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超声波对于钢轨中的测伤设施效用(3)

编码器的作用是检测钢轨的长度,并对缺陷在钢轨长度方向上进行定位,以控制喷标器在相应的位置上喷印缺陷标记。其动作过程如下:当光电开关S1检测到钢轨到来信号时,PLC发出指令,编码器风阀C1得电,编码器C1落下并贴到钢轨上,开始进行长度测量,并把信号送给PLC.同时PLC发出指令,使探头水阀(V水)得电,耦合水打开,做好探伤准备。当光电开关S2检测到钢轨到来信号时,PLC发出指令,编码器风阀C2得电,编码器C2落下开始长度测量,并把信号送给PLC,同时编码器C1抬起,停止检测。

当光电开关S2检测到钢轨离开信号时,PLC发出指令,探头水阀(V水)失电,结束本次探伤。使用两个编码器的作用是:当钢轨尾部离开编码器C1时,编码器C2工作,可以使整个探伤过程中都有编码器进行检测。当接近开关K1检测到钢轨到来信号时,PLC发出指令,探头风阀(V气)得电,探头架落下,探头贴到钢轨上,开始进行探伤,并把信号送给PLC.当接近开关K2检测到钢轨离开信号时,PLC发出指令,探头风阀(V气)失电,探头架升起,探头离开钢轨,结束探伤。

当探头检测到钢轨有缺陷时,给PLC发出一个信号,PLC从编码器数据中记录此时在钢轨长度方向上的位置。当钢轨有缺陷处运行到喷标器时,PLC发出指令,喷标器电磁阀得电,在相应位置上喷印缺陷标记。操作台上设置相应的选择开关、操作按钮、指示灯等,可进行相应的手动、自动操作。4钢轨在线超声自动探伤系统的应用这套系统自2002年初开始投入在线运行,到2004年末,共检验了重轨137.5万t,平均每年4518万t,没有发生过漏检和误判。

在检验过的重轨当中,缺陷超标的钢轨共有3823t,产品合格率为99.72%.是日常检验过程中发现的典型缺陷的一例,是缺陷的扫描电镜照片。发现的缺陷绝大多数在轨头部分,通过解剖观察确定,这些缺陷是Mg、Si、Al、Ca等元素的氧化物构成的夹杂物。这些夹杂物都比较小,长不到4mm,高1mm以下。这里还需要说明,探伤系统在运行时并非完全没有误报,实际上是有误报的。但是误报的原因不是探伤系统本身,而是钢轨表面不平。钢轨表面不平产生的干扰波和伤波波形不同,很容易区分,现场工人称之为“水杂波”。为了防止误判采取了两项措施:第一检测过程中注意观察荧光屏,识别“水杂波”,发现误报则判钢轨为合格品。

由于通道数多,“水杂波”不可能百分之百地被观察出来,因此又采取了第二项措施。第二项措施是将判废的钢轨再次通过探头架,并降低钢轨运行速度,进行第二次检验,由此区分伤波与干扰波。与此同时还采用静态方法找到伤的准确位置,手工操作涂上标记。由于“水杂波”的原因,自动喷涂标记的装置尚未使用。“水杂波”是一个不利因素,但也有有利的一面,它能显示钢轨表面的疤痕,包括凹坑和凸起。

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