一种探轮测试系统的制作方法

本技术涉及铁路工程机械，尤其涉及一种应用于钢轨打磨的探轮测试系统。

背景技术：

1、随着铁路运输的大力发展，我国的铁路建设里程与日俱增，随之对钢轨探伤的需求量也越来越大，而大型钢轨探伤车作为目前主流的高速探伤设备，其运用也越来越多。其中，探轮作为大型钢轨探伤车的重要部件，对其性能指标的准确评价显得尤为重要。

2、对探轮性能指标的评价包括静态和动态标定。静态标定即测试探轮的信噪比，采用通用探伤仪+标定架的方式，连接探轮进行测试。但由于通用探伤仪与车载系统硬件电路、激发模式等不一致，导致标定结果无法与车载探伤系统匹配，仅能用于判定超声晶片超声晶片性能，无法为实际探伤作业提供指导。

3、动态标定即根据标定线的检测要求，测试探轮的检测灵敏度，采用探轮装车检测标定线的方式。但一般采用季度标定的模式，每次仅能标定6个探轮，无法覆盖车上其他的备用探轮，且在季度内若更换晶片，也无法对探轮进行动态标定。

4、在现有技术中，有以下文献与本技术相关：

5、文献1为本技术人于2020年11月27日申请，并于2021年02月12日公开，公开号为cn112362759a的中国发明申请。该发明申请公开了一种超声波探轮标定装置、系统及方法，包括：底座；垂直设置于底座上的背板；设置于背板上的升降机构；设置于升降机构上，用于固定探轮的探轮安装架；设置于底座上的横向滑块及横向导轨，横向滑块可沿横向导轨滑动；设置于横向滑块上的纵向滑块及纵向导轨，纵向导轨与横向导轨互相垂直，纵向滑块可沿纵向导轨滑动。该发明能解决现有超声波探轮标定方式存在的需要使用一个探轮对多个同类型的探头进行标定，每次标定前都需要花费很多时间进行探头更换，效率很低的技术问题。

6、然而，上述文献1侧重于对超声波探轮标定装置及系统的结构描述，并没有给出探轮测试系统具体技术方案。同时，现有测试系统还存在以下技术缺陷：

7、1)使用标定装置时，无法定位标定轨上的伤损位置；

8、2)目前常规的探轮标定系统无实时b显功能，无法模拟动态标定；

9、3)a显波形需要手动逐步调节增益，使波高至指定波高。

10、因此，提出一种探轮测试系统，通过探轮与探伤系统的组合形式来测试探轮整体性能指标，实现静态标定和模拟动态标定，同时既能测试所有探轮，又能保证测试值与车载系统的一致性成为当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种探轮测试系统，以解决现有探轮标定系统无法定位标定轨上的伤损位置，以及无法模拟动态标定的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本技术具体提供了一种探轮测试系统的技术实现方案，探轮测试系统，用于实现探轮的性噪比及灵敏度测试，包括：探轮标定装置、检测主机及检测计算机。探轮安装在所述探轮标定装置上，当标定试块动态移动时，通过探轮标定装置提供里程信号输入，所述检测主机连接探轮。高压激励信号激发所述探轮内的超声晶片产生超声波信号，经标定试块中的伤损反射后再由超声晶片接收并传输回检测主机进行信号处理后得到检测结果。所述检测主机将检测结果输出至检测计算机进行显示，操作员通过操作所述检测计算机实现参数控制及结果显示，并输出信噪比及灵敏度测试结果。

3、进一步的，所述探轮标定装置实现探轮的夹持、下压量、横向位置及水平位置调节，所述标定试块能水平移动以实现伤损检测，操作员根据标定试块上的伤损回波测试信噪比及灵敏度。

4、进一步的，所述探轮标定装置上安装有编码器模块，为检测主机提供实时采集的编码器脉冲信号，所述检测主机将脉冲计数转换成里程数据，用于标定试块上的伤损定位。

5、进一步的，所述编码器模块包括编码器、齿轮、齿条及联轴器，所述齿轮与齿条相互咬合，所述编码器与齿轮通过联轴器连接，编码器信号输出至检测主机。所述标定试块沿水平方向移动时带动齿条移动，从而带动与齿条配套的齿轮旋转，将水平位移量转换为旋转位移量。所述编码器通过联轴器与齿轮连接，并与所述齿轮同步转动，将旋转位移量转化为脉冲信号输出。

6、进一步的，所述检测主机实现所有超声信号通道的激发控制及回波信号处理，首先由检测主机产生并输出高压激励脉冲，激发超声晶片产生超声波入射钢轨。再由所述检测主机对超声回波信号进行超声参数增益及距离幅度补偿曲线增益控制，并进行高速采样，以及包括对各通道采集的超声回波信号进行带通滤波、包络检波、闸门添加、平滑滤波、伤损波时间提取在内的信号处理。

7、进一步的，当进行信噪比测试时，所述检测计算机采用实时a/b显形式，进行包括增益、监视门延时、监视门宽度、阈值、抑制在内的闸门控制参数设置。首先根据0度晶片的底波并通过探轮标定装置调节探轮对中，使底波回波最高，然后移动标定试块使目标伤损的回波处于最高。通过检测计算机设置自动调整波高的目标值a，选定伤损回波范围并自动调整增益使伤损波高达到目标值，自动记录此时的增益值为x1。通过检测计算机选定界面波与伤损波之间的杂波范围，自动调整增益使杂波波高达到目标值，自动记录此时的增益值为x2，增益调节量x0＝x2-x1即为信噪比。

8、进一步的，所述检测计算机根据选定范围内波高最大的回波，计算一段时间内的波高平均值b，再计算平均值b与目标值a之间的差值y，最后根据差值y计算增益调整值w并调整显示波形至指定波高。

9、进一步的，在所述检测计算机上设置检测速度模拟值，然后移动标定试块以实现伤损检测，根据伤损检出点数手动调整增益值，直至达到需要的伤损检出点数，即可输出当前增益值作为探轮的灵敏度。

10、进一步的，在检测计算机上设置检测速度模拟值，然后移动探轮标定装置上的标定试块输入编码器信号，所述检测主机根据检测速度模拟值确定激发间隔，探轮每移动一段距离激发一次超声晶片，以模拟实际检测情况，检测标定试块的内部伤损并输出b显。

11、进一步的，所述检测主机及检测计算机采用一体化结构设计的测试仪器。

12、通过实施上述本技术提供的探轮测试系统的技术方案，具有如下有益效果：

13、(1)本技术探轮测试系统，通过探轮与探伤系统的组合形式来测试探轮整体性能指标，既能保证静态标定时测试值与车载系统的一致性，也能模拟探轮装车动态标定，可实现所有探轮测试；

14、(2)本技术探轮测试系统，探轮标定装置上安装有编码器，能够为系统提供实时采集的编码器脉冲信号，将脉冲计数换算成里程数据，可用于b显中标定试块上的伤损定位，可为实时b显提供里程数据；

15、(3)本技术探轮测试系统，检测计算机具有实时b显功能，可实现灵敏度测试和检测速度模拟，根据人工输入的检测速度匹配实际检测工况的超声激发间隔，可模拟实际动态标定时的系统状态，可实现模拟实际动态标定的实时b显功能；

16、(4)本技术探轮测试系统，检测计算机具有实时a显功能，可实现信噪比测试和自动增益调整，对于选定范围内的波形，可自动调至指定波高，可实现a显波高自动调节。