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激光测振仪在钢轨无损检测中的应用

深圳嘉兆科技

2019/04/10

钢轨在生产、铺设及行车过程中会产生各种损伤，这些损伤不但影响行车的平稳和舒适，而且会危及行车安全。钢轨的损伤包括疲劳、磨耗、锈蚀、弯曲变形和裂纹等。通常，我们可以利用机器视觉方法检测钢轨表面的损伤。但对于钢轨内部损伤，常规的图像法无法检测。钢轨内部早期损伤难以发现，随着工作时间推移会突然出现裂纹，容易造成严重的行车事故。钢轨内部缺陷已成为铁路运输安全的主要损伤类型。
目前，铁路系统检测钢轨内部缺陷采用的是超声波法，该方法中利用高频的超声波作为信号源，基于此方法的钢轨探伤车无法实时在线监测钢轨内部缺陷。但在钢轨中激励低频、高能的超声波时，超声波会在钢轨边界不断发生反射、折射以及纵横波的转换，从而会产生一种新的超声波信号---超声导波。超声导波适合检测横截面一致、长距离的波导介质材料，如管道、钢轨等。钢轨具有声导管性质，超声导波在其内部传播距离很远。一般利用超声导波换能器接受导波，但换能器的黏贴位置、粘贴胶质和轨道温度等因素会影响这种非接触式测量方法的效果，降低测量准确率。然而利用激光测振仪这种非接触测量工具，既可以实现实时在线监测钢轨，发现钢轨早期的内部缺陷，同时也能提高检测精度。这种方法利用激光测振仪测量钢轨振动速度曲线，经信号处理后利用脉冲回波法，检测超声导波在钢轨内部缺陷处产生的回波信号来实现在线监测钢轨。

OptoMET数字型激光多普勒测振仪是一套高精度的振动测量仪器。该仪器可非接触且精确地测量振动和声学信号，包括振动位移、速度和加速度。它具有超高的光学灵敏度，并利用自行研发的超速数字信号处理技术（UltraDSP），不仅能快速测量简单系统的振动，还能测量极具挑战的系统，包括高频振动，远距离测试，微小振幅，高线性和高振动加速度或速度。超速数字信号处理技术（UltraDSP）确保了测量的高分辨率和高精度。
OptoMET激光测振仪具有超高的光学灵敏度和信号强度，这对于在生锈和灰暗又无法进行表面处理的结构上获得无噪声和无信号丢失的测试数据至关重要。
应用参考：邢博,余祖俊,许西宁,朱力强.基于激光多普勒频移的钢轨缺陷监测.中国光学,2018,11(06):991-1000.
文章来源：嘉兆科技http://www.tnm-corad.com.cn/news/Show-5639.html

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