轨道探伤自动巡检系统的制作方法

本发明涉及钢轨探伤，具体的，涉及轨道探伤自动巡检系统。

背景技术：

1、近年来我国轨道交通快速发展，铁路在中国社会生活中占据了不可取代的地位，这种发展给人们生活带来便利的同时，也对铁路运输的安全保障技术提出了更大的挑战。在列车运行过程中，铁轨通常要承受高机械负载和恶劣的环境条件。当载荷较重时，轨道受到的弯曲力和热应力更为严重，此时轨道底部的任何小缺口或其他部位的损坏都会导致疲劳裂纹的萌生和伸长，因此，为了保证列车安全运行，定期对铁路进行探伤巡检尤为重要。传统轨道探伤巡检技术主要使用电磁探伤技术，巡检过程中需要向电磁探头提供激励脉冲，使其产生一个恒定磁场，但现有的激励脉冲不稳定，导致电磁探头所产生的磁场不稳定，导致无法有效识别轨道缺陷的存在。

技术实现思路

1、本发明提出轨道探伤自动巡检系统，解决了相关技术中电磁探伤时，激励脉冲不稳定的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、轨道探伤自动巡检系统，包括电磁发射电路、电磁接收电路和主控单元，所述电磁发射电路用于发射电磁信号，所述电磁接收电路用于接收电磁信号，所述电磁接收电路连接所述主控单元，所述电磁发射电路包括变压器t1、开关管q1、电容c1、开关管q2、电容c2、开关管q2、电阻r2、二极管d4和电磁发射线圈l1，

4、所述变压器t1的第一输入端连接vcc电源，所述变压器t1的第二输入端连接所述开关管q1的第一端，所述开关管q1的第二端接地，所述电阻r2的第一端连接vcc电源，所述电阻r2的第二端连接所述开关管q1的控制端，

5、所述变压器t1反馈线圈的第一端通过所述电容c1连接所述开关管q2的第一端，所述开关管q2的第一端连接所述电阻r2的第一端，所述变压器t1反馈线圈的第二端接地，所述变压器t1反馈线圈的第一端通过所述电容c2接地，所述变压器t1反馈线圈的第一端连接所述开关管q2的控制端，所述开关管q2的第二端接地，

6、所述变压器t1的第一输出端连接所述二极管d4的阳极，所述变压器t1的第二输出端接地，所述二极管d4的阴极连接所述电磁发射线圈l1的第一端，所述电磁发射线圈l1的第二端接地。

7、进一步，本发明中所述电磁发射电路还包括稳压管d3、光耦u7和开关管q3，所述稳压器d3的阴极连接所述变压器t1反馈线圈的第一端，所述稳压管d3的阳极连接所述光耦u7的第一输入端，所述光耦u7的第二输入端接地，所述光耦u7的第一输出端连接所述开关管q3的控制端，所述开关管q3的第一端连接所述电阻r2的第一端，所述开关管q3的第二端接地，所述光耦u7的第二输出端接地。

8、进一步，本发明中所述电磁接收电路包括电磁接收线圈l2、运放u3、运放u1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、运放u2和电阻r11、所述运放u3的同相输入端连接所述电磁接收线圈l2的第一端，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r7连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的同相输入端连接所述电磁接收线圈l2的第二端，所述运放u3的输出端连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r8连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u1的输出端连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端通过所述电阻r9连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u2的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

9、进一步，本发明中还包括滤波电路，所述滤波电路包括电阻r12、电阻r13、电容c6、电容c7、运放u4、电阻r14和电阻r15，所述电阻r12的第一端连接所述运放u2的输出端，所述电阻r12的第二端连接所述电阻r13的第一端，所述电阻r13第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r13的第二端连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r15连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端通过所述电容c7连接所述电阻r12的第二端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

10、进一步，本发明中所述运放u4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还包括放大电路，所述放大电路包括电阻r16、运放u6、电阻r17和电阻r18，所述电阻r16的第一端连接所述运放u4的输出端，所述电阻r16的第二端连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r17接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

11、进一步，本发明中所述放大电路还包括运放u5，所述运放u5的同相输入端连接所述运放u4的输出端，所述运放u5的输出端连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述电阻r16的第一端。

12、本发明的工作原理及有益效果为：

13、本发明中，电磁发射电路、电磁接收电路和主控单元均被搭载在轨道式自动巡检小车上，轨道式自动巡检小车沿着轨道运行，电磁发射电路用于向轨道发射电磁信号，电磁信号产生均匀磁场，这时轨道被磁化，当电磁信号消失时，磁场消失，这时轨道上产生反相磁场信号，电磁接收电路用于接收轨道上所产生的磁场信号，并将该磁信号转为电信号送至主控单元，当被检测轨道如果存在缺陷时，主控单元接收到的电信号会发生变化，主控单元根据接收到的电信号的变化判断轨道是否存在缺陷。

14、电磁发射电路的工作原理为：工作时，vcc电源经过电阻r2加至开关管q1的控制端，开关管q1导通，这时vcc电源经过变压器t1的输入线圈，变压器t1的反馈线圈上产生感应电压，感应电压经过电容c1后加至开关管q1的控制端，变压器t1的反馈线圈构成了正反馈，加速了开关管q1的导通，使开关管q1迅速打开。开关管q1导通时，变压器t1的输出线圈同样产生感应电压，变压器t1为升压变压器，将vcc电源升高后经过二极管d4，然后加在电磁发射线圈l1上，电磁线圈l1周围产生均匀磁场。

15、开关管q1导通时，变压器t1反馈线圈上的电压为电容c2充电，当电容c2上的充电电压高于开关管q2的开启电压时，开关管q2导通，这个时候开关管q1的控制端被拉低，开关管q1截止，这时在变压器t1的输出线圈上产生反相电压，二极管d4截止，电磁发射线圈l1上的激励信号消失，这时电磁线圈l1周围不在产生磁场。这时随着电容c2的放电，开关管q2控制端的电压慢慢减小，当电容c2上的电压小于开关管q2的开启电压时，开关管q2截止。这时vcc电源又经过电阻r2加至开关管q1的控制端，开关管q1导通，然后开关管q1反馈线圈上再次产生正向的感应电压，然后通过正反馈加快开关管q1的导通，这时电容c2再次进行充电，通过电容c2的充放电形成振荡，从而在电磁发射线圈l1上产生一个脉冲激励信号。

16、工作过程中，vcc电源可能会出现浮动，从而使电磁发射线圈l1的脉冲激励信号出现浮动，这时可以通过改变电容c2的值来改变电容c2的充放电时间，从而改变开关管q2的导通和截止时间，进而改变脉冲激励信号的占空比，保证电磁发射线圈l1所产生的磁场的强度稳定不变，有效识别轨道的缺陷，保证铁路运输的安全性。