[发明专利]一种钢轨探伤验证系统

权利要求书

1.一种钢轨探伤验证系统，其特征在于，包括：

检测系统仿真计算机(1)，通过所述检测系统仿真计算机(1)采用故障特征点(4)设置钢轨伤损图，模拟故障的钢轨(40)；通过所述检测系统仿真计算机(1)设置钢轨探伤车(50)的运行速度，模拟钢轨探伤车(50)运行，根据所述钢轨探伤车(50)运行的当前位置，结合探轮(30)的结构，得到超声波发射时各晶片(5)的位置；所述检测系统仿真计算机(1)模拟检测系统工作原理，根据各个晶片(5)的位置及长度，确定所述晶片(5)的超声波发射区域，并在钢轨伤损图中匹配符合反射条件的故障特征点(4)，依次生成超声波回波参数仿真数据；

及与所述检测系统仿真计算机(1)相连的钢轨探伤分析系统计算机(2)，所述检测系统仿真计算机(1)将所述超声波回波参数仿真数据传输至所述钢轨探伤分析系统计算机(2)；所述钢轨探伤分析系统计算机(2)根据超声波回波参数仿真数据，结合所述探轮(30)的结构进行空间变换，将按时间顺序排列的超声波回波参数仿真数据变换成按空间位置排列的检测伤损图，并将所述检测伤损图与所述检测系统仿真计算机(1)设置的钢轨伤损图进行对比验证。

2.根据权利要求1所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于：所述检测系统仿真计算机(1)根据超声波的反射方向采用布置故障特征点(4)的方式模拟故障的钢轨(40)，以保证每个故障特征点(4)均能被对应角度的晶片(5)检测到；所述超声波回波参数仿真数据包括对应故障特征点(4)的检测通道号、有无超声波回波及超声波回波延时值；每个故障特征点(4)均对应相应超声波回波参数数据的通道号，该晶片(5)的超声波发射方向与相应故障特征点(4)代表的反射方向相反。

3.根据权利要求2所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于：所述检测系统仿真计算机(1)根据超声波的反射方向采用左37.5度、0度、右37.5度、左70度、右70度、内70度和外70度的故障特征点(4)布置方式模拟故障的钢轨(40)；所述钢轨伤损图来自于检测系统现场检测的伤损图或采用布置故障特征点(4)的方式人工设置。

4.根据权利要求2或3所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于：所述检测系统仿真计算机(1)采用定距检测方式模拟超声波检测，两次检测之间的距离不大于1/2晶片(5)的长度，以保证故障特征点(4)不漏检，超声波检测周期大于故障特征点(4)在所述钢轨(40)的轨底时超声波的传播时间。

5.根据权利要求4所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于，所述检测系统仿真计算机(1)的超声波检测周期限制条件为：

当所述钢轨探伤车(50)的运行速度最大时，超声波检测的定距最大为0.5W，检测周期T最短为0.5W/V，其中，W为晶片(5)的宽度，V为钢轨探伤车(50)的最大速度，该检测周期T大于故障特征点(4)在钢轨(40)的轨底时超声波的传播时间。

6.根据权利要求5所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于：当所述钢轨探伤车(50)的运行于低速状态时，控制超声波检测的最小定距不低于1mm。

7.根据权利要求2、3、5或6任一项所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于，在所述检测系统仿真计算机(1)的某一检测时刻，检测通道号n对应晶片(5)的检测坐标为：X₁+X_n，其中，n为1～32的整数，X₁为钢轨探伤车(50)的运行位置坐标，X_n为检测通道号n对应的晶片(5)相对于钢轨探伤车(50)的坐标，n为检测通道号。

8.根据权利要求7所述的钢轨探伤验证系统，其特征在于，在所述检测系统仿真计算机(1)生成超声波回波参数仿真数据的过程中，某一故障特征点(4)对应的检测通道是否有超声波回波的判断条件为：

其中，X、Y为故障特征点(4)在钢轨(40)中的坐标，α为超声波在钢轨(40)中的入射角，W为晶片(5)的宽度，X₁为钢轨探伤车(50)的运行位置，X_n为检测通道号n对应的晶片(5)相对于钢轨探伤车(50)的坐标。