钢轨探伤仪计量检定若干问题

刘培

摘要：钢轨主要承受车轮的荷载部分，并将其传与轨枕，是轨道的重要组成部分，其质量与状态直接影响轨道交通能够顺利运行，钢轨探伤仪能够深入查看钢轨内部或表面伤损程度，为了使其保持正常状态，相关部门工作人员需要对其进行计量检定，通过分析计量检定项目，进一步提出可行性操作建议。

关键词：钢轨探伤仪;计量检定;问题;分析

当前我国经济发展迅猛，城市人口持续增长，出行量不断上升。政府相关部门采取有效措施，加快城市轨道交通的建设，从而有效解决城市日益拥堵的问题，钢轨作为其中必不可少的部分，其每天承受大量荷载，会出现不同伤损，直接影响城轨交通运行的安全性。探伤仪能够直观地将钢轨伤损程度显示出来，对伤损进行精准定位，具备良好的性能指标。但是，如果指标出现问题，就造成伤损漏检，使铁路运输存在安全隐患。因此，相关部门应高度重视钢轨探伤仪计量检定工作的重要性。

一、钢轨探伤仪衰减器衰减量误差检定

衰减器从某种意义上来讲是一个能够调节物体阻碍电流通过的具体数值大小的电阻。当换能器接收到反射回波后，换能器的核心部件晶片在交变拉压应力作用下产生交变电场，将机械能转变为电能，产生有电压值的电信号，从而传送至钢轨探伤仪主机。衰减器接收到信号电压时，就会实施衰减，使信号电压在钢轨探伤仪屏幕上能够按照相关要求显示出回波相关高度。钢轨探伤仪主机衰减器的衰减量和反射回波幅度的高低存在严格的对应关系，在同一回波下，钢轨探伤仪主机衰减器的衰减量愈大，在探伤仪屏幕上显示出来的回波高度就愈向下，即提高衰减器的衰减量，回波高度就会逐渐下降。当钢轨探伤仪中衰减量调至60dB时，降低标准衰减量，不能使回波高度恢复到百分之百，造成这个区段的衰减量出现误差，并无法进行计算，对钢轨探伤仪衰减器相关项目的检定最终结果有巨大影响。[1]

二、钢轨探伤仪水平线性误差检定

在检定钢轨探伤仪水平线性误差相关项目检定过程中，钢轨探伤仪屏幕中11个波只显示9个，其中第一个波和倒数第一个波都不被显示，经验深入的分析与研究，由于第一个波在钢轨探伤仪的阻塞区间内，所以不被显示，在钢轨探伤仪水平线上靠近零位的地方是钢轨探伤仪的阻塞区域，在这个区域内接收的任何波形都会受到不同程度的抑制，因为第一个波无法被显示出来。而倒数第一个波因为波形的位置处在钢轨探伤仪屏幕的边缘，因此，在实际操作中也不能被显示出来。所以，在进行钢轨探伤仪水平线性误差项目过程中，将能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备输出波数量设置为9个波就可以，9个波中第一个对应的是早先的第二个波的波位，按此标准向同类推理，就可以将所有波全部显示出来。另外，按照钢轨超声波探伤仪文件的相关要求，钢轨探伤仪主机屏幕上所显示的信号振幅是垂直指针指向最大值的百分之八十，但是，在进行准备检定工作时，经常会发现钢轨探伤仪主机屏幕上9个波的波动程度指标不一样，不能满足9个波的波动程度指标全都达到垂直指针指向最大值的百分之八十这样的要求。经深入研究发现，造成这种现场的原因可能是因为没有关闭距离幅度曲线功能，在实际操作过程中，可以先将距离幅度曲线功能关闭，之后再进行检定工作，随后钢轨探伤仪屏幕上的所有波形就能够满足相关规程要求，尽管在进行钢轨探伤仪水平线性误差项目过程中，相关规程没有要求关闭距离幅度曲线功能，但如果不对其进行关闭操作，就不能达到规程后续检定要求。所以，建议在进行钢轨探伤仪水平线性误差检定工作中关闭距离幅度曲线功能。

三、钢轨探伤仪垂直线性误差检定

進行钢轨探伤仪垂直线性误差项目检定过程中，首先要使钢轨探伤仪屏幕上显示出符合满幅度要求的波形，之后用衰减器逐个进行衰减2dB，并记录好每一次衰减后波形振幅的百分比，这个过程需要进行8次，完场8组数据的记录后，计算出每组数据的相关理论值之间存在的误差。在检定过程中，建议在能产生某些特定的周期性时间函数波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等信号器上调整好信号延时，使波形显示在钢轨探伤仪屏幕水平基线第4到第8格之间，并且尽量使波形的前端靠近纵向分隔线上，这样才能在获取信号振幅百分比时不会出现误差，做到更精准化，降低因为读取数据不精准而造成误差。另外，在进行衰减之前，需要确保衰减器最少有20dB的余量，不然，衰减余量不够会导致测得的数据不完整。[2]

四、对特有检定项目的相关检定操作建议

4.1采样误差检定

如果采样速度和超声波振荡频率两者之间的比值不够大，可能会造成采集不到最高峰值，严重时还会有漏检的情况出现。所以，在检定时，应第一时间找到上限截止频率，这样就不会出现波形失真的现象发生。在测试上限截止频率时，首先要减少衰减量3dB，之后再提升信号频率，促使信号振幅能够恢复到原始的百分之八十。在进行相关操作时，在衰减量降低3dB后，建议可以通过提升输出信号频率使波形幅度恢复到原先的百分之八十。[3]

4.2响应时间检定

响应时间检定的主要目的是检测钢轨探伤仪主机屏幕响应时间能够符合相关规定要求。在检定过程中，应关闭钢轨探伤仪主机距离幅度曲线功能，之后再对能产生某些特定的周期性时间函数波形信号器进行调节，使其输出一个频率为FU的单周期正弦波信号，这个频率就是在采样误差项目检定中测出的上限截止频率，而不是检定员设置的2兆赫。在检定初始环节，大多数检定员很容易将单周期正弦波频率简单设置为2兆赫，这样会直接影响检定结果，造成检定错误。

结束语：

钢轨探伤仪计量检定工作仍处于不断探索和总结经验的阶段，虽然还存在一些问题，但是，通过钢轨探伤仪计量检定工作中总结的经验教训，可以在使用钢轨探伤仪的过程中，改进操作方式，制定一些建议措施，使城市轨道交通路线设计更加合理。

参考文献

[1]王志超， 俞蓉. 关于钢轨探伤仪计量检定若干问题的探讨[J]. 铁道技术监督， 2019， v.38;No.365（12）：86-89.

[2]马跃平. 浅析钢轨探伤的现状问题及解决思路[J]// 铁道工务探伤技术研讨会.2018.v.40;No.445（11）：336-369.

[3]张学成， 王强. 数字钢轨探伤仪在钢轨探伤中的应用[J]// 铁道工务探伤技术研讨会. 中国铁道学会;中国铁路总公司， 2019，v.38;No.16（001）：58-60.

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