功率放大器在高速铁路铁轨检测中的应用

日期:2021-09-13        来源:互联网
核心提示:随着铁路大提速和高速铁路的发展,行车密度、载重量和行车速度的不断提高加速了铁轨的损伤,钢轨在使用过程中,由于自然因素以及列车载荷的作用,致使其表面和内部容易发生各类损伤和缺陷,严重时甚至会造成钢轨断裂、列车脱轨等重大事故。

随着铁路大提速和高速铁路的发展,行车密度、载重量和行车速度的不断提高加速了铁轨的损伤,钢轨在使用过程中,由于自然因素以及列车载荷的作用,致使其表面和内部容易发生各类损伤和缺陷,严重时甚至会造成钢轨断裂、列车脱轨等重大事故。因为铁路钢轨定期进行检测具有十分重要的作用,下面给大家介绍两种检测方法:

无损检测技术应用于高速铁路钢轨检测:

用超声导波对钢轨进行无损检测时,可以通过信号发生器产生激励信号,经功率放大器放大后由导波传感器在钢轨的一端激发超声导波,如果导波沿着没有损伤的轨头、轨腰和轨底传播,那么导波的群速度和相速度就基本保持一致;如果导波在传播过程中遇到界面不连续处,则可能发生反射、散射和模式转换,这样便会产生携带局部缺陷特征的回波。通过对回波信号进行分析,就可以确定缺陷的位置,回波幅值还能够用于钢轨损伤程度的评定。

电磁检测应用于高速铁路钢轨检测:

建立起在高速运动的交流激励下,铁轨表面、亚表面一定深度下的裂纹、应力和微观结构变化等多种因素与电流磁场、信号响应的关系模型,得出被测钢轨的裂纹特征、应力分布等信息。

实验平台:传感器部分、信号放大调理部分功率放大器、数据采集部分、信号激励部分、信号采集和计算机处理以及钢轨试样等。

在激励磁场信号上,根据移动速度的不同,拟采用不同频率和波形的激励源,根据移动速度的不同采用不同的激励源进行模拟激励。

通过检测脉冲激励下磁场直线上的分布情况,在对缺陷位置和特性进行辨识的同时,拟根据各传感器输出之间的相位和耦合关系,补偿高速巡检时的速度影响,以提高巡检速率,传感器阵列的输出信号和感应线圈的响应信号经信号调理后,进行多通道的同步高速数据采集并被传输到计算机上进行处理,实现对传感器阵列中各个传感器单元的输出信号和感应线圈的响应信号进行分析、对当前检测系统移动速度的计算和对移动速度和提离效应的补偿,最终形成被测钢轨不同深度缺陷情况、应力分布情况的图像,实现对缺陷裂纹进行判断和定位。

 
 
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