基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)方法的研究.pdf

1、隨著近年來(lái)高鐵建設(shè)的不斷推進(jìn)以及鐵路運(yùn)輸?shù)娜找娣泵?，鋼軌尤其是軌頭部分的缺陷日益增多，嚴(yán)重影響行車安全。常規(guī)檢測(cè)方法如壓電超聲、渦流、漏磁及機(jī)器視覺等，均存在一定的缺點(diǎn)，無(wú)法完成鋼軌軌頭缺陷的有效檢測(cè)。而電磁超聲表面波具有無(wú)需耦合劑、檢測(cè)效率高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此進(jìn)行基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)方法的研究，對(duì)保障鐵路安全有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文在深入研究表面波鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)的原理與方法基礎(chǔ)上

2、，通過(guò)與壓電超聲相比較，針對(duì)鋼軌軌頭常見的缺陷形式，設(shè)計(jì)了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)總體方案。
　　設(shè)計(jì)了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了鋼軌軌頭缺陷的有效檢測(cè)。完成了表面波發(fā)射接收電路、數(shù)據(jù)采集電路等硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了表面波的發(fā)射、接收及采集；利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電磁超聲信號(hào)采集及分析平臺(tái)，完成了裝置的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了硬件電路控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
　　設(shè)計(jì)了電磁超聲窄帶表面波線圈，利用三種頻率的窄帶表面波檢

3、測(cè)鋼軌上裂紋、核傷、豎直孔以及水平孔等缺陷，實(shí)現(xiàn)鋼軌軌頭不同位置缺陷的有效檢測(cè)；采用電磁超聲寬帶表面波線圈，對(duì)鋼軌軌頭上不同深度的矩形槽及不同直徑的豎直孔進(jìn)行檢測(cè)，為兩種缺陷的識(shí)別奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　完成了基于電磁超聲表面波的鋼軌軌頭缺陷檢測(cè)及識(shí)別算法。采用基于小波變換的閾值消噪算法，對(duì)接收回波進(jìn)行消噪處理；采用FFT和小波包能量譜方法對(duì)接收回波進(jìn)行頻譜分析，并提取回波中心頻率、中心頻率處能量以及小波包能量等特征；最后采用支持向