[发明专利]电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置和方法

权利要求书

1.一种电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置，其特征在于，该装置包括：L型传感器阵列结构支架、电磁层析钢轨探伤传感器阵列、电涡流测距模块、防磨轮和提离补偿机箱，所述电磁层析钢轨探伤传感器阵列、电涡流测距模块和防磨轮设置于所述L型传感器阵列结构支架上，所述L型传感器阵列结构支架与所述提离补偿机箱机械连接；

所述L型传感器阵列结构支架，用于设置所述电磁层析钢轨探伤传感器阵列、所述电涡流测距模块和所述防磨轮；

所述电磁层析钢轨探伤传感器阵列，用于采集钢轨损伤数据；

所述电涡流测距模块，用于采集所述L型传感器阵列结构支架与钢轨的距离参数，并将所述距离参数发送到所述提离补偿机箱中；

所述提离补偿机箱，用于对所述距离参数进行处理，并控制改变所述L型传感器阵列结构支架与钢轨之间的距离。

2.根据权利要求1所述的电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置，其特征在于，所述提离补偿机箱，包括：嵌入式微控制器系统、电机驱动器、步进电机和电源，所述嵌入式微控制器系统通过所述电机驱动器与所述步进电机连接，所述电源与所述嵌入式微控制器系统、电机驱动器和步进电机连接；

所述嵌入式微控制器系统，用于接收并处理所述电涡流测距模块传送的距离参数，并将处理后得到的运行指令数据传送到所述电机驱动器；

所述电机驱动器，用于接收所述嵌入式微控制器系统发送的运行指令数据，并根据所述运行指令数据对所述步进电机进行驱动；

所述步进电机，用于根据所述电机驱动器的控制进行运动，并将带动所述L型传感器阵列结构支架改变与钢轨的间距；

所述电源，用于为所述嵌入式微控制器系统、电机驱动器和步进电机提供电能。

3.根据权利要求1或2所述的电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置，其特征在于，所述嵌入式微控制器系统、电机驱动器、步进电机和电源，均安装在所述提离补偿机箱的内部，所述提离补偿机箱安装在列车底部，且所述L型传感器阵列结构支架安装于所述提离补偿机箱靠近钢轨且与列车轮缘接触的一侧。

4.根据权利要求3所述的电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置，其特征在于，所述嵌入式微控制器系统，包括：微控制器、外围电路、内部操作系统以及在内部操作系统上编写的反馈控制算法和提离效应补偿算法；

所述反馈控制算法，对实时检测到的所述L型传感器阵列结构支架正面和钢轨踏面之间的距离参数，以及所述L型传感器阵列结构支架侧面和钢轨侧面之间的距离参数进行分析处理，得到运行指令数据，所述运行指令数据用于发送给所述电机驱动器对所述步进电机进行驱动，间接控制所述L型传感器阵列结构支架正面和钢轨踏面之间的距离，以及所述L型传感器阵列结构支架侧面和钢轨侧面之间的距离；

所述提离效应补偿算法，用于根据实时检测到的所述L型传感器阵列结构支架正面和钢轨踏面之间的距离参数，以及所述L型传感器阵列结构支架侧面和钢轨侧面之间的距离参数，对探伤过程中产生的提离效应进行有效的补偿。

5.根据权利要求4所述的电磁层析钢轨探伤传感器阵列结构提离补偿的装置，其特征在于，所述L型传感器阵列结构支架，包括：L型结构支架正面和L型结构支架侧面；

在L型结构支架正面上，设置n×n排列的等间距大直径线圈安装孔，以及一排数目为n且等间距排列的小直径线圈安装孔；其中，n×n排列的等间距大直径线圈安装孔，用于安装直径较大的n²个线圈，组成电磁层析钢轨探伤传感器阵列，对钢轨踏面的损伤情况进行检测；一排数目为n且等间距排列的小直径线圈安装孔，用于安装n个直径较小的线圈，组成电涡流测距模块，实时检测L型传感器阵列结构支架与钢轨踏面的距离；

在L型结构支架侧面上，设置一排数目为n且等间距排列的大直径线圈安装孔，以及一排数目为n且等间距排列的小直径线圈安装孔；其中，一排数目为n且等间距排列的大直径线圈安装孔，用于安装直径较大的n个线圈，组成电磁层析钢轨探伤传感器阵列，对钢轨侧面的损伤情况进行检测；一排数目为n且等间距排列的小直径线圈安装孔，用于安装n个直径较小的线圈，组成电涡流测距模块，实时检测L型传感器阵列结构支架与钢轨侧面的距离。