【摘 要】
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机车车轴是高速机车的关键部件之一,车轴的可靠度直接决定着机车运行的稳定与安全,因此必须定期对其进行探伤检测。在各种探伤手段当中,超声波探伤因具有安全无害、操作简单、穿
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机车车轴是高速机车的关键部件之一,车轴的可靠度直接决定着机车运行的稳定与安全,因此必须定期对其进行探伤检测。在各种探伤手段当中,超声波探伤因具有安全无害、操作简单、穿透力强等优点而被广泛的应用在各种工业探伤检测场合中。本论文主要研究了高速机车车轴超声波检测中所应用的关键技术,分析了车轴常见缺陷的主要成因,确定了车轴探伤的重点区域,设计了数字化机车车轴超声波探伤系统。探伤系统的下位机采用非调谐式发射电路,产生高压脉冲激励超声波换能器发射超声波,回波信号经过限幅保护电路输入到可变增益放大电路中,可通过增益控制电压改变增益的大小,输出的模拟信号经由A/D电路转换后由高速存储器缓存,最后通过通用串行总线(USB)传输给上位机。数字化探伤系统的上位机软件利用Visual Basic6.0平台构建了用户图形界面,实现了波形的显示、存储及参数计算,完成了缺陷的精确定位,此外还设计了IIR数字带通滤波器对回波信号进行降噪处理,应用能量窗包络法及希尔伯特变换法提取了回波的包络,获得了信号的时域特征,为进一步的缺陷分析打下了基础。针对试块及机车车轴人工缺陷进行了检测实验,验证了系统的稳定性与准确度,快速、准确的确定了缺陷的具体位置,证明了数字化超声波探伤技术在高速机车车轴探伤领域中的优越性。
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