[发明专利]一种高铁轨道板内部裂隙超声检测系统校准设备及方法有效

专利信息
申请号: 201811175534.2 申请日: 2018-10-10
公开(公告)号: CN109187768B 公开(公告)日: 2022-02-22
发明(设计)人: 陈先华;郝怡铭;张磊;徐刚;周杰;符庆宏 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G01N29/30 分类号: G01N29/30
代理公司: 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人: 周蔚然
地址: 210096 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 铁轨 内部 裂隙 超声 检测 系统 校准 设备 方法
【说明书】:

发明公开一种高铁轨道板内部裂隙超声检测系统校准设备及方法,校准设备包括:校准板、水准管、高度可调支座及超声检测系统。其中,水准管布设于校准板上侧面,高度可调支座布设于校准板底部。校准板包括沿检测方向布置的调试区、横向精度校准区、纵向精度校准区与深度方向精度校准区;通过现场所架设的超声检测系统对已知三维信息的上述三个校准区进行检测,将检测结果与校准板内部裂隙的已知三维信息进行比较分析,得出检测系统相应的检测精度与参数,进而通过反馈调节检测设备的预设参数,达到工程要求的检测精度,完成校准,方法更为方便、快速,对于不同种类及型号的超声检测系统均适用,并可以满足不同的轨道板测量标准。

技术领域

本发明属于高铁轨道板超声检测系统室外精度校准领域,具体涉及一种高铁轨道板内部裂隙超声检测系统校准设备及方法。

背景技术

高铁轨道板结构完整性对列车安全运营至关重要。近年来,我国高铁建设迅速发展。在高速列车往复作用下,随着轨道板服役年限的增长,高速铁路水泥混凝土轨道板将出现一定程度的内部裂隙,内部裂隙等病害将极大地影响材料强度,加剧轨道结构振动,降低舒适性及行车安全性。同时给高速铁路水泥混凝土轨道板的养护带来较大困难。因此,如何快速有效的检测轨道板内部可能存在的裂隙等病害,对于提高高速铁路的运营安全性,有积极的影响作用。

目前,高铁轨道板多采用基于PDA平台或数字摄影测量的检测技术,该技术仅能对轨道板表面三维信息及病害进行检测,无法有效的检测轨道板内部可能存在的裂隙等病害。为快速、准确地评定水泥混凝土材料的内部缺陷,可采用超声检测技术,利用其穿透能力强,操作方便等优点,可以无损、快速、准确地评定水泥混凝土材料的内部缺陷,在桥梁、房屋等结构工程中应用广泛,可以用到铁路上。但受不同种类及型号的超声检测系统差异性、超声检测环境复杂性、以及检测设备内部器件老化等原因的影响,超声检测系统的检测精度下降,致使无法准确检测轨道板内部裂隙等病害。

因此,对高铁轨道板结构内部病害检测的准确性和可靠性不容忽视。故可利用超声检测技术,通过对已知三维信息的校准区进行检测,获得其测量精度参数,进而通过反馈调节检测设备的预设参数,完成对超声检测系统的校准,从而提高超声检测系统后续应用的有效性与准确性。

发明内容

为解决上述问题,本发明公开了一种高铁轨道板内部裂隙超声检测系统校准设备及方法,通过已知三维信息的三个校准区,应用现场架设的超声检测系统对其进行检测,将检测系统的检测结果与已知三维信息进行比较分析,得出检测系统相应的检测精度与参数,从而达到对超声检测系统的检测精度进行校准的目的。

为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种高铁轨道板内部裂隙超声检测系统校准设备,包括校准板、水准管、高度可调支座及超声检测系统。校准板包括沿检测方向布置的调试区、横向精度校准区、纵向精度校准区、深度方向精度校准区,水准管均匀布置于校准板上表面外沿、高度可调支座均匀布置于校准板底部,超声检测系统为现场需要进行校准的超声检测仪器,包括扫描模块、信号传输线、编码器、超声相控阵模块及图像处理模块。

进一步地,所述校准板应用3D打印制造,其材料主要成分为快硬硫铝酸盐水泥和矿物掺合料组成的复合胶凝材料。

进一步地,所述校准板长度方向两侧面中轴线均匀布置四个水准管;校准板宽度方向两侧面中轴线均匀布置有两个水准管;校准板的底部均匀布设有六个高度可调且底部可活动的支座。

进一步地,所述校准板沿检测方向布置的调试区、横向精度校准区、纵向精度校准区、深度方向精度校准区,其各区交界线均标记于校准板上表面。

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