功率放大器在高速鐵路鐵軌檢測中的應用
隨著鐵路大提速和高速鐵路的發展,行車密度、載重量和行車速度的不斷提高加速了鐵軌的損傷,鋼軌在使用過程中,由于自然因素以及列車載荷的作用,致使其表面和內部容易發生各類損傷和缺陷,嚴重時甚至會造成鋼軌斷裂、列車脫軌等重大事故。因爲鐵路鋼軌定期進行檢測具有十分重要的作用,下面給大家介紹兩種檢測方法:
無損檢測技術應用于高速鐵路鋼軌檢測:
用超聲導波對鋼軌進行無損檢測時,可以通過信號發生器産生激勵信號,經功率放大器放大後由導波傳感器在鋼軌的一端激發超聲導波,如果導波沿著沒有損傷的軌頭、軌腰和軌底傳播,那麽導波的群速度和相速度就基本保持一致;如果導波在傳播過程中遇到界面不連續處,則可能發生反射、散射和模式轉換,這樣便會産生攜帶局部缺陷特征的回波。通過對回波信號進行分析,就可以確定缺陷的位置,回波幅值還能夠用于鋼軌損傷程度的評定。
電磁檢測應用于高速鐵路鋼軌檢測:
建立起在高速運動的交流激勵下,鐵軌表面、亞表面一定深度下的裂紋、應力和微觀結構變化等多種因素與電流磁場、信號響應的關系模型,得出被測鋼軌的裂紋特征、應力分布等信息。
實驗平台:傳感器部分、信號放大調理部分高壓功率放大器、數據采集部分、信號激勵部分、信號采集和計算機處理以及鋼軌試樣等。
在激勵磁場信號上,根據移動速度的不同,擬采用不同頻率和波形的激勵源,根據移動速度的不同采用不同的激勵源進行模擬激勵。
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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