钢轨高速探伤系统超声发射/接收装置的设计
孙军华 董明利 祝连庆
北京机械工业学院
摘 要：介绍了钢轨高速探伤检测系统的工作原理，设计了超声发射/接收装置电路，验证结果表明该装置完
全可满足钢轨高速探伤的要求。
关键词：钢轨探伤， 超声发射/接收， 电路设计
Design of Ultrasonic Emission and Reception Device in Rail Flaw High-speed Inspection System
Sun Junhua Dong Mingli Zhu Lianqing
Abstract: The working principle of rail flaw high-speed inspection system is described, and the circuit of ultrasonic emissionand reception device is designed. The test result proves that the ultrasonic emission and reception device can meet perfectly the needs of the rail flaw high-speed inspection.
Keywords: rail flaw inspection, ultrasonic emission and reception,circuit design
1 引言
我国铁路运营线路长度近七万公里，由于线路质量状况较差，超期服役钢轨数量较多，钢轨伤损发生率高，因伤损引起的钢轨折断时有发生，直接危及行车安全。为保障铁路运输安全，防止事故发生，必须定期对钢轨进行探伤检测。目前铁路部门检测钢轨内部缺陷的主要设备为小型钢轨超声探伤仪，由人工进行钢轨伤损检测。每条线路平均每年需检测十遍以上，总检测里程近一百万公里，全路有近万名专职检测人员从事钢轨探伤检测工作。
发达国家的铁路钢轨伤损检测已基本由探伤车承担，人工检测仅作为辅助手段用于对伤损的复核。探伤车主要采用超声无损探伤检测方法。各国根据其铁路状况，采用停顿式或连续式两种作业模式进行检测，如美国、加拿大主要采用停顿检测模式，即探伤车发现伤损后，探伤车需停下，由操作员复核后再继续检测；而西欧国家和日本则大多采用连续检测模式，即检测数据在检测完成后进行处理，发现伤损由人工另行复核。探伤车的作业速度一般在40km/h以下，大大低于列车正常运行速度。实际检测作业时，一般需封闭线路，对铁路正常运营影响较大。
本文介绍了一种新型钢轨探伤车高速检测系统的工作原理，该系统的检测速度可达80km/h，为普通探伤车检测速度的两倍，可大大提高检测效率。本文重点介绍了该系统中超声发射/接收装置及电路的设计，为适应高速探伤的要求，该电路必须具有高信噪比、高灵敏度和良好的抗干扰性能。
