高速高精度鋼軌超聲檢測系統研製

《高速高精度鋼軌超聲檢測系統研製》是依託華南理工大學，由韋崗擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：高速高精度鋼軌超聲檢測系統研製
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：韋崗
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

超聲鋼軌探傷是保證鐵路安全的必要手段。.目前國產以手推滑動式探傷儀為主。工作時，探頭直接接觸鋼軌，信號損耗低，檢測精度高。但摩擦嚴重，速度慢。進口輪式機動探測儀，探頭固定在輪軸上。工作時，超音波須經過液體、橡膠、鋼軌等多介質，信號遊程長，損耗大，精度低；為避免回波丟失，速度不能太快。.本項目採用創新結構及算法，研製高速高精度鋼軌超聲檢測系統，①採用履帶式掛件結構，探頭與鋼軌緊密接觸，信號損耗小；探頭與鋼軌間存在足夠靜止時間，高速運行時也不存在都卜勒效應，且回波不會丟失；②採用逼近理論性能界的調頻參數估計算法，實現近場高精度探測；採用單發多收陣列工作模式，檢測時間短；用高性能計算進行後聚焦處理，精度高、魯棒性強；③採用PVDF薄膜器件和無線超寬頻傳輸技術，實現無線履帶式探頭，靈活方便。.本項目已有充分前期基礎，理論分析表明，本系統在300公里時速，各項檢測精度符合鋼軌檢測行業國標。

結題摘要

超聲鋼軌探傷是保證鐵路安全的必要手段。目前國產以手推滑動式探傷儀為主。工作時，探頭直接接觸鋼軌，信號損耗低，檢測精度高。但摩擦嚴重，速度慢。進口輪式機動探測儀，探頭固定在輪軸上。工作時，超音波須經過液體、橡膠、鋼軌等多介質，信號遊程長，損耗大，精度低；為避免回波丟失，速度不能太快。本項目採用創新結構及算法，研製高速高精度鋼軌超聲檢測系統，取得的主要成果有：1.提出分體式無線探測架構，探測前段可降低成本與體積，而後台用高性能計算進行後處理，精度高、魯棒性強。2.研究了寬頻一體化無線探頭關鍵技術，可滿足無線探頭的寬頻帶、小型化、低功耗的工程需求。3. 最佳化設計了逼近香農界的寬頻探測信號,並提出逼近Cramer-Rao Bound參數估計理論界的參數估計算法，實現近場高精度探測；4.開展探測數據無線傳輸系統的射頻模組研製，提出了系列新型理論分析及小型化低功耗設計理論與方法.5.基於項目新架構體系，研製出原理樣機，其各項檢測精度符合鋼軌檢測行業國標。