[发明专利]一种铁路钢轨裂纹监测方法

权利要求书

1.一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：

对待监测段钢轨的一端通过声发射设备发射脉冲信号，所述脉冲信号在钢轨上激励出超声波信号，在待监测钢轨的另一端接收所述超声波信号，并记录下从发射脉冲信号到接收到超声波信号的传播时长，如此完成一次检测过程；

重复以上检测过程，将首次检测到的传播时长作为初始传播时长；若在后检测到的传播时长大于初始传播时长，则判定为钢轨产生了裂纹。

2.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：设初始传播时长为第一时长T₀，传播时长发生改变后变为第二时长T₁,在监测过程中，若传播时长再次改变，改变后大于第二时长T₁，则判定为钢轨产生了新的裂纹或裂纹加剧。

3.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：所述脉冲信号的发射与超声波信号的接收采用多通道的声发射系统，所述声发射系统包括多个声发射探头和多个声发射数据采集卡；所述声发射探头用于发射脉冲信号以及接收超声波信号；所述声发射数据采集卡用于采集每次声发射探头发射脉冲信号的时间以及其他声发射探头接收到超声波信号的到达时间，得到每次检测的传播时长。

4.根据权利要求3所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：所述声发射系统还包括报警模块和处理器，所述处理器用于接收多个声发射数据采集卡的检测数据并根据检测数据进行判断；当处理器判定钢轨产生了裂纹或裂纹加剧时发出报警信息给报警模块；所述报警模块接收处理器传来的报警信号进行报警；一套多通道的声发射系统布置多组声发射探头对多个道岔的钢轨进行同时监测，监测到的任何一个道岔的钢轨出现裂纹，即发出警报。

5.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：所述待监测钢轨上设置多个接收点位，设脉冲发射位为点位D₀，接收点位距离脉冲发射位由近到远依次为点位D₁，点位D₂，...，点位D_k，k为正整数；记录下从发射脉冲信号到各个点位接收到超声波信号的各点位的初始传播时长；在监测过程中，若检测到有点位的传播时长发生变化，设第一个发生变化的接收点位为D_n，n＝1，2，3，...，k；则判定点位D_(n-1)与点位D_n之间的钢轨出现裂纹。

6.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：对初始传播时长T₀增加误差补偿时间t₁，判定钢轨出现裂纹的条件为当前传播时长T_N＞(T₀+t₁)。

7.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：对初始传播时长T₀增加补偿时间t₂，所述t₂为可接受的裂纹造成的超声波传播延长时间；判定钢轨出现裂纹的条件为当前传播时长T_N＞(T₀+t₂)。

8.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：所述待监测钢轨的长度小于等于4米。

9.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：在监测过程中，在无列车通过的情况下进行检测。

10.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨裂纹监测方法，其特征在于：在监测过程中，根据预定周期对监测钢轨进行检测。