Электромагнитный рельсовый дефектоскоп Советский патент 1980 года по МПК G01N27/82 

Изобретение относится к неразрушаю щему контролю и предназначено для дефектоскопии железнодорожных рельсов. Оно может найти применение в скоростных вагонах-дефектоскопах для анализа состояния рельсовых путей в целях предупреждения аварий. Известно устройство для обнаружения дефектов в железнодорожных рельсах, содержащее электромагнит, расположенный под углом к рельсу, сбоку полюса электромагнита помещена индикаторная катушка 11. Недостатком такого устройства является его чувствительность к стыковым зорам и неопасным дефектам, что приво дит к переработке рельсов. Известно также устройство, реа лизующее способ скоростной электромаг нитной дефектоскопии рельсов, содержащее намагничивающую систему, индукцио ные преобразователи канала измерения поверхностных и внутренних дефектов и канала измерения поверхностных дефектов, помаценные в межполюсном пространстве намагничивающей системы, и, соединенный с выходами указанных каналов,выходной самопишущий индикаторный блок 2. Недостаток прибсфа в трудоемкой операции по обработке:- записей на ленте индикаторного блока, при этом сигналы от сборных стыков могут пройти как сигналы дефекта. Наиболее близким техническим решением к изобретешпо является электромагнитный рельсовьтй дефектоскоп, содержащий намагничивающую систему, канал измерения внутренних дефектов с нндухшюнным преобразователем на входе, канал измерения поверхностных дефектов с индукщгонным преобразователем на входе и последовательно соединенные анализатор, с первым и вторым входами которого соединены соответственно выходы канала измерения внутренних дефектов и канала измерения поверхностных дефектов, и выходной блок, а преобоаэоватеяи расположены в межполюсном 1ространстве намагничивающей сисгечы З .

Недостаток этого дефектоскопа невозможность автоматического исключе- чия сигналов от зазоров сборных стыковых соединений рельсов, т.е. запись ложной информации на дефектограмму, что затрудняет ее расшифровку к выявление действительного расположения в головке рельса.

Цель изобретения - повыше1ше достоверности контроля путем исключения влияния сигналов от стыков, рельс.

.Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный рельсовый дефектоскоп снабжен двумя дополнительными измерительными каналами определения краев рельсовой накладки с индукционным преобразователями на входах, размещенными в межполюсном пространстве намагни 1ивающей системы по обе стороны индукционных преобразователей основных каналов, каждый на расстоянии от них, равном половине длины рельсовой накладки, и схемой совпадения, входы которой соединены с выходами дополнительных измерительных каналов, а выход - с третьим входом анализатора.

На фиг. t изображена блок-схема электромагнитного рельсового дефектоскопа; на фиг. 2 - схема расположения намагничивающей системы и индукционных преобразователей относительно рельс и друг друга; на фиг. 3 - схема расположения индукционных преобразователей ототносительно рельса, вид сверху (без намагничивающей системы).

Электромагнитный рельсовый дефекто скоп содержит (фиг. l) канал I измерения внутренних дефектов рельса, канал 2 измерения поверхностных дефектов рельс каналы 3 и 4 определения краев рельсовой накладки, намагничивающую систему 5, анализатор 6, выходной блок 7 И схем у 8 совпадения.Канал 1 имеет на входе один или несколько индукционных преобразователей 9 - 9|,каналы 2-4 имеют на входе индукционные преобразователи 10-11 соответственно. Преобразователи 9 через электронную схему (на чертеже не .показана) канал I соединены с первым (суммирующим) входом анализатора 6, преобразователь Ю канала 2 через электронную схему (на чертеже не показана) соединен со вторым (вычитающим) входом анализаTopf 6. Преобразователи 9 (в данном случае два ) и Ю каналов 1 и 2 через

электронные схемы (на чертеже не показаны) каналов 3 и 4 и через схему 8 совпадения соединены с третьим (запрещающим) входом анализатора 6, выход которого соединен с выходным блоком 7. Если намагничивающая система 5 выполнена в виде электромагнита, то его обмотка подключается к источнику питания (не показан).

Намагничивающая система 5 (фиг.2) выполняется П-образной формы и помещается над peJIЬca ш 13. Рельсы (рельсовый стык) скрепляются с помощью рельсовых накладок 14, длина которых равна L .

Преобразователи 9 и Ю (фиг. 2 и З помешаются посередине межполюсного пространства намагничивающей системы 5 и располагаются поперек рельса 13. Преобразователи II и 12 помещаются также в межполюсном пространстве системы 5 по обе стороны от преобразователей 9 и Ю, каждый на расстоянии L/2 длины рельсовой накладки. Преобразователи 11. и 12 расположены сбоку рельса 13.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Намагничивающая система 5 (П-об- разн111Й электромагнит постоянного тока) намагничивает рельс 13. В процессе перемещения дефектоскопа вдоль рельса преобразователи 9 (фиг. З) пересекают магнитные потоки, рассеиваемые неоднородностями рельса 13 и реагируют на все неоднородности как внутренние , так и наружные, попавшие в зону их чувствительности. Сигналы с преобразователей 9 через схему 8 совпадения канала 1 поступают на а гализатор 6. Локальные неопасные дефекты, рассеивающи малоинтенсивные магнитные поля, воздейсивуют лищь на один из преобразоватлей 9, вследствие чего сигнала на выходе канала I не будет. Магнитные поля крупных опасных дефектов охватывают оба преобразователя 9, в результате чего на обоих входах схемы совпадения канала I появятся сигналы, котооые пройдут 4ia первый вход анализатора 6i

Преобразователь Ю раегирует на поверхностные дефекты, стыковые зазоры и изломы. Небольщие по уровню сигналы от поверхностных повреждений усиливакзтся электронной схемой канала 2 и -поступают на вход анализатора 6, где исключаются из сигналов канала I, устраняя тем самым шуковой фон. Сигналы от изломов и стыковых зазо1)ов

имеют большой уровень, но благодаря логарифм1Г1еской характеристике электронной части канала 2 они имеют на выходе уровень, соизмеримый с уровнем от поверхностных повреждений,

Преобразователи tl и 12 реагируют на неоднородности рельсов 13. Сигналы с них через электронные схемы каналов 3 и 4 поступают на входы схемы 8 совпадения. При совметцении преобразователей 9 и 10 со стыковым зазором происходит совмещение преобразователей II и 12с концами рельсовой 14, вследствие чего на обоих входах схемы 8 появятся сигналы. Сигнал с выхода схемы 8 поступает на запрещающий вход анализатора б, что приводит к подавлению сигналов преобразователей 9. Блок 7 не регистрирует стыковый зазор в качестве опасного дефекта. После того, как дефектоскоп продвинулся дальше и преобразователи 9 и Ю сошли со стыкового зазора, сигналы в преобразователях 11 и 12 уже одновременно не возникают, в связи с чем запрещающий вход анализатора 6 остается открытым и сигналы о дефектах с преобразователей 9 чересз канал I и анализатор в проходят ив) записывающую схем блока 7.

Таким образом, введение измерительных каналов 3 и 4 определения краев рельсовой накладки и схемы 8 совпадени на их выходах позволяет повысить достоверность контроля .путем исключения сиг налов от сборных стыков. Формула изобретения

Электромагнитный рельсовый дефектоскоп, содержащий намагничивающую систему, канал измерения внутренних дефектов с индукционными преобразователями на входе, канал измерения поверхностных дефектов с индукционным преобразователем на входе и последовательно соединенные анализатор, с первым и вторым входами которого соединены соответственно выходы канала измерения внутренних дефектов и канала измерения поверхностных дефектов, и выходной блок, а преобразователи расположены в межполюсном пространстве намагничивающей сисиемы, отличающийся тем, что с целью повыщения достоверности контроля путем исключения влияния сигналов от стыков рельс, он снабжен двумя дополнительными измерительными каналами определения краев рельсовой накладки с индукционными преобразователяКГИ на входах, размещенными в межполюсном пространстве намагничивающей системы по обе стороны индукционных преобразователей основных каналов, каждый на расстоянии от них, равном половине длины рельсовой накладки, и схемой совпадения, входы которой соединены с выходами дополнительных измерительных каналов, а выход - с третьим входом анализатора

Источни.си информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР No 72978, кл. GOI N 27/86, 1947.

2.Авторское свидетельство СССР № 169857, кл. G 01 N 27/86, 1963.

3.Патент США № 2889514, кл. 324-37, 1965 (прототип).

Фие.1

L/2

L/2:

/

rW

Л

«А/и