[发明专利]轨部段焊缝检查扫描仪

说明书

技术领域

本公开涉及用于准确地检查轨焊缝的焊缝缺陷的系统，且更具体而言涉及用于采用超声来准确地检查轨焊缝的焊缝缺陷的系统。

背景技术

在构建铁路部段时，必需将一个轨焊接到相邻轨上。轨通过被称作铝热焊接(thermetic weld)的工艺而进行端对端焊接。在此工艺中，轨放置于所需位置。被设计成在高温处燃烧的材料包裹于轨接头周围并被点燃。其在高温处燃烧且在轨的整个截面上将轨焊接在一起。

该工艺有时形成泡或导致接头弱化的其它缺点。必需识别这些缺点，使得用无焊缝缺点的更强接头来替换该接头。

轨和焊缝也随着时间和使用而劣化。因此还存在对于检查由于长期服务&疲劳所造成的轨和焊缝的缺点的需要。

由于有大量的重量由轨承受，缺点可造成弱化部段且导致出轨。

存在用于检查诸如片和板的具体几何形状中的焊缝的超声检查装置，诸如Heseding的1971年1月5日的美国专利3,552,191。其使用多个超声(US)发射器，该超声(US)发射器在片或板上的焊缝的一侧上也是US接收器。它们还具有穿过焊缝发射以由焊缝另一侧上的接收器接收的实施例。这种设备被设计成检查平板中的焊缝，且并不良好地起作用来检查具有显著不同几何结构的物体，诸如铁路轨。

在1962年4月10日授予I.L.Joy的美国专利3,028,751描述了被设计成快速检测可能潜在地具有缺点的位置的装置。其并不穿过轨进行彻底扫描，而是进行更粗略的扫描来检测具有较大缺点的大体区域。

目前，存在对于一种更准确地识别铁路轨铝热剂焊缝中的缺点的检查装置的需要。

发明内容

本发明可实施为轨焊缝检查装置，其用于检查细长物体[10]内部体积的缺陷，细长物体10在水平“z”方向延伸，其中竖直方向为“y”方向且垂直于“y”和“z”方向两者的方向为“x”方向，且用于向计算装置[1500]提供信息，包括：

中央超声(US)探测器[1330]，其用于发射至少一个US束[B]穿过所述细长物体[10]，用于接收反射信号，且用于向所述成像装置提供信号；

至少一个成角度的US探测器[1310]，其用于在y、z平面内以斜角发射至少一个US束[A1-A5]穿过细长物体[10]，该至少一个US束[A1-A5]与来自中央US探测器[1330]的束B相交，且适于从相同斜角接收反射信号，以及用于向所述成像装置提供信号；

编码器[1380]，其适于在反射信号被接收时识别US探测器[1330]和[1310]沿着细长物体[10]的位置，且用于对应于所接收的信号将探测器的位置配对，以及用于将此信息提供给成像装置以创建细长物体[10]内的缺点的映射，

中央US探测器1330可大体上在“y”方向发射多个平行US束[B1-B5]。

中央US探测器[1330]还可在“x、y”平面内倾斜地发射多个US束[D1-D10]。

而且，成角度的US探测器[1310，1350]可以多个角度来发射束[A1-A5]、[C1-C5]，且从各个束被发射的相同角度独立地接收各个反射信号。

发明目的

本发明的一个目的在于提供一种用于铁路轨的准确焊缝检查系统。

本发明的另一目的在于提供一种准确地检查轨焊缝而无需移除轨的准确焊缝检查系统。

本发明的另一目的在于提供一种便携的准确焊缝检查系统。

本发明的另一目的在于提供贯穿轨焊缝的彻底检查且识别焊缝内的缺点。

本发明的另一目的在于以多个角度穿过焊接的轨的体积进行扫描以识别焊缝内的缺点。

附图说明

现参看附图，其中在各个图中相同的项目类似地标号：

图1为根据本发明的一实施例穿过铁路轨焊缝进行扫描的超声束的示意图。

图2为图1的实施例的超声束的示意图，其中束相对于焊缝有所移动。

图3为本发明的一实施例的中央探测器的US束几何形状的图示。

图4为根据本发明的一实施例的焊缝检查系统的透视图。

图5为根据本发明的一实施例的焊缝检查系统的滑行装置的放大透视图。

图6为图4和图5所示的焊缝检查系统的滑行装置的侧面正视图。

图7为图4、图5和图6所示的焊缝检查系统的滑行装置的顶视平面图。

具体实施方式

理论