基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測方法的研究.pdf

1、隨著近年來高鐵建設(shè)的不斷推進以及鐵路運輸?shù)娜找娣泵Γ撥売绕涫擒夘^部分的缺陷日益增多，嚴(yán)重影響行車安全。常規(guī)檢測方法如壓電超聲、渦流、漏磁及機器視覺等，均存在一定的缺點，無法完成鋼軌軌頭缺陷的有效檢測。而電磁超聲表面波具有無需耦合劑、檢測效率高、檢測速度快、檢測范圍廣等優(yōu)點，因此進行基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測方法的研究，對保障鐵路安全有重要的理論意義和實用價值。
　　本文在深入研究表面波鋼軌軌頭缺陷檢測的原理與方法基礎(chǔ)上

2、，通過與壓電超聲相比較，針對鋼軌軌頭常見的缺陷形式，設(shè)計了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測總體方案。
　　設(shè)計了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測裝置，實現(xiàn)了鋼軌軌頭缺陷的有效檢測。完成了表面波發(fā)射接收電路、數(shù)據(jù)采集電路等硬件設(shè)計，實現(xiàn)了表面波的發(fā)射、接收及采集；利用實驗室現(xiàn)有的電磁超聲信號采集及分析平臺，完成了裝置的軟件設(shè)計，實現(xiàn)了硬件電路控制和數(shù)據(jù)存儲。
　　設(shè)計了電磁超聲窄帶表面波線圈，利用三種頻率的窄帶表面波檢

3、測鋼軌上裂紋、核傷、豎直孔以及水平孔等缺陷，實現(xiàn)鋼軌軌頭不同位置缺陷的有效檢測；采用電磁超聲寬帶表面波線圈，對鋼軌軌頭上不同深度的矩形槽及不同直徑的豎直孔進行檢測，為兩種缺陷的識別奠定了實驗基礎(chǔ)。
　　完成了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測及識別算法。采用基于小波變換的閾值消噪算法，對接收回波進行消噪處理；采用FFT和小波包能量譜方法對接收回波進行頻譜分析，并提取回波中心頻率、中心頻率處能量以及小波包能量等特征；最后采用支持向