浅析超声波探伤技术在铁路机车车轮缺陷检测中的应用

陷检测中的应用

摘要：近几年来，随着我国社会经济的发展，我国的各个行业、各个领域都得到了相应的发展。铁路运输对于我国的交通运输行业具有非常重要的意义，对铁路机车的各个部分进行质量方面的检测对于保障铁路运输的安全性非常重要，在这其中，超声波探伤技术在铁路机车车轮陷检测当中发挥了非常重要的作用。本文将就超声波探伤技术在铁路机车车轮缺陷检测中的应用进行简要分析并提出相关策略。

关键词：超声波探伤技术；铁路机车；车轮缺陷检测；应用 一、超声波探伤技术应用的优势

超声波探伤技术具有比较强的传播能量的能力，这种性质能够让其在工作的过程当中受到比较小的干扰，有效保障整个检测工作的质量。比如，在利用探伤法进行铁路机车车轮缺陷检测的过程当中具有着很多优势：首先，在利用这种超声波探伤技术进行检测的时候可以有效地避免超声波的探头与部件直接接触来降低许多铁路机车表面的部件对于整个探测结果的影响，这样能够更好地让超声波在检测的过程当中发射相应的检测信号，提高信号接收的稳定性。其次，超声波探伤技术本身的方向性就比较好，这种性质能够让超声波探伤技术在实际的应用过程当中合理地调整探头的角度，它能够在不同的监测任务当中完成相应的任务，这种控制方法也能够保证调声波的接收状态更为良好，保证接收质量。最后，超声波的波束本身是比较窄的，这个特点就能够有效地保证探伤检测技术的准确程度，能够在很大的程度上避免监测盲区，在一些误差性比较大的探测任务当中，这种方法被广泛应用。

二、超声波探伤技术的原理

超声波探伤技术在铁路机车车轮缺陷检测中发挥了重要作用，其利用的原理就是通过综合考虑铁路机车的内部部件构造和超声波自身的性质之间的联系，铁路机车车轮内部的缺陷会对相应的超声波反射信号产生一定的影响，然后技术人员们可以对接收到的异常信号来进行相应的分析，还可以利用人工智能技术将这些信息来转化为相应的数字信号，然后再从这些更为准确的信号当中提取出相应的缺陷特征，从而进行缺陷特征方面的识别，使这些特征能够很好地在结果当中显示出来。工作人员可以将这些结果通过波形图案显示出来，也可以采用相应的计算机设施将这些数字信息转变为相应的图像或者是模型，从而能够让数据更直观地展现在我们面前，通过观察这些结果，技术人员们就可以对铁路机车车轮缺陷位置进行更为准确的定位，还可以对铁路机车的相应设施进行一定的寿命评估，并且为后续的工作提供相应的数据基础。其原理如图所示：

三、超声波探伤技术在铁路机车车轮缺陷检测中的应用 （一）车轮缺陷检测中常用的超声波探伤方法

在超声波探伤方法应用于车轮缺陷检测的过程中，车轮质量检测人员们可以根据实际情况选择具体的探伤方法。超声波探伤方法能够很有效地提高整个检测工作的效率，这种方法的应用主要就是为避免某些车轮表面的问题障碍对超声装置造成不良影响而准备的，这种方法非常有效地避免车轮表面与超声波探头直接接触，这就使检测设备表面受到的影响是非常小的。在进行质量检测的时候能够很有效地保证整个检测工作的质量，也可以很好地减少检测设备探头的损坏，有效地延长超声波探头的使用寿命，提高使用效率。这种探测方法能够很好地发挥A扫描探伤方式的优势，A扫描探测方式最明显的优势就是它的检测速度，对提高整个检测工作的效率具有非常重要的意义，并且还可以很有效地保证整个缺陷分析工作的准确性，从而更好地完成整个铁路机车车轮的检测工作。

（二）车轮缺陷检测中的主要成像方式

不断完善车轮缺陷检测工作当中的成像方式是非常重要的，技术人员的通过超声波探伤技术当中的成像画面从而能够对铁路机车车门缺陷进行相应的分析，从而提出后续的相应措施。在铁路机车车轮检测工作当中，比较常见的成像方式首先是将通过规定的调整角度来进行A扫描方式的布置，从而能够使A扫描方式充分发挥自身的速度优势，提高整个技术的信号收集效率。在完成了A方式的工作后就是人们就可以根据具体环境调整探头的方向，在调整探头方向的时候可以根据A扫描方式中所显示出来的缺陷位置来进行更为详细的检查，工作人员可以采用二维扫描检查的方式去检查车轮踏面的缺陷，通过这种方式工作人员可以获得这些缺陷位置的二维图像，有效地降低工作人员的工作负担，减少了扫描时间，并且能够很好地提高缺陷部位成像显示的准确度。

（三）车轮缺陷检测中的计算机成像处理

在进行火车机车车轮缺陷检测的过程当中，计算机成像技术发挥了非常重要的作用，不断完善该技术当中的计算机检测处理，对于整个质量的检测工作都是非常重要的。在利用超声波进行成像检测的过程当中，超声波会发射到车轮试件上，而随之会产生四种不同的波形，这些波形在形成的过程当中，都会对整个检测工作的呈现产生不同的效果。这些波形主要就是表现为最初发出来的波形、当被试件表面反射后形成的波形、进入到内部以后接触到内部底面反射回来的波形还有在检测到车门缺陷位置反射的波形。技术人员就可以利用计算机成像的这些特点来进行车轮缺陷的检测，可以对形成的波形进行收集与比对工作，提高质量检测工作的精准度。这就需要工作人员们对这些波形有比较熟悉的认知，能够通过波形图来判断出缺陷是否存在以及存在的位置。技术人员需要注意的是，如果火车机车车轮内部存在比较大的缺陷的话，那么这个缺陷将可能会遮挡进入城轨内部的超声波，在最后反射的时候，将不能够进行正常的波形反射活动，所以技术人员一定要对这种现象重视起来，在分析的时候注意辨别这种现象。在利用计算机成像技术的过程当中，显示出来的四种波形信号在时间上都存在着特定规律，这就需要技术员具有比较高的素养，能够通过现有技术对这些图像进行更为成熟的转换。在利用计算机技术来进行程序转化的时候，技术人员要能够熟练地进行

操作，根据整个设备探头方向的移动顺序来不断地调整计算机成像技术，利用计算机网络技术更好地处理采集到的数据信号，从而将这些数据信号转换为相应的扫描线图，技术人员在处理扫描线图的时候还可以将存在缺陷的部分通过不同的颜色标注出来，并且要与无缺陷部分的幅度有区分，更好地根据反射波的差异程度来进行颜色的调整。通过计算机系统的数据信号处理工作，能够有效地发挥当前科技的优势，提高整个车轮缺陷检测的效率，保证在整个技术运用的过程当中，在扫描完成的同时就可以得到车轮的扫描图像，从而让技术人员更好地分析车轮所存在的缺陷。

结束语：

总之，超声波无损探伤作为一种可靠的探伤技术，其在铁路机车车轮检测中发挥着积极的作用，在检测作业当中，应结合实际的检测条件以及超声波探伤技术自身的特点，合理确定探伤方式与成像方式，充分发挥计算机成像处理的技术优势，在保证检测质量的同时，提高检测效率，降低检测成本，保证车轮质量缺陷检测工作的有效性，及时发现并处理问题，并要加强对超声波探伤应用技术的创新，使超声波探伤技术在未来发挥出更大的价值。

参考文献：

[1]韩锋刚.超声波测试技术在铁路工程质量检测中的应用[J].智能城市,2021,7(17):73-74.

[2]刘永章.铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器分析[J].中华建设,2021(02):104-105.

[3]牧野一成,彭惠民.铁道车辆探伤技术的变迁与近年来的技术开发[J].国外机车车辆工艺,2020(05):42-45.