鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀的製作方法

2023-10-19 18:16:37 3

專利名稱：鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路鋼軌檢測設備，尤其是一種與超聲波探傷儀相配套的能自動反映鐵軌損傷情況並自動顯示或報警的配套設備，具體地說是一種鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀。
背景技術：
鋼軌是鐵路軌道結構的重要組成部件，主要作用是支撐並引導車輛的車輪，直接承受來自車輪荷載和衝擊，並將傳布與軌枕和部件。與鐵路的安全問題有著非常重要的聯繫。由於近年來鐵路不斷提速，對鋼軌使用質量要求也越來越高，也就對檢測設備的技術提出更高的要求。因為好的設備可以為安全運輸增加一雙「眼睛」。而國內鐵路使用的超聲波鋼軌探傷儀，是模擬式示波器顯示方式，它存在著如下弊端1、沒有自動記錄目前採用的記錄方式為人工方式，傷損類型、傷損位置、檢查人員、檢查時間等沒有記錄或記錄內容不全。
2、人工判斷傷損類型由於鋼軌傷損是用示波器以波形的形式顯示，探傷人員需很強的專業知識和現場判斷能力，否則極易造成誤判或漏判。
3、報警聲識別困難儘管探傷車已帶有報警裝置，但存在報警聲音單調，報警識別類型難度大，有時會出現人為的誤判和漏檢、漏計的現象。裡程信息不準確原探傷儀的裡程傳感器在測量過程中，經常出現大量的殘餘鐵磁粉沾粘在傳感器的小孔上，導致傳感器的信號被堵塞，使傳感器不能正常工作。探傷車在前進、後退過程中裡程的記錄有增有減，而應用程式僅進行了簡單的加法運算，無法為檢測過程提供準確的裡程信息來源。
以上問題急需進行解決，以確保鐵路運輸的安全性。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種能自動判斷鋼軌傷損類型、自動存儲記錄，並能以漢字形式顯示、語音提示的鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀。
本實用新型的技術方案是一種鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，主要由信號採集轉換電路1、放大電路2、整形電路3、計時電路4、信號處理單元5、輸出顯示單元6、裡程傳感器7、掃描單元8組成，其特徵是信號採集轉換電路1的輸入接探傷儀的信號輸出端，其輸出分別接放大電路2和掃描單元8的輸入，放大電路2和掃描單元8的輸出接整形電路3的輸入，整形電路3的輸出接計時電路4的輸入，計時電路4和裡和傳感器7的輸出接信號處理單元5，信號處理單元5接輸出顯示單元6。
所述的信號處理單元5由一級和二級CPU組成，其中一級CPU與計時電路4相連，二級CPU與裡程傳感器7及輸出顯示單元6相連。
所述的輸出顯示單元6包括RS232接口電路9、顯示、存儲結果的計算機10，RS232接口電路9分別與信號處理單元5的輸出及計算機10的輸入相連。
所述的輸出顯示單元6包括GSM簡訊網絡發射單元11、接收單元12顯示、存儲結果的計算機10，GSM簡訊網絡發射單元11與信號處理單元5的輸出相連，接收單元12與計算機10相連，GSM簡訊網絡發射單元11與接收單元12通過無線相連。
本實用新型的有益效果1、結構簡單、操作方便，該儀器只由一塊顯示屏、一塊電路板、一個揚聲器組成、只需簡單培訓即會操作。
2、徹底改變了鋼軌探傷工作中的人工判斷傷損、鋼軌傷損沒有記錄的現狀。該智能輔助儀的使用，將提高鋼軌傷損判斷的準確度，杜絕誤判和漏判，並使鋼軌探傷管理工作進入信息化管理，為鐵路安全運輸提供可靠保障。
3、是對小型超聲波鋼軌探傷儀的一次革命性改進，它集傳感技術、通信技術、計算機技術、液晶顯示技術為一體，推動鋼軌探傷走上一個新臺階。


圖1是本實用新型的結構框圖示意圖。
圖2是本實用新型的電原理圖。
圖3是本實用新型的輸出顯示單元的結構框圖之一。
圖4是本實用新型的輸出顯示單元的結構框圖之二。
圖5是本實用新型的一級CPU處理單元軟體結構示意圖。
圖6是本實用新型的二級CPU處理單元軟體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1-6所示。
如圖1、2所示。一種鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，主要由信號採集轉換電路1、放大電路2、整形電路3、計時電路4、信號處理單元5、輸出顯示單元6、裡程傳感器7、掃描單元8組成，信號採集轉換電路1的輸入接探傷儀的信號輸出端，其輸出分別接放大電路2和掃描單元8的輸入，放大電路2和掃描單元8的輸出接整形電路3的輸入，整形電路3的輸出接計時電路4的輸入，計時電路4和裡程傳感器7的輸出接信號處理單元5，信號處理單元5接輸出顯示單元。為了提高探傷儀信號輸出的可靠性，具體實施時還可為探傷儀連接一個振蕩器(如圖1)。
具體實施時信號處理單元5可採用由一級和二級CPU組成的結構，以降低其製造成本，其中一級CPU與計時電路4相連，二級CPU與裡程傳感器7及輸出顯示單元6相連，如圖1所示，其控制軟體可根據如圖5、6所示的框圖進行編寫。
輸出顯示單元6可為由RS232接口電路9、顯示、存儲結果的計算機10組成的有線單元，其中RS232接口電路9分別與信號處理單元5的輸出及計算機10的輸入相連，如圖3所示。
輸出顯示單元6還可為由GSM簡訊網絡發射單元11、接收單元12、顯示、存儲結果的計算機10組成的無線單元，GSM簡訊網絡發射單元11與信號處理單元5的輸出相連，接收單元12與計算機10相連，GSM簡訊網絡發射單元11與接收單元12通過無線相連，如圖4所示。
本實用新型的電原理圖如圖2所示。
本實用新型的鐵路鋼軌超聲波探傷數位化智能輔助儀是在不改變原超聲波探傷儀工作原理的基礎上，添加的自動判斷、自動記錄的智能輔助設備。該智能輔助設備從原超聲波探傷儀中提取模擬信息量，通過二級微處理器數位化處理，，對檢測過程中傷損的特徵數據進行分析判斷，並將判斷結果、時間、工號、裡程形成記錄自動存儲；同時進行故障類型液晶漢字顯示、語音提示。所有記錄通過RS-232接口送入計算機探傷管理系統做進一步分析處理。
其工作過程為首先將智能輔助儀與超聲波探傷儀連接無誤，打開電源開關，輸入正確時間(首次輸入一次即可)，選擇鋼軌類型，待檢裡程(可連續自動累加)，鋼軌編號，操作員工號，然後按照探傷工作流程進行工作。在檢測出傷損時，液晶屏漢字顯示傷損類型、並語音提示，操作員應按確認鍵進行類型確認。智能輔助儀將傷損類型、檢測時間、操作員工號、所在裡程、所處鋼軌編號等信息形成一條記錄進行自動存儲；若操作員沒有按確認鍵進行類型確認，智能輔助儀仍將所有信息形成一條記錄進行自動存儲，但判斷軟體對此條記錄添加沒有進行傷損確認標誌，待此條記錄送入計算機探傷管理系統後，探傷管理者即可發現操作員漏判，並可及時採取補救措施，確保鋼軌正常使用，保證鐵路運輸生產安全。
存儲器可存儲400條以上記錄。
權利要求1.一種鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，主要由信號採集轉換電路(1)、放大電路(2)、整形電路(3)、計時電路(4)、信號處理單元(5)、輸出顯示單元(6)、裡程傳感器(7)、掃描單元(8)組成，其特徵是信號採集轉換電路(1)的輸入接探傷儀的信號輸出端，其輸出分別接放大電路(2)和掃描單元(8)的輸入，放大電路(2)和掃描單元(8)的輸出接整形電路(3)的輸入，整形電路(3)的輸出接計時電路(4)的輸入，計時電路(4)和裡和傳感器(7)的輸出接信號處理單元(5)，信號處理單元(5)接輸出顯示單元(6)。
2.根據權利要求1所述的鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，其特徵是所述的信號處理單元(5)由一級和二級CPU組成，其中一級CPU與計時電路(4)相連，二級CPU與裡程傳感器(7)及輸出顯示單元(6)相連。
3.根據權利要求1所述的鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，其特徵是所述的輸出顯示單元包括RS232接口電路(9)、顯示、存儲結果的計算機(10)，RS232接口電路(9)分別與信號處理單元(5)的輸出及計算機(10)的輸入相連。
4.根據權利要求1所述的鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，其特徵是所述的輸出顯示單元包括GSM簡訊網絡發射單元(11)、接收單元(12)、顯示、存儲結果的計算機(10)，GSM簡訊網絡發射單元(11)與信號處理單元(5)的輸出相連，接收單元(12)與計算機(10)相連，GSM簡訊網絡發射單元(11)與接收單元(12)通過無線相連。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵路鋼軌超聲波探傷智能輔助儀，主要由信號採集轉換電路(1)、放大電路(2)、整形電路(3)、計時電路(4)、信號處理單元(5)、輸出顯示單元(6)、裡程傳感器(7)、掃描單元(8)組成，其特徵是信號採集轉換電路(1)的輸入接探傷儀的信號輸出端，其輸出分別接放大電路(2)和掃描單元(8)的輸入，放大電路(2)和掃描單元(8)的輸出接整形電路(3)的輸入，整形電路(3)的輸出接計時電路(4)的輸入，計時電路(4)和裡和傳感器(7)的輸出接信號處理單元(5)，信號處理單元(5)接輸出顯示單元(6)。
文檔編號G01N29/22GK2814406SQ200520074749
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月22日 優先權日2005年8月22日
發明者陳福明, 金連新, 章永和, 陳永平, 侯衛疆, 毛萬華 申請人:南京鐵路分局蕪湖工務段, 南京鐵路數字科技中心