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原文传递一种钢轨探伤信号发生及处理方法

专利名称：	一种钢轨探伤信号发生及处理方法
摘要：	本发明公开了一种钢轨探伤信号发生及处理方法，包括以下步骤：通过上位机参数设置模块设置每个通道的高压激励信号的脉冲起始时刻、发射周期及延迟时间，并将其下载至实时控制器；S20)实时控制器通过总线控制发射脉冲时序控制模块产生相应的控制脉冲；S30)发射脉冲时序控制模块通过输出控制脉冲控制超声激励产生模块输出高压激励信号的脉冲个数及周期；S40)超声激励产生模块输出高压激励信号作用于超声晶片并产生超声信号，该超声信号入射至钢轨。本发明能够解决现有钢轨探伤信号发生及处理方法可能由于噪声导致误判，伤损检测精度和效率不高的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	株洲时代电子技术有限公司
发明人：	罗江平;李红梁;赵志刚;蔡培尧;刘兴平;曹经纬;夏浪;王文星;赵明明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910662141.2
公开号：	CN110361456A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	马德胜
分类号：	G01N29/44(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	412007 湖南省株洲市天元区黄河南路199号
主权项：	1.一种钢轨探伤方法，其特征在于，包括以下步骤： S10)通过上位机参数设置模块(1)设置每个通道的高压激励信号的脉冲起始时刻、发射周期及延迟时间，并将其下载至实时控制器(2)； S20)所述实时控制器(2)通过总线控制发射脉冲时序控制模块(3)产生相应的控制脉冲； S30)所述发射脉冲时序控制模块(3)通过输出控制脉冲控制超声激励产生模块(4)输出高压激励信号的脉冲个数及周期； S40)所述超声激励产生模块(4)输出高压激励信号作用于超声晶片(5)并产生超声信号，该超声信号入射至钢轨(400)。 2.根据权利要求1所述的钢轨探伤方法，其特征在于：在所述步骤S10)中，对于单个通道的高压激励信号，通过所述上位机参数设置模块(1)的设置，控制超声激励产生模块(4)间隔设定的时间段连续发射两次以上的高压激励脉冲，第一次高压激励脉冲对应于超声信号的起始脉冲，第二次及以后的高压激励脉冲对应于超声信号的标志脉冲。 3.根据权利要求1或2所述的钢轨探伤方法，其特征在于：所述发射脉冲时序控制模块(3)采用M个周期紧接N个周期控制脉冲输入的方式，控制超声激励产生模块(4)产生幅值相同，而周期不同的两种脉冲，分别对应于超声信号中的幅值相同，而脉宽不同的起始脉冲和标志脉冲；所述超声晶片(5)产生的超声信号由起始脉冲，及紧接所述起始脉冲之后的一个以上的标志脉冲组成。 4.根据权利要求3所述的钢轨探伤方法，其特征在于：超声信号入射钢轨(400)后产生超声回波信号，由所述起始脉冲与标志脉冲激发的超声回波信号组合在一起形成具有固定特征的波形；该固定特征的波形为具有多峰回波特征的界面回波、伤损回波及轨底回波，且该多峰回波相同幅值处的时间间隔相同，多峰回波的波峰数量为所述起始脉冲与标志脉冲的数量之和。 5.根据权利要求1或2所述的钢轨探伤方法，其特征在于：所述发射脉冲时序控制模块(3)采用M个周期紧接N个周期控制脉冲输入的方式，控制超声激励产生模块(4)产生两种幅值相同，但脉宽不同的脉冲，分别对应于超声信号中的起始脉冲和标志脉冲；所述超声晶片(5)产生的超声信号由起始脉冲，及紧接所述起始脉冲之后的标志脉冲组成；由所述起始脉冲与标志脉冲激发的超声回波信号组合在一起形成具有固定特征的波形，该固定特征的波形为界面回波、伤损回波及轨底回波均具有双峰回波特征，且该双峰回波相同幅值处的时间间隔相同。 6.根据权利要求4所述的钢轨探伤方法，其特征在于，所述方法进一步包括： S50)超声信号入射钢轨(400)后产生超声回波信号，通过对超声回波信号进行时间测量，将具有多峰回波特征的超声回波信号与噪声单脉冲区分，并根据超声晶片(5)的角度不同分别将超声信号与界面回波、界面回波与伤损回波、伤损回波与轨底回波之间的噪声滤除干净，使B型显示图像中只保留需要的伤损反射回波、螺栓孔反射波及轨底反射波。 7.根据权利要求4或6所述的钢轨探伤方法，其特征在于：所述超声激励产生模块(4)采用正负高压激励产生高压激励信号，使超声回波信号的幅值累加，以增强超声回波信号的能量。 8.根据权利要求7所述的钢轨探伤方法，其特征在于，所述步骤S30)进一步包括：发射脉冲时序控制模块(3)产生控制脉冲依次经正极驱动模块(41)、正脉冲控制模块(42)及P型场效应管(46)后输出高压激励正脉冲信号；发射脉冲时序控制模块(3)产生控制脉冲依次经负极驱动模块(43)、负脉冲控制模块(44)及N型场效应管(47)后输出高压激励负脉冲信号，从而形成输出至所述超声晶片(5)的正负高压激励信号；所述正高压产生模块(45)为P型场效应管(46)提供正高压，所述负高压产生模块(48)为N型场效应管(47)提供负高压。 9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的钢轨探伤方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过改变高压激励信号的脉冲幅度增加超声回波信号的识别标志信息。 10.根据权利要求1、2、4、6或8所述的钢轨探伤方法，其特征在于：所述方法进一步包括：通过改变高压激励信号的脉冲宽度增加超声回波信号的识别标志信息。
所属类别：	发明专利