[发明专利]一种基于轮对的相控阵超声探伤装置

权利要求书

1.一种基于轮对的相控阵超声探伤装置，其特征在于：包括地磁传感器、第一红外发射器、第一红外接收器、超声波传感器组、喷水装置、高清夜视摄像头组、控制器、红外发射器组、红外接收器组，在火车站台前方的轨枕上安装所述地磁传感器，用于检测即将进站的车辆，便于所述超声波传感器组、高清夜视摄像头组提前进入工作状态等待检测轮对，所述地磁传感器前方安装所述第一红外发射器和所述第一红外接收器，用于检测即将进站的机车轮对，所述第一红外发射器和所述第一红外接收器检测到机车的轮对时，所述超声波传感器组、高清夜视摄像头组、红外发射器组、红外接收器组即开始检测机车轮对，所述第一红外发射器前方的钢轨两侧安装所述超声波传感器组作为相控阵超声探伤装置，用于检测轮对一定深度的缺陷，确定轮对内部的缺陷位置，高清夜视摄像头组安装在钢轨外侧的超声波传感器组旁，对轮对的轮缘和踏面的表面进行图像采集，识别出轮缘、踏面表面的裂纹和锈斑，所述喷水装置安装在所述高清夜视摄像头组旁边，用于对所述高清夜视摄像头组的镜头进行清洗，所述红外发射器组、红外接收器组安装在钢轨侧，用于检测轮对的弦的变化量，通过所述红外发射器组向所述红外接收器组发射红外光，根据轮对的弦的变化量来计算轮对直径的变化量，进而判断轮对的外廓形变量，所述控制器安装在钢轨内测的所述超声波传感器组旁边，用于接收所述地磁传感器、第一红外接收器、超声波传感器组、高清夜视摄像头组采集到的信息，控制所述第一红外发射器向所述第一红外接收器发射红外线，控制所述喷水装置向所述高清夜视摄像头组喷水，接收所述红外接收器组接收到的所述红外发射器组发射来的红外光；

所述地磁传感器未检测到轨道车辆进站且所述第一红外发射器发射出来的红外光线被所述第一红外接收器接收到时，所述控制器判断当前没有机车进站，当所述地磁传感器检测到轨道车辆进站且所述第一红外发射器发射出来的红外光线被遮挡而不能被所述第一红外接收器接收到时，所述控制器判断当前有机车进站，此时所述超声波传感器组、高清夜视摄像头组、红外发射器组、红外接收器组即开始对进站的机车轮对进行检测，所述第一红外发射器和所述第一红外接收器每检测到一个轮对经过时，所述控制器对它进行计数并编号，同时将该轮对被所述超声波传感器组、高清夜视摄像头组、红外发射器组、红外接收器组检测到的数据进行对应，便于得知当前进站的轨道车辆的哪一个轮对存在哪些缺陷；

所述红外发射器组采用多个第二红外发射器组成，所述红外接收器组由多个第二红外接收器组成，每个所述第二红外接收器接收一个所述第二红外发射器发出的红外光，所述红外发射器组、红外接收器组超出钢轨一定高度，轮对经过所述红外发射器组、红外接收器组时，轮对挡住红外光的部分就为轮对的弦长，轮对转动一圈，通过所述第二红外接收器未接收到红外光的数量来计算轮对的弦的长度，进而判断轮对外廓形变量，当轮对的弦长低于预设值时，就判断轮对的形变量威胁到了列车的安全行驶；

所述超声波传感器组包括电磁超声波传感器、第一金属锲形块，所述电磁超声波传感器与钢轨垂直方向成30度角，与钢轨竖直方向成90度角，便于所述电磁超声波传感器能全面检测轮对的一定深度缺陷，所述高清夜视摄像头与钢轨垂直方向成30度角，与钢轨竖直方向成60度角，所述高清夜视摄像头对轮对的轮缘和踏面的表面进行图像采集，识别出轮缘、踏面表面的裂纹和锈斑，每个所述高清夜视摄像头的斜上方设有一个所述喷水装置，用于为所述高清夜视摄像头清洗镜面，防止灰尘污染所述高清夜视摄像头的镜面。

2.根据权利要求1所述的基于轮对的相控阵超声探伤装置，其特征在于：所述第一金属锲形块长度为3.5米，在所述第一金属锲形块上每隔0.01米安装一个所述电磁超声波传感器，组成相控阵超声探伤装置，所述控制器根据每个所述电磁超声波传感器传来的数据信息判断当前轮对内部存在的缺陷及缺陷所在位置。

3.根据权利要求1所述的基于轮对的相控阵超声探伤装置，其特征在于：所述高清夜视摄像头组包括高清夜视摄像头、第二金属锲形块，所述第二金属锲形块长3.5米，在所述第二金属锲形块上每隔0.08米安装一个所述高清夜视摄像头，组成相控阵摄像组，所述控制器根据每个所述高清夜视摄像头传来的数据信息识别出轮缘、踏面表面的裂纹和锈斑。