢測(cè)。
　　本論文首先介紹了目前常用的鋼軌缺陷檢測(cè)方法極其優(yōu)劣性，然后理論簡述了漏磁高速檢測(cè)的原理及典型缺陷信號(hào)特征，并指出由于漏磁檢測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)所帶來的鋼軌動(dòng)態(tài)磁化和渦流效應(yīng)問題。針對(duì)鋼軌動(dòng)態(tài)磁

2、化問題，從鋼軌的磁化機(jī)理出發(fā)，采用巴克豪森噪聲方法研究了鋼軌被充分磁化大致所需要的時(shí)間，并分析了激勵(lì)電壓大小對(duì)該磁化時(shí)間的影響。從理論上計(jì)算出，在缺陷漏磁信號(hào)有效的前提下，為了得到更高的檢測(cè)速度，漏磁高速檢測(cè)系統(tǒng)中最優(yōu)的磁軛尺寸和激勵(lì)電壓，優(yōu)化了勵(lì)磁結(jié)構(gòu)。隨后搭建了基于漏磁技術(shù)的鋼軌缺陷高速檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)，包括無損探傷儀、反向磁化裝置、三維傳感器、信號(hào)調(diào)理電路以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該試驗(yàn)平臺(tái)上，采用不同的勵(lì)磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行高速檢測(cè)試驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果與理論值進(jìn)行分析對(duì)比，最終確定了本高速漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的磁軛尺寸和激勵(lì)電壓大小，以及在此條件下系統(tǒng)所能達(dá)到的最高檢測(cè)速度。
　　在鋼軌充分磁化的基礎(chǔ)上，采用Matlab軟件對(duì)漏磁高速檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。通過建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)缺陷參數(shù)進(jìn)行定量研究。將速度作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本來消除渦流效應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)分析與處理的影響。且使用其他缺陷數(shù)據(jù)對(duì)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在一定的精度范圍內(nèi)，該系統(tǒng)能夠?qū)︿撥壢毕輰挾?、深度、角度參?shù)進(jìn)行定