基于漏磁原理的鋼軌裂紋高速檢測.pdf

1、隨著鐵路大規(guī)模的發(fā)展，列車的安全顯得愈來愈重要。鋼軌的健康是列車安全運行的基礎。電磁無損檢測中的漏磁檢測技術具有探頭結構簡單、無污染、檢測靈敏度高，可實現(xiàn)非接觸測量，從而實現(xiàn)鋼軌缺陷的快速巡檢。因此本論文采用漏磁檢測技術對鋼軌裂紋進行高速檢測。
　　本論文首先介紹了目前常用的鋼軌缺陷檢測方法極其優(yōu)劣性，然后理論簡述了漏磁高速檢測的原理及典型缺陷信號特征，并指出由于漏磁檢測裝置的運動所帶來的鋼軌動態(tài)磁化和渦流效應問題。針對鋼軌動態(tài)磁

2、化問題，從鋼軌的磁化機理出發(fā)，采用巴克豪森噪聲方法研究了鋼軌被充分磁化大致所需要的時間，并分析了激勵電壓大小對該磁化時間的影響。從理論上計算出，在缺陷漏磁信號有效的前提下，為了得到更高的檢測速度，漏磁高速檢測系統(tǒng)中最優(yōu)的磁軛尺寸和激勵電壓，優(yōu)化了勵磁結構。隨后搭建了基于漏磁技術的鋼軌缺陷高速檢測試驗平臺，包括無損探傷儀、反向磁化裝置、三維傳感器、信號調(diào)理電路以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該試驗平臺上，采用不同的勵磁結構進行高速檢測試驗，并將實驗結

3、果與理論值進行分析對比，最終確定了本高速漏磁檢測系統(tǒng)的磁軛尺寸和激勵電壓大小，以及在此條件下系統(tǒng)所能達到的最高檢測速度。
　　在鋼軌充分磁化的基礎上，采用Matlab軟件對漏磁高速檢測數(shù)據(jù)進行分析與處理。通過建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡對缺陷參數(shù)進行定量研究。將速度作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡的樣本來消除渦流效應對數(shù)據(jù)分析與處理的影響。且使用其他缺陷數(shù)據(jù)對該神經(jīng)網(wǎng)絡進行驗證。實驗結果表明，在一定的精度范圍內(nèi)，該系統(tǒng)能夠對鋼軌缺陷寬度、深度、角度參數(shù)進行定