[发明专利]一种在线监测级联式互感涡流传感器装置及其系统方法

说明书

本发明一种在线监测级联式互感涡流传感器装置及其系统方法，用于在役钢轨特别是道岔(1)的断裂等缺陷的无损监视检测，通过无线信号传输连接于检测仪器(2)，其特征在于涡流传感器装置(3)包括均匀排布的若干个激励线圈A(31)和接收线圈组合（32），其中，所述的激励线圈A(31)与相邻的接收线圈（321）之间通过互感进行信号传输，各个相邻接收线圈（321）a,b,c……n之间通过级联式互感信号传输连接成接收线圈组合（32）。实现覆盖式的大面积监测在役轨道的道岔轨底角的疲劳裂纹等缺陷，从而达到有效的监测目的。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及在线监测铁路道岔不连续性的涡流检测传感器技术，特别是涉及一种在线监测级联式互感涡流传感器装置及其系统方法。

背景技术

轨道运输作为现代化建设重要的运输工具，其安全性更是重中之重。然而，在役道岔作为比较特殊而又关键的部位，特别是轨底角的位置，不但容易出现断裂，而且不方便扫查，是目前铁路运营安全的隐患之一，由于其结构形状特殊，容易经常性来回摆动，疲劳裂纹的产生在所难免。目前，铁路行业广泛采用的超声导波、声发射检测和监测等方法，但是，因其基理性上不适合长期在线监测的问题，很难发挥真正的防范作用。

常规的电磁涡流等检测方法，需要人工定时扫查检测，而且，因为受到传感器设计问题，不方便大范围面积的排布，虽然可以实现定点的在线监视检测，只能在比较小的范围面积进行，如需要对一段钢轨道岔的在役监测，在技术和经济费用上都是不容易实现的。

针对以上缺点问题，本发明采用如下技术方案进行改善。

发明内容

本发明的目的提供一种在线监测级联式互感涡流传感器装置及其系统方法，公开的技术方案如下：

一种在线监测级联式互感涡流传感器装置，用于在役钢轨特别是道岔(1)的断裂等缺陷的无损监视检测，通过无线信号传输连接于检测仪器(2)，其特征在于涡流传感器装置(3)包括均匀排布的若干个激励线圈A (31)和接收线圈组合（32），其中，所述的激励线圈A (31)与相邻的接收线圈（321）之间通过互感进行信号传输，各个相邻接收线圈（321）a,b,c……n之间通过级联式互感信号传输连接成接收线圈组合（32）。

其中所述的激励线圈A (31)在水平的两个方向上同时互感信号连接两组接收线圈组合（32），两边的各个相邻接收线圈（321）a1,b1,c1……n1之间和a2,b2,c2……n2之间分别通过级联式互感信号传输连接。或者，激励线圈A (31)的外围上设置多个方向同时互感信号连接两组以上的接收线圈组合（32）。

以及，可以任意抽取接收线圈中的一个作为激励线圈A (31)，将最合适位置点的线圈作为激励线圈。

另一种实施方式，包括两个以上的激励线圈A和B，各个激励线圈(31)外围上分别设置多个方向同时互感信号连接两组以上的接收线圈组合（32），通过两个以上的不同通道(33)K1和K2连接于检测仪器。

各接收线圈还可以设置串联或并联的不同位置的连接方式，以及各接收线圈为绝对式组合，或差分式组合，形成不同的适应现场所需要的连接结构。

本发明还公开一种在线监测级联式互感涡流传感器检测方法，使用如以上权利要求中的任何一项权利要求所述的检测传感器装置，用于在役钢轨特别是道岔(1)的断裂等缺陷的无损监视检测，具体方法步骤如下：

a．激励线圈输入激励信号：激励线圈上加入驱动交变信号，通过计算互感传输衰减评估，由模拟开关程序式设定各个激励线圈的驱动交变信号参数，定时顺序增加于激励线圈；

b. 激励信号互感传输：激励线圈通过互感模式将激励信号传输给相邻的检测线圈，检测线圈级联式互感传输信号给各级检测线圈；