СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ПЛЕТЕЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МОСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК G01N29/14 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и технической диагностике акустико-эмиссионным методом железнодорожных рельсовых плетей на мостовой металлической конструкции.

Известен способ контроля качества сварных стыков рельсов, заключающийся в том, что производят сварку стыка, обрубку грата, регистрируют сигналы акустической эмиссии при остывании сварного шва, измеряют скорость счета сигналов акустической эмиссии и по ее значению судят о качестве сварного шва. Кроме того, разбивают время контроля на интервалы, в каждом из которых температура шва уменьшается на 10% от максимальной температуры в момент обрубки грата, а сварной стык бракуют по превышению скорости счета сигналов акустической эмиссии порогового значения хотя бы в одном из интервалов (А.с. №1629837, МКИ 5 G 01 N 29/14, БИ №7, 1991 г., принятый за аналог);

Недостатком данного способа является то обстоятельство, что его можно использовать только при контроле сварки, но невозможно использовать при контроле качества рельсов, уложенных в путь на мостовой конструкции. Это существенно ограничивает область его использования. Кроме того, скорость счета сигналов акустической эмиссии существенно изменяется и зависит от многих параметров, например от марки стали, из которой изготовлены рельсы, характера дефекта (трещина, непровар и т.д.). В результате чего достоверность контроля при сварке при использовании данного метода невысокая.

Известна многоканальная акустико-эмиссионная система диагностики конструкций (Патент РФ №2217741, МКИ 7 G 01 N 29/14, БИ №33, 2003 г.), состоящая из 1...n каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные акустический преобразователь, предварительный усилитель, фильтр, основной усилитель, компаратор, выход которого соединен с таймером, устройство сопряжения, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к неинвертирующему входу компаратора, а также содержит аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства. Кроме того, в системе основной усилитель программируемый, а его выход подключен к инвертирующему входу компаратора и аналого-цифровому преобразователю, выход оперативного запоминающего устройства соединен с первым входом сигнального процессора, выход которого подключен к устройству сопряжения, а выход устройства сопряжения соединен с локальной сетью, которая, в свою очередь, соединена с компьютером, выход таймера подключен к входу устройства управления, причем первый выход устройства управления соединен со входом генератора, выход которого через ключ соединен с акустическим преобразователем, второй выход устройства управления соединен с управляющим входом оперативного запоминающего устройства, третий выход устройства управления соединен со вторым входом сигнального процессора, при этом устройство управления также выполнено с возможностью подачи команды на увеличение порога срабатывания, который с помощью цифроаналогового преобразователя устанавливается на входе компаратора.

В данном устройстве каналы 1...n позволяют осуществить регистрацию и предварительную обработку акустико-эмиссионных сигналов. Недостатком данного устройства является невозможность измерения деформаций в области исследуемой конструкции, в которой установлены акустические преобразователи. Отсутствие данных по деформациям и механическим напряжениям в конструкции существенно сокращает достоверность результатов АЭ-диагностики.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ диагностирования металлических мостовых конструкций, включающий прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии в момент нагружения мостовой металлической конструкции, например, проходящим поездом, оцифровку акустических сигналов, вычисление по ней спектра акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, регистрацию времени прихода акустических сигналов и вычисление по нему координат развивающихся дефектов. Кроме того, одновременно с регистрацией сигналов с акустических преобразователей осуществляют регистрацию динамической деформации, а регистрацию основных параметров акустических сигналов, координат развивающихся дефектов и их спектральных характеристик осуществляют в момент достижения максимума механических деформаций конструкции (Патент РФ №2240551. МПК 7 G 01 N 29/04. Способ диагностирования мостовых металлических конструкций и устройство для его осуществления / Степанова Л.Н., Муравьев В.В., Круглев В.М. и др., приоритет от 20.06.2001 г., принятый за прототип).

Недостатком известного способа является следующее обстоятельство. Способ включает прием, регистрацию и оценку параметров сигналов акустической эмиссии, оцифровку акустических сигналов, вычисление по ней спектра акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, регистрацию времени прихода акустических сигналов и вычисление по нему координат развивающихся дефектов, регистрацию динамической деформации в момент достижения максимума механических деформаций конструкции. Однако данный способ не может быть реализован при испытаниях железнодорожных рельсовых плетей в связи с тем, что при движении поезда по рельсу возникают шумы и помехи высокого уровня. Регистрацию сигналов АЭ необходимо проводить не в момент достижения максимума деформаций (как в прототипе), а в моменты, когда скорость изменения продольной деформации становится отличной от нуля. Когда же скорость изменения поперечной деформации становится отличной от нуля, прекращают прием акустических сигналов, так как возникают мощные удары колеса о рельс, шумы и помехи высокого уровня. Когда колесо уходит с рельса, то скорость изменения поперечной деформации становится равной нулю, т.е. ударов колеса о рельс нет, а продольная деформация есть, в этот момент продолжается прием акустических сигналов. Прекращается прием акустических сигналов, когда продольная деформация равна нулю.

Наиболее близким по технической сущности является многоканальное акустико-эмиссионное устройство для диагностики мостовых металлических конструкций, состоящее из n блоков, каждый из которых содержит канал, состоящий из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, а также аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства и устройства сопряжения. Кроме того, в первом канале выход фильтра соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством, сигнальным процессором и устройством сопряжения, а также оно снабжено в каждом блоке вторым каналом, состоящим из последовательно соединенных тензодатчика, аналогового преобразователя, аналого-цифрового преобразователя, процессора и устройства сопряжения, причем выходы устройств сопряжения первого и второго каналов блока соединены с сигнальной шиной компьютера; которая, в свою очередь, соединена с компьютером. Причем второй выход процессора второго канала блока соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства и сигнального процессора первого канала, а также со входом генератора, выход которого соединен с ключом, выход которого подключен к акустическому преобразователю (Патент РФ №2240551, МПК 7 G 01 N 29/04. Способ диагностирования мостовых металлических конструкций и устройство для его осуществления / Степанова Л.Н., Муравьев В.В., Круглов В.М. и др., приоритет от 20.06.2001 г., принятые за прототип).

К числу основных недостатков данного устройства относятся:

- отсутствие фильтрации сигналов по деформациям;

- большой поток паразитных сигналов АЭ, в связи с чем возможна потеря полезной информации;

- невысокая достоверность информации сигналов АЭ в момент прохождения поезда по сечению рельса, содержащему дефект.

При разработке заявляемого способа диагностирования рельсовых плетей на мостовой металлической конструкции и устройства для его осуществления была поставлена задача повышения достоверности результатов контроля и сокращения объема измерительной информации.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе диагностирования рельсовых плетей, металлического моста осуществляют прием, регистрацию и оценку динамической деформации и параметров сигналов акустической эмиссии в момент нагружения рельса проходящим поездом, оцифровку акустических сигналов, вычисление по ней спектра акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, регистрацию времени прихода акустических сигналов и вычисление по нему координат развивающихся дефектов. Кроме того, в момент наезда поезда на рельс непрерывно измеряют продольные и поперечные деформации рельса и скорость изменения продольной и поперечной деформации и в случае, если скорость изменения продольной деформации становится отлична от нуля, начинают прием и регистрацию акустических сигналов, прекращают прием акустических сигналов, когда скорость изменения поперечной деформации окажется отличной от нуля, прием акустических сигналов возобновляется, когда скорость изменения поперечной деформации равна нулю, и прекращается, когда продольная деформация равна нулю.

Поставленная задача решается также за счет того, что многоканальное акустико-эмиссионное устройство для диагностирования рельсовых плетей металлического моста, состоящее из n блоков, каждый из которых содержит канал, состоящий из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства и устройства сопряжения, сигнального процессора, в первом канале выход фильтра соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством, сигнальным процессором и устройством сопряжения, и второй канал, состоящий из последовательно соединенных тензодатчика, аналогового преобразователя, аналого-цифрового преобразователя, процессора и устройства сопряжения, причем выходы устройств сопряжения первого и второго каналов блока соединены с сигнальной шиной компьютера, которая, в свою очередь, соединена с компьютером, причем второй выход процессора второго канала блока соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства и сигнального процессора первого канала, а также со входом генератора, выход которого соединен с ключом, выход которого подключен к акустическому преобразователю. Кроме того, согласно изобретению во второй канал дополнительно введены второй фильтр, первый и второй компараторы и источник опорного напряжения, причем выход аналогового преобразователя соединен со вторым фильтром и с первым входом первого компаратора, выход второго фильтра соединен с первым входом второго компаратора, выход которого соединен с первым входом процессора, второй вход процессора соединен со вторым входом второго компаратора, а второй вход первого компаратора соединен с источником опорного напряжения, а выход первого компаратора соединен с третьим входом процессора.

Предлагаемая система по сравнению с существующей акустико-эмиссионной системой (Патент РФ №2240551, МПК 7 G 01 N 29/04. Способ диагностирования мостовых металлических конструкций и устройство для его осуществления / Степанова Л.Н., Муравьев В.В., Круглов В.М. и др., приоритет от 20.06.2001 г.,) позволяет существенно повысить достоверность контроля, поскольку запись сигналов акустической эмиссии осуществляется в момент, когда скорость изменения продольных деформаций в рельсовой плети отлична от нуля, и измерения проводятся в момент, когда в рельсе создается одноосная деформация растяжения-сжатия, т.е. практически отсутствуют удары колеса о рельс. Прекращают прием акустических сигналов, когда скорость изменения поперечной деформации окажется отличной от нуля, т.е. когда возникают мощные удары колеса о рельс.

На фиг.1 приведены временные диаграммы деформаций, поясняющие работу предлагаемого способа диагностирования рельсов, уложенных в путь на мостовой конструкции. На фиг.2 приведена функциональная схема блока преобразования информации. На фиг.3 приведены временные диаграммы деформаций и управляющих импульсов, поясняющие сбор информации в предлагаемом устройстве. На фиг.4 изображен рельс с установленными на нем поперечным и продольным тензодатчиками.

Устройство, реализующее способ диагностирования рельсовых плетей на мостовой металлической конструкции (фиг.2), содержит:

1...n - блоки;

2 - акустический преобразователь;

3 - предварительный усилитель;

4 - фильтр;

5, 11 - аналого-цифровой преобразователь;

6 - оперативное запоминающее устройство;

7, 13 - устройство сопряжения;

8 - сигнальный процессор;

9 - тензодатчик;

10 - аналоговый преобразователь;

12 - процессор;

14 - сигнальная шина компьютера;

15 - компьютер;

16 - генератор;

17 - ключ

18 - фильтр;

19 - двухпороговый компаратор;

20 - компаратор;

21 - источник опорного напряжения.

Практическая реализация предлагаемого устройства, реализующего способ диагностирования рельсовых плетей на мостовой металлической конструкции, выполняется по известным схемам с использованием следующих компонентов:

- сигнальный процессор TMS320LC548; программируемая логическая интегральная схема семейства МАХ7000 ЕРМ7192SOC160-7;

- оперативное запоминающее устройство UM628100; цифроаналоговый преобразователь TLC7528; операционные усилители AD797, МС33282; аналого-цифровые преобразователи AD9260; интерфейс ETHERNET NE8392C. Компаратор типа LM 311.

Их основные характеристики изложены в следующих источниках:

1. ПЛИС фирма ALTERA: проектирование устройств обработки сигналов - М.: ДОДЭКА, 2000, с.18.

2. Интернет-сайты фирмы Texas Instruments-www.ti.com, фирмы Analog Devices-www.ad.com; фирмы Motorolla - www.motco.com; фирмы Altera - www.altera.com.

3. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP5-M.: "СОЛОН", 1997.

4. Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа. - М.: ДОДЭКА, 1996, Вып.1, с.214.

Многоканальное акустико-эмиссионно устройство для диагностирования рельсовых плетей металлического моста (фиг.2), состоящее из n блоков, каждый из которых содержит канал, состоящий из последовательно соединенных акустического преобразователя 2, предварительного усилителя 3, фильтра 4, аналого-цифрового преобразователя 5, оперативного запоминающего устройства 6, устройства сопряжения 7, сигнального процессора 8. В первом канале выход фильтра 4 соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем 5, оперативным запоминающим устройством 6, сигнальным процессором 8 и устройством сопряжения 7. Второй канал состоит из последовательно соединенных тензодатчика 9, аналогового преобразователя 10, аналого-цифрового преобразователя 11, процессора 12 и устройства сопряжения 13, причем выходы устройств сопряжения первого (7) и второго (13) каналов блока соединены с сигнальной шиной компьютера 14, которая, в свою очередь, соединена с компьютером 15, причем второй выход процессора 12 второго канала блока соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства 6 и сигнального процессора 8 первого канала, а также со входом генератора 16, выход которого соединен с ключом 17, выход которого подключен к акустическому преобразователю 2. Кроме того, во второй канал дополнительно введены второй фильтр 18, первый 19 и второй 20 компараторы и источник опорного напряжения 21. Причем выход аналогового преобразователя 10 соединен со вторым фильтром 18 и с первым входом первого компаратора 19. Выход второго фильтра 18 соединен с первым входом второго компаратора 20, выход которого соединен с первым входом процессора 12, второй вход процессора 12 соединен со вторым входом второго компаратора 20, а второй вход первого компаратора 19 соединен с источником опорного напряжения 21, а выход первого компаратора 19 соединен с третьим входом процессора 12.

Предложенный способ и устройство работают следующим образом.

Вначале перед диагностированием рельсовых плетей на мостовой металлической конструкции производится тестирование рельсовой плети, состоящее в определении скорости распространения ультразвуковых импульсов в рельсе, где осуществляется диагностика. Для этого командой с процессора 12 второго канала блока 1 к акустическому преобразователю 2 подключается ключ 17 и запускается генератор 16, который выдает короткий импульс. При этом акустический преобразователь 2 осуществляет преобразование импульса в акустический сигнал, который распространяется в рельсе и принимается акустическими преобразователями остальных блоков. Система измеряет время распространения акустического сигнала по рельсу и вычисляет скорость распространения акустического сигнала как

где а - расстояние от акустического преобразователя, работающего в режиме излучения, до акустического преобразователя, работающего в режиме приема; t - время распространения акустического сигнала от акустического преобразователя, работающего в режиме излучения, до акустического преобразователя, работающего в режиме приема.

Деформации в рельсе измеряются тензосистемой. Для этого на рельс предварительно устанавливаются продольный и поперечный тензодатчики, после чего производится их опрос с целью определения бездеформационных нулевых показаний в рельсе (начало участка А на фиг.1). При этом конструкция полностью разгружена. В дальнейшем расчет деформаций, возникающих при движении поезда, ведется относительно нулевого отсчета.

Рельсы, уложенные на металлическом мосте, жестко скрепляются между собой боковыми накладками. При движении поезда перед ним создается упругая продольная деформация движущейся поездной нагрузкой. Конструкция противоугона рельсов после прохода поезда снимает упругую продольную деформацию (Железнодорожный путь /Т.Г.Яковлева, Н.И.Карпущенко, С.И.Клинов и др./ Под ред. Т.Г.Яковлевой - М.: Транспорт, 1999, 405 с.).

На фиг.1 представлена зависимость продольных деформаций в рельсе от времени. Рельс перед наездом поезда испытывает значительные продольные деформации (конец участка А и участок В на фиг.1). При наезде поезда на рельс, где установлены тензодатчики, возникают интенсивные колебания внутренних напряжений, определяемых по продольным и поперечным деформациям рельса тензодатчиками (участок С на фиг.1). В момент контакта колеса с сечением рельса, где установлены преобразователи акустической эмиссии и тензодатчики, возникают близкие к максимальным значениям продольная и поперечная деформации и большое число сигналов АЭ, которые являются паразитными. После прохода поезда в рельсе постепенно уменьшаются продольные напряжения противоположного знака (участок D на фиг.1).

Задачу АЭ-контроля при прохождении поезда можно решить за счет обработки больших потоков данных шумового сигнала на предмет выявления внутренней тонкой структуры сигнала в реальном времени. Однако для решения таких задач требуются большие мощности вычислительных систем и полная теория генерации сигналов АЭ в твердых телах различными источниками. Практически все сигналы от источников АЭ, расположенных внутри рельса, получены в течение временных интервалов В и D. Остальные зарегистрированные сигналы связаны с различными источниками шума и приходили в основном во временном интервале С (А.Н.Серьезнов, Л.Н.Степанова., В.В.Муравьев и др. Диагностика объектов транспорта методом акустической эмиссии. - М.: Машиностроение, 2004, с.351-358).

На фиг.3 буквами A, B, C, D, E обозначены временные интервалы прохождения поезда по мостовой конструкции. Временной интервал А соответствует моменту начала наезда поезда на рельсовую плеть, в этот интервал мостовая конструкция под испытываемой рельсовой плетью недостаточно деформирована и на выходах компараторов 19 и 20 - низкие логические уровни. В данный момент времени запрещен прием акустических сигналов. Временной интервал В соответствует приближению поезда к испытываемой рельсовой плети. При этом скорость изменения продольной деформации становится отличной от нуля. На выходе двухпорогового компаратора 19 появляется высокий логический уровень, разрешающий прием акустических сигналов, а на выходе компаратора 20 остается низкий логический уровень. Временной интервал С соответствует моменту от захода поезда на участок (или сечение рельса), где установлены преобразователи акустической эмиссии и тензодатчики поперечных деформаций рельсовой плети, и до момента схода поезда с этого участка. Этот интервал характеризуется высоким уровнем знакопеременных поперечных деформаций, на выходах компараторов 19 и 20 появляются сигналы. По сигналам с выхода компаратора 20 запрещается прием акустических сигналов. Временной интервал D начинается от момента схода поезда с испытываемой рельсовой плети и характеризуется тем, что скорость изменения поперечной деформации равна нулю. На выходе компаратора 20 появляется низкий логический уровень, а на выходе компаратора 19 - высокий, разрешающий прием акустических сигналов. Временной интервал Е соответствует уходу поезда с мостовой конструкции, продольные деформации равны нулю, а на выходах компараторов - низкие логические уровни, прием акустических сигналов запрещен.

Для повышения достоверности диагностирования рельсовых плетей, уложенных на металлическом мосте, необходимо точно знать место нахождения поезда по отношению к диагностируемому рельсу в связи с большим потоком АЭ-сигналов в момент прохождения поезда по рельсу. Большое количество паразитных сигналов и шумов высокой амплитуды, вызванных прохождением поезда по рельсовой плети, приводит к практической невозможности проведения оцифровки всех сигналов с акустических преобразователей. Это связано с ограниченным объемом памяти и быстродействием современных акустико-эмиссионных систем. Предлагаемый способ диагностирования позволяет сократить объем измерительной информации и повысить достоверность результатов контроля за счет того, что регистрацию акустических сигналов осуществляют не весь промежуток времени нахождения поезда на мостовой конструкции, а только в определенный момент, предшествующий непосредственному заходу поезда на рельс и непосредственно после схода поезда с рельса, когда скорость изменения продольной деформации будет отлична от нуля либо скорость изменения поперечной деформации равна нулю.

При нагружении рельсовой плети идущим поездом акустические сигналы усиливаются в предварительных усилителях 3, затем осуществляется их фильтрация в фильтре 4, позволяющая убрать низкочастотные помехи, после чего сигналы поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 5, который производит их оцифровку. Одновременно с оцифровкой акустико-эмиссионных сигналов осуществляется непрерывное измерение механических деформаций в зоне расположения данного акустического преобразователя. При этом выход тензодатчика 9, установленного на рельсовой плети, подключается на вход аналогового преобразователя 10. С выхода аналогового преобразователя 10 сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 11 второго канала блока, предназначенного для измерения деформаций. Затем оцифрованный сигнал, содержащий информацию о механических деформациях рельсовой плети, поступает на вход микропроцессора 12. Для повышения достоверности диагностирования во второй канал введен фильтр 18, на который поступает аналоговый сигнал с аналогового преобразователя 10, выход фильтра 18 подключается к входу компаратора 20, выход которого соединен с управляющим входом микропроцессора 12. Также введен двухпороговый компаратор 20, на первый вход которого поступает сигнал с аналогового преобразователя 10, а ко второму входу подключен выход источника опорного напряжения 21. Если скорость изменения продольных деформаций становится отличной от нуля, то фильтр 18 не пропускает сигнал с аналогового преобразователя 10. При этом компаратор 20 не срабатывает, и при превышении опорного напряжения источника 21 (фиг.1), срабатывает двухпороговый компаратор 19. Микропроцессор 12 выдает команду на сигнальный процессор 8, который осуществляет управление акустическим каналом 1 блока 1 устройства, разрешая прием и обработку акустических сигналов. При наезде колеса поезда на контролируемый рельс скорость изменения поперечной деформации становится отличной от нуля, и фильтр 18 пропускает такой сигнал, который заставляет срабатывать компаратор 20. На фиг.3 показана диаграмма работы фильтра 18 и компараторов 19 и 20 в зависимости от входного сигнала. Сигнал с компаратора 20 поступает на управляющий вход микропроцессора 12, который переводит на время Δt сигнальный процессор 8 в режим считывания и обработки информации из оперативного запоминающего устройства 6, запрещая прием новых акустических сигналов, и одновременно сбрасывает компаратор 20 в исходное состояние. Через время Δt микропроцессор 12 считывает информацию с компаратора 20. Если компаратор сработал, то цикл повторяется, а если на выходе компаратора нет сигнала, то микропроцессор 12 подает команду сигнальному процессору 8, который разрешает аналого-цифровому преобразователю 5 запись в оперативное запоминающее устройство 6. Таким образом, обеспечивается непрерывная запись информации с акустического преобразователя 2 первого канала блока 1 в оперативное запоминающее устройство 6. В те периоды времени, когда скорость изменения продольной деформации в рельсовой плети становится отличной от нуля, а скорость изменения поперечной деформации равна нулю (моменты до захода поезда на рельсовую плеть и момент схода поезда с рельсовой плети, обозначенные на фиг.3 как интервалы В и D), осуществляется запись всех сигналов акустической эмиссии, поступающих с акустического преобразователя 2. Сигнальный процессор 8 рассчитывает их основные параметры (амплитуда, спектр, энергия, скорость нарастания переднего фронта, длительность, активность и т.д.). Сигнальный процессор 8 рассчитывает спектральные характеристики сигналов акустической эмиссии и записывает их в оперативное запоминающее устройство 6. В оперативном запоминающем устройстве 6 хранится информация о спектральных характеристиках сигналов акустической эмиссии. Центральный процессор компьютера 15 формирует команду, по которой сигнальный процессор 8 считывает информацию из оперативного запоминающего устройства 6 и через устройство сопряжения 7 информация пересылается по общей шине данных 14.

Таким образом, если скорость изменения продольной деформации в рельсовой плети становится отличной от нуля, то начинается прием акустических сигналов, их оцифровка, локализация, определение спектральных характеристик и т.д. Прием акустических сигналов сразу же прекращается, когда колесо заходит на рельс, возрастает скорость изменения поперечных деформаций и становится отличной от нуля. При этом возникают шумы и помехи большого уровня и регистрация акустических сигналов в этот момент невозможна. Прием акустических сигналов возобновляется, когда колесо уходит с рельса и скорость изменения поперечных деформаций равна нулю. При этом уровень шумов и помех невысокий и система принимает, оцифровывает и обрабатывает акустические сигналы. Когда поезд уходит с рельса, то продольные деформации становятся равными нулю и снова прекращается прием акустических сигналов.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает более высокой достоверностью, поскольку регистрация сигналов происходит в наиболее информативные моменты времени (непосредственно до захода поезда на рельс и после схода поезда с рельсовой плети).

Использование: для диагностирования рельсовых плетей металлического моста. Сущность: заключается в том, что при наезде поезда на рельс непрерывно измеряют продольные и поперечные деформации рельса и скорость изменения продольной и поперечной деформаций, причем прием и регистрацию акустических сигналов начинают при скорости изменения продольной деформации, отличной от нуля, а прекращают при скорости изменения поперечной деформации отличной от нуля, и возобновляют прием акустических сигналов при скорости изменения поперечной деформации, равной нулю, а прекращают при скорости изменения продольной деформации, равной нулю. Технический результат: повышение достоверности результатов контроля и сокращение объема измерительной информации. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ диагностирования рельсовых плетей металлического моста, включающий прием, регистрацию и оценку динамической деформации и параметров сигналов акустической эмиссии при нагружении рельса, например проходящим поездом, оцифровку акустических сигналов, вычисление по ней спектра акустических сигналов, их предварительную обработку, фильтрацию помех, регистрацию времени прихода акустических сигналов и вычисление по нему координат развивающихся дефектов, отличающийся тем, что при наезде поезда на рельс непрерывно измеряют продольные и поперечные деформации рельса и скорость изменения продольной и поперечной деформаций, причем прием и регистрацию акустических сигналов начинают при скорости изменения продольной деформации отличной от нуля, а прекращают - при скорости изменения поперечной деформации отличной от нуля и возобновляют прием акустических сигналов при скорости изменения поперечной деформации равной нулю, а прекращают при скорости изменения продольной деформации равной нулю.2. Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для диагностирования рельсовых плетей металлического моста, состоящее из n блоков, каждый из которых содержит канал, состоящий из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства и сигнального процессора, устройства сопряжения, в первом канале выход фильтра соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством, сигнальным процессором и устройством сопряжения, и второй канал, состоящий из последовательно соединенных тензодатчика, аналогового преобразователя, аналого-цифрового преобразователя, процессора и устройства сопряжения, причем выходы устройств сопряжения первого и второго каналов блока соединены с сигнальной шиной компьютера, которая в свою очередь соединена с компьютером, причем второй выход процессора второго канала блока соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства и сигнального процессора первого канала, а также со входом генератора, выход которого соединен с ключом, выход которого подключен к акустическому преобразователю, отличающееся тем, что второй канал дополнительно содержит второй фильтр, первый и второй компараторы и источник опорного напряжения, причем выход аналогового преобразователя соединен со вторым фильтром и с первым входом первого компаратора, выход второго фильтра соединен с первым входом второго компаратора, выход которого соединен с первым входом процессора, второй вход процессора соединен со вторым входом второго компаратора, а второй вход первого компаратора соединен с источником опорного напряжения, а выход первого компаратора соединен с третьим входом процессора.