一种列车车轮便携式探伤系统及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105606708A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510759396.2(22)申请日2015.11.10(71)申请人南京拓控信息科技有限公司地址211899江苏省南京市建邺区奥体大街69号新城科技园01幢14层申请人南京邮电大学(72)发明人石峥映吴凡郭前岗周西峰王瑾梅劲松蒋银男张兆贵董智源(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人张苏沛(51)Int.Cl.G01N29/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种列车车轮便携式探伤系统及其检测方法(57)摘要本发明公开了一种列车车轮便携式探伤系统，该系统有多组探头阵列模块和数据采集模块，同时对多个车轮进行检测。检测设备可安装于机车之上，检测过程中无需人工手持，可跟随车辆同时前进一段距离，即可完成对整个车轮的扫查。系统采用多探头多通道组合扫查技术，通过多通道组合的超声波探头阵列，分别由上位机控制独立通道进行超声激励和信号采集。上位机软件与数据采集模块可通过有线或无线(WiFi)方式进行通信。上位机软件基于UDP协议将指令发送给数据采集模块，控制其工作。数据采集模块基于TCP协议将探伤数据发送给上位机软件，经过处理，以B扫图的形式将车轮伤损情况形象直观地展现出来，判断缺陷是否存在及位置。CN105606708ACN105606708A权利要求书1/2页1.一种列车车轮便携式探伤系统，其特征在于：包括固定支架，探头阵列模块，数据采集模块以及上位机软件模块；所述探头阵列模块，包括一个支架，所述支架上安装探头、编码器以及耦合装置；所述数据采集模块，包括超声波探伤UT控制器，连接所述探头；接口控制器，连接所述编码器，并与耦合装置相连及超声波探伤UT控制器相连；数据传输装置，与超声波探伤UT控制器相连，并连接上位机；电源，给超声波探伤UT控制器、接口控制器、无线装置以及耦合装置供电；所述上位机软件模块，发送指令给所述数据采集模块，接收并处理数据采集模块的回应包以及探伤数据；所述固定支架用于固定所述探头阵列模块，数据采集模块和上位机软件模块。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：所述数据采集模块，超声波探伤UT控制器基于UDP协议接收上位机软件指令，并返回对应代码作为应答信号，超声波探伤UT控制器连接着位于所述探头阵列模块中的多路超声波探头，探伤时驱动探头发送超声波探伤波束和接收返回的探伤回波，并将数据初步处理后基于TCP协议传送给上位机软件，以待处理。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：所述上位机软件模块，是人机交互的窗口，基于UDP协议给数据采集模块发送指令，所述数据采集模块执行指令，控制整个系统；上位机软件模块还用于接收数据采集模块上传的探伤数据，经过处理以后，直观并且实时地展示给用户，以便查阅；探伤过程中接收数据的同时存储原始数据，探伤结束后存储B扫图像，更加方便用户进行查询；探伤结果表示出缺陷的位置、大小信息，判断出缺陷与否。4.根据权利要求2或3所述的检测系统，其特征在于：所述超声波探伤UT控制器与所述接口控制器安装于所述支架的支架臂上；所述探头与车轮之间以耦合剂填充；所述固定支架固定于车体上或者转向架上，用于车辆的跟随式检测；或者，所述固定支架固定于检修车间内，用于车辆的非移动式检测。5.一种权利要求1至4之一所述检测系统的机车车轮多轮对跟随式超声波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：所述上位机软件根据不同轮型给所述UT控制器配置相应参数；步骤二：所述上位机软件打开所述耦合装置，同时启动所述UT控制器，UT控制器激励所述探头发射超声波开始探伤检测，并采集数据；步骤三：所述UT控制器初步处理探伤数据，并将其传送到所述上位机软件；步骤四：所述上位机软件对采集数据进行处理，并实时显示A扫或B扫数据，同时存储数据；步骤五：停止采集后形成完整A扫或B扫图，通过调整阈值等方法分析是否存在缺陷，判定探伤结果并生成检测报告。6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述探伤检测方法为：将所述支架固定于车轴之上，所述探头阵列模块贴合车轮；数据采集盒安装于探头支架的机械臂上，随车移动一段距离，所述距离大于等于车轮周长；将采集到的数据发送至上位机软件，以待处理；探头阵列按通道分类，根据多个通道超声探头的连续扫查以及多角度多方位的扫查，完成对车轮的检测。2CN105606708A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于：一组或多组所述探头阵列模块同时工作，分别检测同一机车的不同车轮；所述探头阵列的通道大于或等于8个；列车移动速度小于等于5km/h。8.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述探