[发明专利]一种轮式探头超声波自动对中系统

权利要求书

1.一种轮式探头超声波自动对中系统，其特征在于，由轮式探头传感器及超声波左接收、超声波发射、超声波右接收、超声波处理、0°通道同步信号、轨型转换信号、逻辑判别自动控制、手动对中控制、手动/自动对中转换、自动对中驱动、轮式探头对中执行装置电路共12个部分构成；系统利用钢轨底面反射回波作为监控信号，检测容易、判别简单、调整速度快且受钢轨外观影响小，实现自动对中控制速度快、精度高。

2.根据权利要求1所述的轮式探头传感器，其特征在于，使用3个并联的0°晶片采集钢轨底面回波作为监控信号，中间为超声波发射晶片，左右两个为超声波接收晶片。

3.根据权利要求1所述的0°通道同步信号电路，所采集的同步信号来自探伤设备0°通道的同步信号，作为超声波处理电路的输入信号。

4.根据权利要求1所述的超声波处理电路，其发出的同步脉冲控制超声波发射电路通过中间晶片从钢轨顶面向钢轨底面发射超声波；两侧的晶片接收从钢轨底面反射回来的超声波，并通过超声波左接收、超声波右接收电路将其回波信号放大后送到超声波处理电路进行处理。

5.根据权利要求4所述，超声波处理电路依据轨型转换信号，把超声波左接收、超声波右接收电路送来的底面回波信号分别进行检波、整形等处理成易于判别的脉冲信号，提供给逻辑判别自动控制电路进行判别。

6.根据权利要求5所述，逻辑判别自动控制电路首先对输入的两路脉冲信号幅度进行比较，再依据不同幅度情况与基准信号幅度的比较结果，进行逻辑判别并输出相应的控制信号进行自动控制；

为保持逻辑判别自动控制电路的灵敏度和稳定性，需设定基准信号幅度，基准信号幅度应低于触发阈值，设定为低于触发阈值1dB，允许变化范围±0.5dB。

7.根据权利要求6所述，当两路回波脉冲信号幅度超出基准信号幅度允许变化范围，且未超过触发阈值时，逻辑判别自动控制电路向超声波左、右接收电路分别输出两路增益调整信号，提高或降低增益，使两路回波脉冲信号幅度稳定在基准信号幅度允许变化范围内。

8.根据权利要求6所述，逻辑判别自动控制电路通过左高、同高、右高三种回波脉冲信号幅度比较结果，可确定轮式探头为偏右、对中或偏左状态。

9.根据权利要求8所述，轮式探头偏右时，左侧回波脉冲信号幅度高于右侧，且高于基准信号幅度并超过触发阈值，通过手动/自动对中转换电路和自动对中驱动电路驱动轮式探头对中执行装置向左调整轮式探头，使其回到对中状态。

10.根据权利要求8所述，轮式探头对中时，两路回波脉冲信号幅度同时低于触发阈值，逻辑判别为轮式探头对中状态，控制电路不输出对中调整信号；两路回波脉冲信号幅度同时消失时，逻辑判别自动控制电路不输出调整指令。

11.根据权利要求8所述，轮式探头偏左时，右侧回波脉冲信号幅度高于左侧，且高于基准信号幅度并超过触发阈值，通过手动/自动对中转换电路和自动对中驱动电路驱动轮式探头对中执行装置向右调整轮式探头，使其回到对中状态。

12.根据权利要求1所述，轮式探头对中灵敏度设置为±1mm，偏移量超过1mm时，应有一侧的脉冲信号幅度达到或超过触发阈值；轮式探头对中调整最大允许偏差＜±2mm，即偏差量达到2mm前，轮式探头对中执行装置应将轮式探头调整到对中状态，每次对中修正距离为1mm。

13.根据权利要求12所述，当逻辑判别自动控制电路监测到轮式探头连续向左或向右调整距离达到15mm时，轮式探头对中执行装置将轮式探头向反方向调整30mm或接收到回波脉冲信号后由逻辑判别自动控制电路调整并保持在对中状态。