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原文传递无砟轨道缺陷非接触式无损检测方法、终端设备及系统

专利名称：	无砟轨道缺陷非接触式无损检测方法、终端设备及系统
摘要：	本发明适用于铁路基础设施检测技术领域，提供了一种无砟轨道缺陷非接触式无损检测方法、终端设备及系统，该方法包括：获取待测无砟轨道反射的弹性波信号；对所述弹性波信号进行滤波处理；对滤波处理后的弹性波信号进行零均值化处理；对零均值化处理后的弹性波信号进行傅里叶变换，获取幅值频谱数据；根据所述幅值频谱数据判断所述待测无砟轨道是否存在缺陷。本发明能够获得准确的检测结果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	石家庄铁道大学
发明人：	赵维刚;张广远;杨勇;田秀淑;王保宪;王永卫;李荣喆
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910257308.7
公开号：	CN109813809A
代理机构：	石家庄国为知识产权事务所
代理人：	秦敏华
分类号：	G01N29/46(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	050043 河北省石家庄市北二环东路17号
主权项：	1.一种无砟轨道缺陷非接触式无损检测方法，其特征在于，包括：获取待测无砟轨道反射的弹性波信号；对所述弹性波信号进行滤波处理；对滤波处理后的弹性波信号进行零均值化处理；对零均值化处理后的弹性波信号进行傅里叶变换，获取幅值频谱数据；根据所述幅值频谱数据判断所述待测无砟轨道是否存在缺陷。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述幅值频谱数据判断所述待测无砟轨道是否存在缺陷，包括：根据表达式确定第一频段的上限，根据表达式确定所述第一频段的下限；根据表达式确定第二频段的上限，根据表达式确定所述第二频段的下限；根据所述幅值频谱数据确定与所述第一频段Δf1＝[f11,f12]对应的幅值之和，得到第一幅值；根据所述幅值频谱数据确定与所述第二频段Δf2＝[f21,f22]对应的幅值之和，得到第二幅值；判断所述第一幅值与所述第二幅值的比值是否超过预设阈值，若是，则所述待测无砟轨道存在缺陷，若否，则所述待测无砟轨道不存在缺陷；其中，所述待测无砟轨道从上至下依次为轨道板、混凝土层、支撑层和路基层；D1为所述轨道板的厚度，D2为所述混凝土层的厚度，D3为所述支撑层的厚度，D4为所路基层的厚度，β为所述待测无砟轨道的外形系数，Cp为P波波速。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述弹性波信号进行滤波处理，包括：对所述弹性波信号进行带通滤波处理，其中，根据表达式确定带通滤波的下截止频率f下，根据表达式确定带通滤波的上截止频率f上；其中，所述待测无砟轨道从上至下依次为轨道板、混凝土层、支撑层和路基层；D1为所述轨道板的厚度，D2为所述混凝土层的厚度，D3为所述支撑层的厚度，D4为所路基层的厚度，β为所述待测无砟轨道的外形系数，Cp为P波波速，fa为第一偏移量，fb为第二偏移量。 4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述弹性波信号进行滤波处理之前，还包括：确定所述弹性波信号的幅值的标准差；去除所述弹性波信号中幅值大于所述标准差预设倍数的数据。 5.一种无砟轨道缺陷非接触式无损检测终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。 6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。 7.一种无砟轨道缺陷非接触式无损检测系统，其特征在于，包括：激发单元、信号采集单元和控制单元；所述控制单元分别与所述激发单元和所述信号采集单元连接；所述控制单元用于控制所述激发单元向待测无砟轨道激发弹性波；所述控制单元还用于控制所述信号采集单元采集所述待测无砟轨道反射的弹性波信号，并接收所述信号采集单元采集的所述弹性波信号；所述控制单元还用于实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。 8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括检测架和驱动电机；所述激发单元和所述信号采集单元分别设置在所述检测架的底部端面上；所述驱动电机分别与所述控制单元和所述检测架连接；所述控制单元用于控制所述驱动电机驱动所述检测架沿所述无砟轨道移动。 9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述检测架包括：第一导轨、第二导轨、安装板和支撑架；所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述支撑架贯穿所述安装板；所述支撑架安装在所述待测无砟轨道上；所述激发单元和所述信号采集单元分别设置在所述安装板的底部端面上；所述第一导轨上设有第一滑块，所述第一滑块与所述安装板连接，所述第一驱动电机分别与所述控制单元和所述第一滑块连接；所述控制单元用于控制所述第一驱动电机驱动所述安装板沿所述第一导轨移动；所述第二导轨上设有第二滑块，所述第二滑块与所述第一导轨连接；所述第二驱动电机分别与所述控制单元和所述第二滑块连接；所述控制单元用于控制所述第二驱动电机驱动所述安装板沿所述第二导轨移动。 10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述检测架包括底板和设置在所述底板上的滚轮；所述激发单元和所述信号采集单元分别设置在所述底板的底部端面上；所述驱动电机分别与所述滚轮和所述控制单元连接。
所属类别：	发明专利