[发明专利]钢轨电阻率测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢轨检测领域，尤其是一种钢轨电阻率测量方法。

背景技术

钢轨电阻率是一项不可或缺的技术参数，是体现钢轨性能的指标之一，为钢轨在许多用途上提供了技术支持。目前，尚无专门检测钢轨电阻率的方法，相关研究人员一般通过公式推导出理论电导率值，传统电阻率的测量方法：用双臂电桥测金属材料的电阻率，因为钢轨的规格较多并且成分不同，根据上下限来计算电阻率，导致最后出现的结果误差较大，可以起到指导作用，但是由于缺乏实践验证，对于进一步的研究和应用工作有较大的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够精确全面测量钢轨电阻率的钢轨电阻率测量方法。

本发明公开的钢轨电阻率测量方法，包括以下步骤：

a、取样：分别在待测量钢轨的轨头、轨腰和轨底沿钢轨长度方向截取长条形试样，并对试样进行加工使其横截面均匀；

b、对各试样进行测量并计算电阻率：在试样长度方向上依次选取4个触点A1、A2、A3、A4，在A1和A4之间通入大小为I的电流，并测量A2和A3之间的电压V，通过如下公式即可计算出各试样的电阻率ρ：

其中，S为试样横截面面积，L为A2和A3之间的间距。

优选地，在a步骤中，在待测量钢轨的轨头、轨腰(18)和轨底分别截取3份试样，其中，轨头的3份试样沿水平均匀分布于轨头上，轨腰的3份试样沿竖直方向均匀分布轨腰(18)上，轨底的3份试样沿水平方向均匀分布于轨底上。

优选地，在b步骤中，通过测量A2、A3之间的间距得出L。

优选地，在b步骤中，多次重复测量A2、A3之间的间距，通过狄克逊准则检查测量数据，若有粗大数据则重新进行测量，若无粗大数据则保留测量结果，并计算算术平均值作为L的取值。

优选地，在b步骤中，采用试样夹具进行测量，所述试样夹具有a1、a2、a3、a4四个探头，所述a2和a3之间的间距固定为L；测量时，触点A1与探头a1对应接触，触点A2与探头a2对应接触，触点A3与探头a3对应接触，触点A4与探头a4对应接触，从a1和a4通入电流I，并测量a2和a3之间的电压作为V，通过计算电阻率。

优选地，所述试样夹具包括顶板、底板、侧板、后板、绝缘支架、移动块和法兰，所述侧板设置于底板两侧，所述顶板位于底板上方，并通过后板与底板连接，所述a2和a3为刀状探头，并设置于移动块底面上，所述移动块位于顶板与底板之间，并通过弹簧与顶板连接，所述a1和a4探头中部设置有螺杆，所述法兰上开设有与a1和a4探头螺杆相适配的法兰螺孔，所述法兰通过绝缘螺栓连接于侧板上，在法兰与侧板之间设置有绝缘垫片，所述侧板上开设有侧板孔，所述绝缘垫片上开设有垫片孔，所述侧板孔和垫片孔直径均大于a1和a4的螺杆直径，所述法兰螺孔、侧板孔、垫片孔位置相对应，所述a1和a4探头分别穿过两侧侧板的侧板孔和绝缘垫片的垫片孔连接于法兰螺孔中，所述a2和a3探头的刀口均与a1和a4相垂直；

采用所述试样夹具进行b步骤的过程如下：

提起移动块，将试样放置在绝缘支架，放开移动块，在弹簧作用下，刀状探头a2和a3下压并与试样垂直接触，将试样固定于绝缘支架上，调节a1和a4探头螺杆，使a1和a4探头分别与试样两端接触，然后，从a1和a4探头连接电路，通入大小为I的电流，并测量a2和a3之间的电压，取L等于a2和a3之间的间距，通过公式计算出试样电阻率。

优选地，所述顶板上开设有导向孔，所述导向孔中设置有导向杆，所述导向杆下部贯穿移动块，导向杆下端设置有调节螺纹，所述调节螺纹上连接有旋转绝缘垫片，所述移动块与旋转绝缘垫片之间的导向杆上设置有挡块；

在b步骤中，将试样放置于绝缘支架，并下放移动块后，调节旋转绝缘垫片，使其与试样接触以稳定试样。

优选地，所述a1和a4探头内端部均设置有铜质触头；在b步骤中分别利用a1和a4探头的铜质触头与试样两端接触。

优选地，在b步骤中，测量的环境温度为20±5℃。

优选地，在a步骤中，截取的试样为圆柱形，试样长度为200mm，横截面直径为10mm。

本发明的有益效果是：该钢轨电阻率测量方法采用四点电阻测量技术进行电阻测量，克服了现有技术误差大的缺点，而且测量试样分别选取了钢轨的不同部位，使测量结果能够全面反映钢轨不同部位的电阻率分布状况，为进一步研究、检测和改进钢轨性能提供了重要技术参数。

附图说明

图1是本发明在钢轨取样位置的截面示意图；