列車(chē)已經(jīng)成為日常生活中重要的交通工具,其安全保證的重要性不言而喻,一旦發(fā)生事故,會(huì)造成嚴(yán)重的后果。隨著中國(guó)的高速鐵路事業(yè)不斷發(fā)展,軌道列車(chē)的行駛速度快速提高,對(duì)列車(chē)的零部件要求也越來(lái)越高。車(chē)軸在列車(chē)運(yùn)行中承受交變載荷,容易發(fā)生損傷,保證車(chē)軸的生產(chǎn)質(zhì)量,對(duì)保證列車(chē)運(yùn)行的安全性和可靠性要重大意義。在車(chē)軸制作質(zhì)量管理流程中,保證方鋼材料的質(zhì)量工作是重中之重。目前,方鋼坯料超聲檢測(cè)依然大范圍采用人工的探傷方式。采用便攜式超聲波檢測(cè)儀器,工人需要時(shí)刻緊盯儀器屏幕,依靠自身的經(jīng)驗(yàn)分析斷回波波形,最后判別是否有缺陷,這一過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度大且要求工人具有豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)動(dòng)車(chē)車(chē)軸方鋼坯料的檢測(cè)需求,研制采用超聲波無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置,代替工人手持超聲波探頭在待測(cè)鋼坯的表面上移動(dòng)的過(guò)程,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)方鋼坯料超聲波檢測(cè)電路,基于脈沖反射式超聲波檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)檢測(cè)專(zhuān)用的檢測(cè)電路。檢測(cè)電路包括基于尖脈沖激勵(lì)原理的發(fā)射電路和包括程控增益和高速采集模塊的接收電路。開(kāi)發(fā)超聲波檢測(cè)系統(tǒng)控制軟件,建立電腦端與檢測(cè)端的通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳和指令傳遞的功能。基于小波分析技術(shù),構(gòu)建缺陷提取的處理方法。檢測(cè)回波超聲信號(hào)中... 

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【部分圖文】：

前端電路的電路實(shí)物圖[6]

斷疏漏或者不能達(dá)到100%檢測(cè)率。且由于鋼材通常體積大、重量大，需不斷搬動(dòng)設(shè)備，對(duì)檢測(cè)造成不方便。為了確保材料檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性，就需要研制一種可以方便到檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)設(shè)備。南通數(shù)碼技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司為解決傳統(tǒng)的環(huán)形鍛件超聲探傷存在檢測(cè)盲區(qū)、局部位置不能顯示底波，易造成缺陷漏檢、不能實(shí)現(xiàn)鍛件超聲波全面探傷，而且探傷工作量大、探傷結(jié)果不直觀、存在人為因素干擾、誤差較大等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于MX組件的三菱PLC的環(huán)形鍛件超聲波自動(dòng)化探傷系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、超聲檢測(cè)系統(tǒng)3個(gè)部分組成。圖1-3是樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖片。主動(dòng)輪帶動(dòng)環(huán)形鍛件做與驅(qū)動(dòng)輪系相切的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，超聲波探頭位于鍛件一端在氣缸作用下與環(huán)形鍛件表面耦合，在旋轉(zhuǎn)一圈完成檢測(cè)后探頭離開(kāi)工件，推桿將鍛件帶走并裝上新的待檢鍛件，完成一個(gè)檢測(cè)周期。工業(yè)以太網(wǎng)將工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和各個(gè)PLC連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用戶的遠(yuǎn)程控制和檢測(cè)結(jié)果的遠(yuǎn)程顯示。基于VC++開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)的上位機(jī)應(yīng)用程序可直接通過(guò)相關(guān)通信函數(shù)對(duì)PLC搭建的下位機(jī)進(jìn)行操作，簡(jiǎn)化了PC與PLC的通信，簡(jiǎn)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，縮短開(kāi)發(fā)周期[11]�？刂葡到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)環(huán)形鍛件超聲波模塊圖1-3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖和樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)照片[11]馬群等人設(shè)計(jì)了EMATEST-PL-5000電磁超聲波自動(dòng)探傷裝置。該裝置由探傷檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和輔助設(shè)施組成。探傷檢測(cè)系統(tǒng)包括電磁超聲換能器、檢測(cè)儀表設(shè)備。輔助設(shè)施包括輔助檢測(cè)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等設(shè)備[12]。EMATEST-PL-5000基于超聲波的反射和衰減特性，采用非接觸測(cè)量方法，將探頭掃查鋼板的信息輸送到探傷儀，并利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程的程序控制、靈敏度自動(dòng)矯正等功能。在300℃溫度以下，自動(dòng)探傷裝置能完成對(duì)鋼板板體和邊緣進(jìn)行

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-圖1-4板體EMAT探頭陣列[12]2017年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的徐文康針對(duì)高速動(dòng)車(chē)車(chē)軸用鋼坯的探傷需求，研制了采取移動(dòng)平臺(tái)方案的超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)控制軟件，設(shè)計(jì)自動(dòng)判別缺陷的程序。具有設(shè)備小巧、功能全面、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，提高高速動(dòng)車(chē)車(chē)軸用鋼坯探傷的效率，實(shí)現(xiàn)了探傷的智能化。如圖1-5超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)探傷現(xiàn)常移動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)探傷儀整體在鋼坯上表面進(jìn)行掃查，并將回波數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。上位機(jī)界面顯示當(dāng)前掃描的進(jìn)度以及正在使用的掃描方式，并用A型、B型和C型三種顯示方式同時(shí)顯示探傷結(jié)果[13]。圖1-5移動(dòng)探傷平臺(tái)探傷實(shí)況[13]為提高航空金屬合金板材超聲探傷的效率和準(zhǔn)確性,并可以更加清晰直觀的顯示探傷結(jié)果，上海飛機(jī)制造有限公司的周原等人研制了一種金屬板材的自動(dòng)化超聲檢測(cè)系統(tǒng)[14]，該系統(tǒng)可以自動(dòng)完成金屬板材的原位超聲檢測(cè)，并保存B型掃描和C型掃描圖像。圖1-6為該設(shè)備組成圖。整個(gè)系統(tǒng)包括控制終端、電腦主機(jī)、掃查系統(tǒng)、超聲波探傷儀、系統(tǒng)檢測(cè)軟件以及耦合系統(tǒng)等主要部分。探傷儀安裝于掃查機(jī)械系統(tǒng)上，通過(guò)光纖控制專(zhuān)用線路使其連接通信。整個(gè)系統(tǒng)采用分模塊設(shè)計(jì)，方便攜帶，可以方便移動(dòng)到其它地點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)。探傷儀直接選用現(xiàn)有的MCH型系列數(shù)字探傷儀，探傷儀探頭裝配在機(jī)械式的導(dǎo)柱下方，導(dǎo)柱與探頭間安裝了彈簧調(diào)節(jié)裝置，保證正壓力，確保探頭與被測(cè)表面間的耦合。


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