Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов



Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов
Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов
Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов
Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов
Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов
Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов

 


Владельцы патента RU 2433397:

Закрытое акционерное общество "Фирма ТВЕМА" (RU)

Использование: для сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов. Сущность заключается в том, что в рельс (1) с его поверхности катания (2) одновременно посредством пяти ультразвуковых преобразователей (1), (10-13) излучают лучи (4) поперечных ультразвуковых волн в соответствующую область подошвы (5) одной из половин рельса (1). Определение наличия дефектов (8) вблизи кромки пера (9) подошвы (5) ведут в области, расположенной на расстоянии (0,91-1,00) L от продольной плоскости симметрии рельса (1), где L - половина ширины подошвы (5). Другие области, в которых определяют наличие дефектов (8), расположены на расстоянии (0,71-0,93) L, (0,51-0,73) L, (0,24-0,53) L, (0-0,27) L от продольной оси симметрии рельса (1). Для каждой из этих пяти областей выбирают такую диаграмму направленности ультразвукового преобразователя (1), (10-13), которая обеспечивает падение на возможные дефекты (8) поперечных ультразвуковых волн параллельно или близко к параллельности продольной плоскости симметрии рельса (1). Это достигается благодаря соответствующим переотражениям луча (4) от элементов рельса (1) или непосредственному падению луча (4) на дефекты (8) в последней из указанных областей. Диаграммы направленности задают выбором угла ввода луча (4) поперечных ультразвуковых волн, угла разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса (1) и положением ультразвуковых преобразователей (1), (10-13) относительно этой плоскости. Осуществляя сплошной контроль, перемещают их вдоль поверхности (2) катания и по параметрам принятых ими же лучей (4) определяют наличие дефектов (8) в указанных областях. Обнаружение дефектов (8) в подошве (5) второй половины рельса (1) ведут с той же последовательностью операций. Технический результат: повышение достоверности ультразвукового контроля подошвы рельсов. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области ультразвукового контроля дефектов в твердых телах и может использоваться для обнаружения дефектов в подошвах рельсов преимущественно железнодорожного транспорта и метрополитена.

Известен способ ультразвукового контроля подошвы рельсов, включающий излучение в рельс с поверхности галтельного перехода шейки одной из половин рельса в его подошву посредством ультразвукового преобразователя луча поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей падение луча поперечных ультразвуковых волн в угол подошвы другой половины рельса, прием отраженного от возможного дефекта луча поперечных ультразвуковых волн тем же ультразвуковым преобразователем и измерение параметров этого луча, по которым определяют качество рельса (SU1732260 А1, 1992).

Такой способ, однако, не обеспечивает высокую достоверность контроля и обладает повышенной трудоемкостью. Это связано с трудностью доступа к месту ввода поперечных ультразвуковых волн из-за наличия в этой области элементов рельсовых креплений. В этой области скапливаются значительные загрязнения, что приводит к необходимости дополнительной очистки поверхности рельса для обеспечения надежного акустического контакта ультразвукового преобразователя с поверхностью рельса. Кроме того, контроль дефектов таким способом можно осуществлять практически только в кромочных участках подошвы рельса. При этом чем ближе дефекты расположены к продольной плоскости симметрии рельса, тем меньше достоверность их определения, что ограничивает применение этого способа в целях сплошного контроля.

Известны и другие способы контроля дефектов в рельсах, основанные на излучение в рельс с различных участков его поверхности луча поперечных ультразвуковых волн с последующим приемом отраженного луча тем же или другим, приемным ультразвуковым преобразователем (например, SU252700 А1, 1969; RU2085936 C1, 1997; US4593569 A, 1986; GB1506214 A, 1978; JP2005180991 A, 2005; WO 82/03920 А1, 1982). Однако все они не дают возможности в полной мере достоверно определять наличие дефектов любых типов в подошве рельса при сплошном контроле.

Из известных способов наиболее близким к предложенному является способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов, включающий излучение в рельс с его поверхности катания посредством основного ультразвукового преобразователя луча поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на нижнюю грань подошвы одной из половин рельса и последовательное его отражение этой гранью, галтельным переходом шейки этой половины рельса в его подошву и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект вблизи кромки пера другой половины рельса, прием отраженного от возможного дефекта луча поперечных ультразвуковых волн основным ультразвуковым преобразователем и измерение параметров поперечных ультразвуковых волн для определения наличия дефектов, перемещение основного ультразвукового преобразователя вдоль поверхности катания рельса с последующим повторением операций излучения, приема переотраженного луча поперечных ультразвуковых волн и измерения их параметров (RU2353924 С1, 2009).

Этим способом достаточно эффективно обнаруживаются дефекты в перьях подошвы, развивающиеся непосредственно от боковой поверхности перьев подошвы. При этом обеспечивается высокая точность измерений в связи с вводом луча поперечных ультразвуковых волн с поверхности головки рельса, поскольку здесь возможно достичь наилучшего акустического контакта с ультразвуковым преобразователем. Однако достоверность контроля значительно снижается, если дефекты, обычно коррозионно-усталостного характера, развиваются с нижней поверхности подошвы, особенно в зонах между зоной, близкой к боковой поверхности (кромки) пера и зоной вблизи продольной плоскости симметрии рельса. Отношение сигнал/шум при этом для дефектов с глубиной развития до 5 мм не превышает 6-11 дБ, а условная протяженность дефектов, измеренная в процессе сканирования, не превышает 15-20 мм. И чем дальше от кромки пера находится дефект, тем меньше достоверность его определения этим способом.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании способа сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении достоверности ультразвукового контроля подошвы рельсов за счет возможности обнаружения дефектов с повышенной условной протяженностью в любых областях подошвы, в том числе трещин коррозионно-усталостного характера, развивающихся от нижней поверхности подошвы, и повышения чувствительности контроля.

Это достигается тем, что в способе сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов, включающем излучение в рельс с его поверхности катания посредством основного ультразвукового преобразователя луча поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на нижнюю грань подошвы одной из половин рельса и последовательное его отражение этой гранью, галтельным переходом шейки этой половины рельса в его подошву и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект вблизи кромки пера другой половины рельса, прием отраженного от возможного дефекта луча поперечных ультразвуковых волн основным ультразвуковым преобразователем и измерение параметров поперечных ультразвуковых волн для определения наличия дефектов, перемещение основного ультразвукового преобразователя вдоль поверхности катания рельса с последующим повторением операций излучения, приема переотраженного луча поперечных ультразвуковых волн и измерения их параметров, определение наличия дефектов вблизи кромки пера подошвы первой половины рельса ведут в области, расположенной на расстоянии (0,91-1,00) L от его продольной плоскости симметрии, где L - половина ширины подошвы рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством первого дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение этой стенкой, нижней гранью подошвы второй половины рельса, галтельным переходом шейки второй половины рельса в его подошву и двукратно нижней гранью подошвы и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством второго дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки второй половины рельса и двукратно нижней гранью подошвы первой половины рельса и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством третьего дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки второй половины рельса, нижней гранью подошвы первой половины рельса, галтельным переходом шейки первой половины рельса в его подошву, нижней гранью подошвы первой половины рельса и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, и дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством четвертого дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей падение луча поперечных ультразвуковых волн непосредственно на возможный дефект под углом в пределах 0-8 угловых градусов относительно продольной плоскости симметрии рельса в первой половине рельса, при этом принимают излученные первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными преобразователями отраженные от возможных дефектов лучи поперечных ультразвуковых колебаний первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными преобразователями соответственно и определяют наличие дефектов в областях подошвы первой половины рельса, расположенных на расстоянии (0,71-0,93) L, (0,51-0,73) L, (0,24-0,53) L и (0-0,27) L соответственно, а обнаружение дефектов в подошве второй половины рельса осуществляют с той же последовательностью операций с выбором соответствующих условий падения и отражения луча поперечных ультразвуковых волн. Преимущественно для основного ультразвукового преобразователя могут устанавливать угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 55-65 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 0-3 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0±0,053) W, где W - ширина головки рельса, для первого дополнительного ультразвукового преобразователя могут устанавливать угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 4-10 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0±0,053) W, для второго дополнительного ультразвукового преобразователя могут устанавливать угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 16-24 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0,13±0,04)W со смещением в сторону второй половины рельса, для третьего дополнительного ультразвукового преобразователя могут устанавливать угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 38-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 8-18 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0±0,053) W, для четвертого дополнительного ультразвукового преобразователя могут устанавливать угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 0-8 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0±0,053) W.

Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

В связи с тем, что наиболее часто встречающиеся и наиболее опасные эксплуатационные дефекты в рельсах имеют коррозионно-усталостный характер, развиваются в виде трещин от нижней поверхности подошвы и ориентированы в плоскости, перпендикулярной оси рельса, то наиболее эффективно они обнаруживаются посредством поперечных ультразвуковых волн, падающих на них в плоскости, параллельной или близкой к параллельности продольной плоскости симметрии рельса и перпендикулярной плоскости развития дефекта. Точность определения дефектов в конкретной области подошвы повышается, если в каждой такой области оптимизированы условия излучения-приема луча поперечных ультразвуковых волн. Для соблюдения этих требований подошва одной из половин рельса условно разбивается на пять областей, первая из которых расположена на расстоянии (0,91-1,00) L от продольной плоскости симметрии рельса, где L - половина ширины подошвы рельса, вторая - (0,71-0,93) L, третья - (0,51-0,73) L, четвертая - (0,24-0,53) L, пятая - (0-0,27) L. Размеры областей выбраны оптимальными с точки зрения получения наибольшего эффекта, соответствующего указанному техническому результату, и подтверждены экспериментально. При этом перекрытие этих областей на величину (0,02-0,03) L связано с необходимостью соблюдения технологических допусков. Для определения дефектов в каждой из областей применяется своя схема излучения-приема поперечных ультразвуковых волн. Эти схемы, которые иллюстрируются фиг.1-фиг.5, обеспечиваются соответствующими диаграммами направленности ультразвуковых преобразователей.

Способ ультразвукового контроля осуществляют следующим образом. В контролируемый рельс 1 с пяти точек его поверхности 2 катания одновременно изучают в рельс 1 посредством соответствующего ультразвукового преобразователя, например, ультразвукового преобразователя 3, показанного на фиг.1, лучи 4 поперечных ультразвуковых волн (на фиг.1-фиг.5 пунктиром показана их акустическая ось). Для ультразвукового контроля в первой из указанных областей задают диаграмму направленности ультразвукового преобразователя 3 (основного), обеспечивающую начальное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на нижнюю грань подошвы 5 одной из половин рельса 1 и последовательное его отражение этой гранью, галтельным переходом 6 шейки 7 этой половины рельса 1 в его подошву 5 и конечное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект 8 вблизи кромки пера 9 другой половины рельса 1 (фиг.1). Для контроля наличия дефектов 8 во второй из указанных областей задают диаграмму направленности ультразвукового преобразователя 10 (первого дополнительного), обеспечивающую начальное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки 7 первой половины рельса 1 и последовательное его отражение этой стенкой, нижней гранью подошвы 5 второй половины рельса 1, галтельным переходом 6 шейки 7 второй половины рельса в его подошву 5 и двукратно нижней гранью подошвы 5 и верхней гранью пера 9 подошвы 5 первой половины рельса 1 и конечное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект 8 параллельно продольной плоскости симметрии рельса 1 (фиг.2). Для контроля наличия дефектов 8 в третьей из указанных областей задают диаграмму направленности ультразвукового преобразователя 11 (второго дополнительного), обеспечивающую начальное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки 7 первой половины рельса 1 и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки 7 второй половины рельса 1 и двукратно нижней гранью подошвы 5 первой половины рельса 1 и верхней гранью пера 9 подошвы 5 первой половины рельса 1 и конечное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект 8 параллельно продольной плоскости симметрии рельса 1 (фиг.3). Для контроля наличия дефектов 8 в четвертой из указанных областей задают диаграмму направленности ультразвукового преобразователя 12 (третьего дополнительного), обеспечивающую начальное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки 7 первой половины рельса 1 и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки 7 второй половины рельса 1, нижней гранью подошвы 5 первой половины рельса 1, галтельным переходом 6 шейки 7 первой половины рельса 1 в его подошву 5, нижней гранью подошвы 5 первой половины рельса 1 и верхней гранью пера 9 подошвы 5 первой половины рельса 1 и конечное падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект 8 параллельно продольной плоскости симметрии рельса 1 (фиг.4). Для контроля наличия дефектов 8 в пятой из указанных областей задают диаграмму направленности ультразвукового преобразователя 13 (четвертого дополнительного), обеспечивающую падение луча 4 поперечных ультразвуковых волн непосредственно на возможный дефект 8 под углом 0-8 угловых градусов относительно продольной плоскости симметрии рельса 1 в первой его половине (фиг.5). Высокая точность определения дефектов 8 в этой области связана как с выполнением условия падения луча 4 поперечных ультразвуковых волн параллельно или близко к параллельности продольной плоскости симметрии рельса 1, так и практически прямым начальным падением луча 4 поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект 8 без каких-либо переотражений. Пределы указанного угла выбраны из условия обеспечения реализации заданной диаграммы направленности для данной области. Обнаружение дефектов 8 в подошве 5 второй половины рельса 1 осуществляют аналогично.

Диаграммы направленности каждого из ультразвуковых преобразователей 3, 10, 11, 12, 13 задают выбором угла ввода луча 4 поперечных ультразвуковых волн, угла разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса 1 и линейного положения относительно продольной плоскости симметрии рельса 1. Преимущественные количественные значения этих параметров установлены экспериментально и составляют: 55-65 угловых градусов, 0-3 угловых градуса в сторону первой половины рельса 1 и (0±0,053) W соответственно для основного ультразвукового преобразователя 3; 44-45 угловых градусов, 4-10 угловых градусов в сторону первой половины рельса 1 и (0±0,053) W соответственно для первого дополнительного ультразвукового преобразователя 10; 44-45 угловых градусов, 16-24 угловых градусов в сторону первой половины рельса 1 и (0,13±0,04) W со смещением в сторону второй половины рельса 1 соответственно для второго дополнительного ультразвукового преобразователя 11; 38-55 угловых градусов, 8-18 угловых градусов в сторону первой половины рельса и (0±0,053) W соответственно для третьего дополнительного ультразвукового преобразователя 12; 45-55 угловых градусов, 0-8 угловых градусов в сторону первой половины рельса 1 и (0±0,053) W соответственно для четвертого дополнительного ультразвукового преобразователя 13. Выход за пределы указанных значений приводит к искажению диаграммы направленности от заданной в соответствующей области шейки 5 и снижению достоверности контроля или невозможности определения наличия дефектов 8 в этих областях. Прием отраженного от возможного дефекта 8 луча 4 поперечных ультразвуковых волн осуществляют тем же ультразвуковым преобразователем 3, 10, 11, 12 или 13, из которого происходило его излучение, т.е. все они работают в совмещенном режиме излучения-приема. По результатам измерений параметров принятых сигналов определяют наличие и локализацию дефекта 8 в подошве 5 рельса 1.

Для реализации способа сплошного ультразвукового контроля подошвы 5 рельсов 1 к многоканальному дефектоскопу подключают ультразвуковые преобразователи 3, 10-13 на частоту, например, от 1,0 до 4,0 МГц с диаграммами направленности, выбранными из вышеуказанных условий. Объединенные в искательную систему ультразвуковые преобразователи 3, 10-13 устанавливают на поверхность 2 катания рельса 1. При этом искательная система включает два двухместных блока с ультразвуковыми преобразователями 12, 13 и с ультразвуковыми преобразователями 3, 10 и одноместный блок с ультразвуковым преобразователем 11, как показано на фиг.6 (стрелками условно показаны направления излучения). В каждом из блоков предусмотрен подвод контактной жидкости, что необходимо для обеспечения в процессе контроля надежного контакта ультразвуковых преобразователей 3, 10-13 с поверхностью 2 катания. Указанная блочная конструкция облегчает выполнение этого условия. Перемещая искательную систему вдоль рельса 1, осуществляют сплошной ультразвуковой контроль его подошвы 5. При этом в целях повышения производительности контроля для возможности обнаружения дефектов одновременно в подошве 5 обоих половин рельса 1 может использоваться размещаемая на поверхности 2 катания рельса 1 вторая искательная система, аналогичная первой.

Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы 5 рельсов 1 в соответствии с изобретением обеспечивает более высокую достоверность контроля по сравнению с известными аналогичными способами. Он позволяет при сплошном контроле рельса с высокой достоверностью определять дефекты 8, в том числе коррозионно-усталостного характера, в любой зоне подошвы 5 рельса 1. При этом отношение сигнал/шум для дефектов 8, имеющих глубину развития до 5 мм составляет 16-20 дБ, а их условная протяженность составляет 40-120 мм, что значительно превышает соответствующие показатели известных аналогичных способов.

1. Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов, включающий излучение в рельс с его поверхности катания посредством основного ультразвукового преобразователя луча поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на нижнюю грань подошвы одной из половин рельса и последовательное его отражение этой гранью, галтельным переходом шейки этой половины рельса в его подошву и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект вблизи кромки пера другой половины рельса, прием отраженного от возможного дефекта луча поперечных ультразвуковых волн основным ультразвуковым преобразователем и измерение параметров поперечных ультразвуковых волн для определения наличия дефектов, перемещение основного ультразвукового преобразователя вдоль поверхности катания рельса с последующим повторением операций излучения, приема переотраженного луча поперечных ультразвуковых волн и измерения их параметров, отличающийся тем, что определение наличия дефектов вблизи кромки пера подошвы первой половины рельса ведут в области, расположенной на расстоянии (0,91-1,00)L от его продольной плоскости симметрии, где L - половина ширины подошвы рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством первого дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение этой стенкой, нижней гранью подошвы второй половины рельса, галтельным переходом шейки второй половины рельса в его подошву и двукратно нижней гранью подошвы и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством второго дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки второй половины рельса и двукратно нижней гранью подошвы первой половины рельса и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством третьего дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей начальное падение луча поперечных ультразвуковых волн на стенку шейки первой половины рельса и последовательное его отражение троекратно этой стенкой и стенкой шейки второй половины рельса, нижней гранью подошвы первой половины рельса, галтельным переходом шейки первой половины рельса в его подошву, нижней гранью подошвы первой половины рельса и верхней гранью пера подошвы первой половины рельса и конечное падение луча поперечных ультразвуковых волн на возможный дефект параллельно продольной плоскости симметрии рельса, и дополнительно одновременно излучают в рельс с его поверхности катания посредством четвертого дополнительного ультразвукового преобразователя луч поперечных ультразвуковых волн с диаграммой направленности, обеспечивающей падение луча поперечных ультразвуковых волн непосредственно на возможный дефект под углом в пределах 0-8 угловых градусов относительно продольной оси симметрии рельса в первой половине рельса, при этом принимают излученные первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными преобразователями отраженные от возможных дефектов лучи поперечных ультразвуковых колебаний первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными преобразователями соответственно и определяют наличие дефектов в областях подошвы первой половины рельса, расположенных на расстоянии (0,71-0,93)L, (0,51-0,73)L, (0,24-0,53)L и (0-0,27)L соответственно, а обнаружение дефектов в подошве второй половины рельса осуществляют с той же последовательностью операций с выбором соответствующих условий падения и отражения луча поперечных ультразвуковых волн.

2. Способ сплошного ультразвукового контроля подошвы рельсов по п.1, отличающийся тем, что для основного ультразвукового преобразователя устанавливают угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 55-65 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 0-3 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной оси симметрии рельса - в пределах (0±0,053)W, где W - ширина головки рельса, для первого дополнительного ультразвукового преобразователя устанавливают угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота - в пределах 4-10 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной оси симметрии рельса - в пределах (0±0,053)W, для второго дополнительного ультразвукового преобразователя устанавливают угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной оси симметрии рельса - в пределах 16-24 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной оси симметрии рельса - в пределах (0,13±0,04)W со смещением в сторону второй половины рельса, для третьего дополнительного ультразвукового преобразователя устанавливают угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 38-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 8-18 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной оси симметрии рельса - в пределах (0±0,053)W, для четвертого дополнительного ультразвукового преобразователя устанавливают угол ввода луча поперечных ультразвуковых волн в пределах 45-55 угловых градусов, его угол разворота относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах 0-8 угловых градусов в сторону первой половины рельса, а его положение относительно продольной плоскости симметрии рельса - в пределах (0±0,053)W.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области определения одной из основных характеристик строительных материалов - коэффициента их звукопоглощения, и может быть использовано как для материалов, не обладающих резонансным звукопоглощением, так и для материалов с выраженными резонансными звукопоглощающими свойствами.

Изобретение относится к области ультразвукового контроля и может быть использовано для измерения шероховатости поверхности трубы. .

Изобретение относится к области ультразвуковой дефектоскопии и касается конструкции наклонных пьезопреобразователей (ПП). .

Изобретение относится к способу для неразрушающего контроля материала согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к области акустической дефектоскопии и предназначено для использования в стационарных системах мониторинга магистральных газопроводов. .

Изобретение относится к устройствам для формирования базы данных характерных признаков, свойственных определенным развивающимся дефектам, неисправностям и повреждениям буксового узла колесной пары.

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано, в частности, при ультразвуковом контроле труб в иммерсионном варианте при помощи пьезоэлектрических преобразователей в случае линейного перемещения труб по рольгангу.

Изобретение относится к неразрушающему контролю железнодорожных рельсов ультразвуковым методом и может быть использовано для обнаружения дефектов в виде поперечных трещин в подошвах рельсов, уложенных в железнодорожный путь

Изобретение относится к способу обнаружения и классификации дефектов в строительных компонентах, в частности дефектов запрессовки в каналах для создания предварительного напряжения или дефектов уплотнения в бетонных строительных компонентах согласно ограничительной части независимого пункта формулы изобретения

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а более конкретно к внутритрубным средствам диагностики трубопроводов, предназначенным для обнаружения механических дефектов внутри трубопроводов, предназначенных для перекачки углеводородов преимущественно в морских условиях

Изобретение относится к области ультразвукового контроля дефектов в твердых телах и может использоваться для обнаружения дефектов в рельсах преимущественно железнодорожного транспорта и метрополитена при их высокоскоростном контроле

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к средствам неразрушающего контроля изделий из ферромагнитного материала, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности для определения напряженно-деформированного состояния металла

Изобретение относится к контрольно-измерительным устройствам для проверки состояния железнодорожного полотна и может быть использовано для обнаружения и оценки степени коррозионного повреждения подошв эксплуатируемых рельсов с использованием ультразвуковых методов исследования

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано как при ультразвуковой дефектоскопии рельсов, так и в других отраслях
Наверх