[实用新型]一种用于无缝线路检测的超声波换能器驱动电路

说明书

本申请提供了一种用于无缝线路检测的超声波换能器驱动电路，包括：信号提供模块、信号放大模块、N‑MOS模块、供电模块、脉冲变压器、LC调谐电路模块和超声波换能器模块。其中，信号提供模块与信号放大模块相连接；信号放大模块与N‑MOS模块相连接；N‑MOS模块包括第一N‑MOS单元和第二N‑MOS单元；第一N‑MOS单元与脉冲变压器的原边绕组一端部的抽头相连接，第二N‑MOS单元与脉冲变压器的原边绕组另一端部的抽头相连接；供电模块与脉冲变压器的原边绕组的中间抽头相连接，且供电模块接地；LC调谐电路模块与脉冲变压器的副边绕组两端部的抽头相连接；超声波换能器模块与LC调谐电路模块相连接。本申请提供的驱动电路可以准确检测钢轨的断轨情况。

技术领域

本申请涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种用于无缝线路检测的超声波换能器驱动电路。

背景技术

列车是人们常用的交通工具之一，保证列车的安全运行是至关重要的。然而随着列车运行速度越来越高和列车载重越来越大，钢轨受到挤压和冲击的程度也越来越大，钢轨发生损伤的概率也越来越高，因此，为保证铁路列车运行的安全性，对钢轨断轨及时进行检测是非常有必要的。

现有技术一般通过超声波换能器产出超声波，并进一步利用超声波实现对钢轨断轨的检测，超声波利用钢轨作为传播介质，通过对超声波传输及反射波导波形信号分析，可以有效地检测到断轨的情况。

在应用超声波换能器时，保证其驱动电路正常运行是最重要的一环。然而本申请的发明人发现，现有的驱动电路结构复杂、需要较高的直流电压供电，使得发射效率低，驱动能力弱，产生的激励波形会发生形状畸变，无法达到谐振的效果，导致接收侧信号幅值和宽度较小，进而直接影响检测区段钢轨损伤情况的判断，从而造成误报和漏报的情况。即现有技术检测钢轨断轨情况的准确率较低。

实用新型内容

本申请提供了一种用于无缝线路检测的超声波换能器驱动电路，以解决现有技术检测钢轨断轨情况的准确率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种用于无缝线路检测的超声波换能器驱动电路，包括：信号提供模块、信号放大模块、N-MOS模块、供电模块、脉冲变压器、LC调谐电路模块和超声波换能器模块；

所述信号提供模块与所述信号放大模块相连接，用于提供脉冲信号并将脉冲信号发送至所述信号放大模块；

所述信号放大模块与所述N-MOS模块相连接，用于对脉冲信号进行功率放大处理并发送至所述N-MOS模块；

所述N-MOS模块包括第一N-MOS单元和第二N-MOS单元；所述第一N-MOS单元与所述脉冲变压器的原边绕组一端部的抽头相连接，且所述第一N-MOS单元接地；所述第二N-MOS单元与所述脉冲变压器的原边绕组另一端部的抽头相连接，且所述第二N-MOS单元接地；

所述供电模块与所述脉冲变压器的原边绕组的中间抽头相连接，且所述供电模块接地；

所述LC调谐电路模块与所述脉冲变压器的副边绕组两端部的抽头相连接；

所述超声波换能器模块与所述LC调谐电路模块相连接。

可选的，所述信号提供模块为STM32处理器。

可选的，所述信号放大模块采用N-MOS驱动电路。

可选的，所述第一N-MOS单元包括：第一N-MOS管Q1、第一电阻R1和第一保护二极管D1；

所述第一N-MOS管Q1的栅极与所述信号放大模块连接，源极接地；

所述第一电阻R1的一端与所述第一N-MOS管Q1的漏极连接，另一端与所述脉冲变压器的原边绕组一端部的抽头相连接；