[发明专利]钢轨探伤仿真试验方法

权利要求书

1.一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：通过仿真计算机(2)采用故障特征点(6)人工设置钢轨伤损图，模拟故障的钢轨(30)；

S20：通过所述仿真计算机(2)设置机车速度信号，模拟机车运行，并根据机车运行位置对应的钢轨伤损图依次生成超声波回波参数数据，所述机车运行速度和超声波回波参数数据传输至信号发生/数据采集器(3)；

S30：所述信号发生/数据采集器(3)接收所述仿真计算机(2)输出的机车速度信号和超声波回波参数数据，向钢轨探伤检测系统(10)输出所述机车速度信号；所述信号发生/数据采集器(3)根据机车速度信号计算机车运行位置，依次提取超声波回波参数数据，当检测到所述钢轨探伤检测系统(10)发来的超声波激励信号后，按超声波回波延时值要求返回超声波回波模拟信号。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述仿真试验方法还包括以下步骤：

S40：所述钢轨探伤检测系统(10)根据机车速度信号和超声波回波模拟信号生成检测伤损图，根据所述仿真计算机(2)设置的钢轨伤损图与所述钢轨探伤检测系统(10)生成的检测伤损图进行对比验证。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述超声波回波参数数据包括对应于所述故障特征点(6)的超声波回波参数数据通道号、有无超声波回波及超声波回波延时值。

4.根据权利要求3所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述步骤S10进一步包括：

根据超声波的反射方向定义所述故障特征点(6)，每个故障特征点(6)能被对应角度的超声波晶片(7)检测到，所述超声波回波参数数据通道号对应的超声波晶片(7)的超声波发射方向与相应的故障特征点(6)的超声波反射方向相反。

5.根据权利要求4所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述步骤S20中对应于所述钢轨(30)中某一故障特征点(6)有超声波回波的检测范围为：

X-Ytanα-W2cosα≤X1+X2≤X-Ytanα+W2cosα]]>

其中，X、Y为所述故障特征点(6)在钢轨(30)中的绝对坐标，α为超声波在所述钢轨(30)中的入射角，W为所述超声波晶片(7)的宽度，所述钢轨探伤检测系统(10)、探轮(20)均安装在钢轨探伤车上，X₁为钢轨探伤车的运行位置，X₂为超声波晶片(7)相对于钢轨探伤车的相对坐标。

6.根据权利要求4或5所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述步骤S20中超声波回波延时值T根据以下公式计算：

2s＝2y/cosα

T₁＝2s/v

T＝T1+T2

其中，x、y为故障特征点(6)在所述钢轨(30)中的坐标，α为超声波在所述钢轨(30)中的入射角，s为超声波在所述钢轨(30)中传播的单程路径长度，v为超声波在钢轨(30)中的传输速度，T₂为超声波在探轮(20)中的传输时间。

7.根据权利要求6所述的一种钢轨探伤仿真试验方法，其特征在于，所述步骤S30进一步包括：

信号发生/数据采集器(3)输出两路相差90度的方波信号模拟机车速度信号，根据两路方波信号的组合时序模拟机车运行方向。