Способ диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля рельсовых путей. Согласно способу диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации, перемещают по рельсовому пути, обнаруживают стрелочные переводы, сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути. При последующих проездах используют обнаруженные стрелочные переводы для точного определения положения диагностического комплекса, определения текущего направления движения через стрелочный перевод и сравнения с результатами предшествующих измерений. В результате повышается качество диагностики железнодорожной инфраструктуры, достигается ускорение производства ремонтных работ. 2 ил.

 

Способ диагностики рельсового пути относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использован для повышения качества диагностики инфраструктуры рельсовых путей. Необходимость точного определения положения диагностического комплекса на рельсовом пути и синхронизации результатов измерений обусловлена следующими обстоятельствами:

- сравнивать результаты текущих и предшествующих измерений оперативно и в лабораторных условиях.

- позволяет быстро обнаружить и устранить выявленные дефекты ремонтной бригадой.

Известен способ диагностики рельсового пути [1], заключающийся в том, что диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации перемещают по рельсовому пути, постоянно зондируют рельсовый путь средствами дефектоскопии, принимают ответные сигналы, которые сохраняют совместно с данными систем навигации в виде текущей диагностической базы данных рельсового пути, оперативно и в лабораторных условиях анализируют текущие сигналы средств дефектоскопии, сравнивают текущие сигналы средств дефектоскопии с соответствующими сигналами из диагностической базы данных предыдущих проездов, принимают решение о степени опасности и динамике развития дефектов, корректируют образцовую диагностическую базу данных по результатам текущей дефектоскопии.

В соответствии с [1] современные диагностические комплекса ставят своей целью обнаружение аномалий различных элементов рельсовых путей - от состояния балластного слоя, шпал, рельсов и их стыков, элементов крепления рельсов, геометрии пути, и т.п. В [1] приведен перечень диагностируемых параметров рельсового пути (до 120, который не реализован).

Высокая занятость рельсовых путей предъявляет к диагностическим комплексам требования по скорости перемещения - от 80 км/час и выше. В [1] обещают скорости перемещения дефектоскопических устройств до 250-300 км/час, что не подкреплено какими либо решениями.

Корректное сравнение результатов измерений требует их координатой привязки. В [1] предлагают использовать многодискретный синхронизатор, построенный на основе датчика пути и скорости, обеспечивающего привязку всех измеряемых параметров к «единой координате пути» и «географической координате».

Для осуществления точной привязки [1] «перед проездом подготавливают маршрут, в котором описывается, по каким направлениям и путям будет происходить контрольный проезд с замерами, используя базу данных, описывающую всю структуру направлений и путей», однако при движении диагностического комплекса может возникать необходимость смены направления движения, например, для пропуска скоростных поездов.

Таким образом, недостатком способа [1] является низкое качество координатной привязки диагностического комплекса и результатов дефектоскопических средств к рельсовому пути. Кроме того, способ [1] не готов к оперативному изменению направления движения диагностического комплекса через стрелочные переводы.

Наиболее близким к заявляемому является способ [2] диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений, заключающийся в том, что диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации перемещают по рельсовому пути, постоянно зондируют рельсовый путь средствами дефектоскопии, принимают ответные сигналы, которые сохраняют совместно с данными систем навигации в виде текущей диагностической базы данных рельсового пути, оперативно и в лабораторных условиях анализируют текущие сигналы средств дефектоскопии, сравнивают текущие сигналы средств дефектоскопии с соответствующими сигналами из диагностической базы данных предыдущих проездов, принимают решение о степени опасности и динамике развития дефектов, корректируют образцовую диагностическую базу данных по результатам текущей дефектоскопии.

В [2] указывается, что для координатной привязки результатов измерений могут использоваться способы:

1) системы глобальной навигации GPS, ГЛОНАСС и т.п., которые дают хорошую, но грубую точность позиционирования дефектоскопического средства (несколько метров при разумных затратах);

2) датчики скорости и одометр, погрешность которых из-за пробуксовок колес, их износа и т.п. может составлять до 10-20%;

3) километровые и пикетные столбы, отмечаемые, как правило, операторами вручную и дающие погрешность от 0,5 до 3,0 м;

4) шпалы и шпальные подкладки с периодичностью 42-56 см и точностью до сантиметров (обнаруживаются не уверенно);

5) стыки рельсов с периодичностью 12,5 или 25 м и точностью до нескольких миллиметров в точке стыка.

Последний вариант наиболее естественен и интересен, поскольку стыки рельсов (болтовых и сварных) надежно обнаруживаются магнитодинамическим (МД) методом и позволяют привязать результаты измерений диагностического комплекса непосредственно к рельсовому пути. В отличие от способов 1-3, которые можно рассматривать, как косвенные измерения.

Использование известных искусственных способов привязки к рельсовому пути с помощью установки специальных меток, оптических, магнитных и т.п. автоматически считываемых дефектоскопическим средством, отличает высокая стоимость подготовительных работ и затрат по содержанию.

Таким образом, в [2] предлагается использовать сигналы от конструктивных элементов рельсового пути (рельсовых подкладок, накладок, стыков) в качестве дополнительных относительных точек привязки. Это обстоятельство явилось основной идеей в [2].

Недостатком способа [2] являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные следующими обстоятельствами:

1. Для обнаружения конструктивных элементов рельсового пути и координатной привязки используется только МД метод.

2. Для координатной привязки не используются стрелочные переводы - важнейший конструктивный элемент рельсовых путей.

Кроме того, во всех известных авторам аналогах не рассматривается возможность оперативного изменения маршрута (направления) движения диагностического комплекса при проезде через стрелочные переводы. Вместе с тем основные разработчики диагностических устройств согласны с тем, что анализ состояния рельсового пути текущих проездов следует вести с учетом результатов предшествующих проездов, что позволяет оценить динамику развития дефектов. В связи с этим возникает вопрос об облике базы данных рельсового пути и ее размерах.

Рассмотрим гипотетическую задачу. Пусть рельсовый путь длиной 100 км через каждый 10 км имеет стрелочные переводы по всем веткам. В результате получаем 1024 участка пути, каждый из которых длиной 100 км (общая длина - 102400 км). Если разбить пути на участки межстрелочных переводов, то получим 2048 участка длиной 10 км (общая длина - 20480 км), т.е. в 5 раз меньше, а значит и объем информации хранимой в базе данных. Таким образом, базу данных рельсового пути, содержащую результаты измерений всеми средствами дефектоскопии целесообразно хранить в виде базы данных участков пути между стрелочными переводами.

Задача координатной привязки дефектоскопического комплекса и результатов измерений к рельсовому пути парадоксальна: с одной стороны, протяженность рельсовых путей РФ составляет более ста тысяч километров, а требования по точности позиционирования диагностического комплекса могут составлять сантиметры и менее.

На сегодняшний день отсутствует стандарт - нормативно-технические требования (НТД) Российских железных дорог (ОАО «РЖД»), определяющий свойства базы данных дефектоскопии участков рельсового пути и требования по их формированию в составе средств диагностических устройств.

Эти характеристики определяет производитель и достоверность диагностического комплекса, например, [1] или [2]. Выработка требований и непосредственное создание такой базы является актуальной проблемой, особенно при объединении данных всех средств диагностики в единую базу для определения текущего состояния путевой инфраструктуры.

Топология рельсовых путей представляет собой граф, в узлах которого находятся стрелочные переводы - важнейший элемент рельсового пути. Элементы стрелочных переводов (остряки, контррельсы, крестовины и их сердечники и т.п.), а также окружающие их стыки являются характерными элементами рельсового пути, которые имеют определенные размеры и могут быть обнаружены средствами дефектоскопии. Эти конструктивные элементы могут быть использованы для привязки положения диагностического комплекса к рельсовому пути.

Таким образом, задачей решаемой заявляемым изобретением является повышение качества диагностики железнодорожной инфраструктуры за счет координатной привязки диагностического комплекса к стрелочным переводам, а также выбору из базы данных предыдущих измерений реального пути, по которому следует диагностический комплекс.

Для решения указанной задачи в способе диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений, заключающемся в том, что диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации перемещают по рельсовому пути, постоянно зондируют рельсовый путь средствами дефектоскопии, принимают ответные сигналы, которые сохраняют совместно с данными систем навигации в виде текущей диагностической базы данных рельсового пути, оперативно и в лабораторных условиях анализируют текущие сигналы средств дефектоскопии, сравнивают текущие сигналы средств дефектоскопии с соответствующими сигналами из диагностической базы данных предыдущих проездов, принимают решение о степени опасности и динамике развития дефектов, корректируют диагностическую базу данных по результатам текущей дефектоскопии, делят рельсовые пути и соответствующие им базы данных на участки между стрелочными переводами, средствами дефектоскопии обнаруживают стрелочные переводы, при первичном проезде участка рельсового пути сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути, при последующих проездах используют обнаруженные стрелочные переводы для точного определения положения диагностического комплекса относительно меток стрелочных переводов в диагностической базе данных рельсового пути, средствами дефектоскопии определяют текущее направление движения диагностического комплекса по стрелочному переводу, которое используют для выбора из диагностической базы данных участка пути предыдущих проездов, соответствующего текущему направлению движения диагностического комплекса между стрелочными переводами.

Техническим результатом использования заявляемого способа является повышение качества диагностики железнодорожной инфраструктуры и ускорение производства ремонтных работ за счет точной привязки результатов измерений к рельсовому пути и маршрута перемещения диагностического комплекса. Кроме того, заявляемый способ формирует предложения для создания и структурирования базы данных рельсового пути, содержащей результаты измерений разнообразными дефектоскопическими средствами.

Основными проблемами при реализации заявляемого способа является необходимость обнаружения стрелочного перевода, определение его характерной точки (координатная привязка диагностического комплекса), например, остряка и определение направления движения диагностического комплекса через стрелочный перевод.

Для решения этой задачи могут использоваться известные способы и комплексы, например, механический способ определения положения остряков стрелочных переводов [3], заключающийся в том, что перемещая дефектоскопическое средство по рельсовому пути, измеряют вибрационные ускорения, создаваемые в дефектоскопическом средстве при его перемещении по стрелочному переводу, определяют положение остряков стрелочного перевода и текущее направление движения дефектоскопического средства.

Недостатком этого способа является его сложность, связанная с необходимостью установки средств навигационных измерений и их обработке, для оценки скорости бокового перемещения. При прямом движении транспортного средства этот способ не обнаруживает стрелочный перевод.

Известен оптический способ определения положения остряков стрелочных переводов [4], заключающийся в том, что перемещают дефектоскопическое средство по рельсовому пути, зондируют его средствами видеонаблюдения и определяют фактическое положение остряков стрелочного перевода и текущее направление движения дефектоскопического средства, основанный на сравнении видео изображений стрелочных переводов с известными их видами.

Недостаток такого способа связан со сложностями получения таких изображений в разных условиях (снег, темнота и т.п.) и трудоемкости сравнения видеоизображений.

Стрелочные переводы являются сложными элементами рельсового пути, содержащими ферромагнитные элементы: рамные рельсы, остряки, контррельсы, крестовины с сердечником, а также многочисленные сварные и болтовые стыки и т.п. Эти элементы стандартизированы по размерам и формам, а при принятии определенных технических решений могут быть обнаружены и позиционированы традиционными дефектоскопическими средствами рельсов: вихретоковыми (ВТ) [5], ультразвуковыми (УЗ) [6], или магнитодинамическими (МД) [7], стр. 251 (указанные элементы стрелочного перевода описаны в [7], на стр. 242).

При этом любой из обнаруженных элементов позволяет достаточно просто пересчитать его координаты к реперной точке, например, к остряку рельса, а также определить текущее направление движения диагностического комплекса.

Обнаружить стрелочный перевод при непрямом движении диагностического комплекса и определить направление движения диагностического комплекса может также миниатюрный модуль автономной навигации, имеющийся в любом современном смартфоне, например, MPU-9250 [8], содержащий гироскоп, акселерометр и магнитометр.

Таким образом, задачи обнаружения стрелочных переводов и направления движения диагностического комплекса через стрелочный перевод могут быть решены современными дефектоскопическими и навигационными средствами.

Заявляемый способ иллюстрируют следующие графические материалы:

Фиг. 1. Обнаружение стрелочного перевода УЗ дефектоскопом.

а) вид стрелочного перевода, где:

1 - остряк;

2 - рамный рельс.

б) сигналы многоканального УЗ дефектоскопа, где:

3 - зона дефектограммы в области болтового стыка - начальной границы стрелочного перевода;

4 - зона регистрации на развертке типа В донных сигналов;

5 - временное положение донного сигнала при нахождении УЗ дефектоскопа на рамном рельсе 2; (в зоне 7 дефектограммы);

6 - временное положение донного сигнала при нахождении УЗ дефектоскопа на корневой части остряка, где ширина проекции остряка уже достаточна для получения донного сигнала;

7 - зона рамного рельса на дефектограмме до и в процессе перехода на остряк (см. п. 5);

8 - зона острия остряка на дефектограмме, где в отличие от зоны 7, получение донного сигнала невозможно из-за узкой ширины острия остряка;

в) - схема стрелочного перевода, где:

2765 мм - расстояние от границы стрелочного перевода (болтовой стык 3) до начала остряка 1 для стрелочного перевода проекта 2750;

9 - зона перехода УЗ электроакустического преобразователя (ЭАП) с рамного рельса на острие остряка.

Фиг. 2 - обнаружение стрелочного перевода МД способом.

а) вид перевода;

б) сигналы МД от остряка (выделено), где:

10 - сигналы от зоны остряка стрелочного перевода;

11 - сигналы магнитного канала совмещенного (УЗ и МД) вагона-дефектоскопа:

2765 мм - расстояние от болтового стыка 3 до начала острия остряка 1 (см. Фиг. 1в) для стрелочного перевода проекта 2750.

Существенными отличиями заявляемого способа являются:

Разделение рельсовых путей и соответствующих им баз данных измерений на участки между стрелочными переводами позволяет структурировать рельсовый путь, сократить объем хранимой информации в базе данных и достаточно просто сопоставлять текущий маршрут движения диагностического комплекса с базой данных предыдущих измерений, как оперативно, так и в лабораторных условиях.

В прототипе рассматривается только прямой рельсовый путь.

Обнаружение стрелочных переводов средствами дефектоскопии позволяет при первичном проезде участка рельсового пути внести в диагностическую базу соответствующие метки совместно с данными дефектоскопии рельсового пути.

В известных авторам аналогах стрелочные переводы не используются в качестве конструктивных элементов рельсового пути пригодных для координатной привязки.

При последующих проездах используют обнаруженные стрелочные переводы для определения положения диагностического комплекса относительно меток стрелочных переводов в диагностической базе рельсового пути.

В прототипе используется одна и та же база данных прямого участка.

Средствами дефектоскопии определяют текущее направление движения диагностического комплекса по стрелочному переводу, которое используют для выбора из диагностической базы данных участка пути предыдущих проездов, соответствующего текущему направлению движения диагностического комплекса между стрелочными переводами.

В прототипе не предусмотрено определение направление движения диагностического комплекса и, соответственно, выбор из базы данных, соответствующий текущему направлению (маршруту) движения.

Рассмотрим возможность реализации заявляемого способа.

На диагностический комплекс рельсового пути, например, вагон-дефектоскоп, устанавливают множество средств диагностики инфраструктуры рельсового пути. Снабжают диагностический комплекс средствами глобальной и относительной навигации. Перемещают диагностический комплекс по рельсовому пути. Постоянно зондируют рельсовый путь средствами дефектоскопии, принимают ответные сигналы, которые сохраняют совместно с данными систем навигации в виде текущей диагностической базы данных рельсового пути. Диагностический комплекс собирает всю доступную ему информацию об инфраструктуре рельсового пути в текущую базу данных.

Важную роль в реализации заявляемого способа играет структура базы данных рельсового пути, которая должна содержать взаимосвязанную информацию:

- Результаты измерений всеми средствами дефектоскопии по-отдельности.

- Навигационные данные, полученные различными средствами абсолютной и относительной навигации, см. [2].

- Данные привязки базы данных к конструктивным элементам пути. Последние данные позволяют наиболее надежно привязать дефектоскопическую информацию к рельсовому пути.

Будем различать базы данных:

- текущего проезда, которая позволяет обнаружить опасные дефекты;

- предыдущих проездов, сравнение которых с текущими данными позволяет оценить степень развития аномалий инфраструктуры рельсовых путей и также оценить перспективы развития аномалий.

Последнее может быть выполнено оперативно (в ходе движения комплекса) или в диагностической лаборатории после проездов.

Корректируют диагностическую базу данных предыдущих проездов по результатам текущей дефектоскопии.

Структурируют базу данных, разделяя рельсовые пути и соответствующие им базы данных на участки между стрелочными переводами. Эта задача частично решена на основе паспорта рельсового пути, где указаны конструктивные элементы: топология, стыки, рельсовые стрелочные переводы их типы и размеры в соответствии с действующей в ОАО «РЖД» НТД «Книги записей по формам ПУ-28 и ПУ-29» [9]. При отсутствии таких данных базу данных создают производители диагностических комплексов.

В заявляемом способе, для решения этой задачи при первичном проезде средствами дефектоскопии обнаруживают стрелочные переводы и фиксируют их положение в базе данных.

При последующих проездах снова обнаруживают стрелочные переводы. При использовании многоканального УЗ дефектоскопа (Фиг. 1), из всех УЗ каналов, информативным каналом для определения положения остряка является канал 4 с прямыми ЭАП (α=0° где α - угол ввода УЗ луча в рельс), получающим отраженный от подошвы рельса «донный» сигнал. Вследствие эквидистантности рельса на дефектограмме типа В донный сигнал отображается в виде горизонтальной линии. Линия донного сигнала показывает временное положение 5 донного относительно зондирующего импульса и для рельсов типа Р65 составляет 60 мкс (на развертке типа В вертикальная ось -время распространения УЗ колебаний в контролируемом изделии). Во всех проектах стрелочных переводов, в соответствии с принципом действия конструкции, высота остряка 1 заметно меньше высоты основного (рамного) 2 рельса (например, рамный рельс типа Р65 высотой 180 мм; остряк из рельса Р50 высотой 152 мм). Естественно это отличие хорошо отображается на дефектограмме (Фиг. 1б), где 3 - зона дефектограммы в области болтового стыка - начальной границы стрелочного перевода; 4 - зона регистрации на развертке типа В донных сигналов; 5 - временное положение донного сигнала при нахождении ЭАП на основном (рамном) рельсе (в зоне 7 дефектограммы); 6 - временное положение донного сигнала при нахождении ЭАП на корневой части остряка 1, где ширина проекции остряка уже достаточна для получения донного сигнала; 8 - зона острия остряка, где в отличие от зоны 7, получение донного сигнала невозможно из-за узкой ширины острия остряка; 9 - участок острия остряка на Фиг. 1в, соответствующий участку 8 дефектограммы.

Из изложенного следует, что УЗ методами возможно по нескольким признакам определить положение остряка, а значит и направление движение диагностического средства по стрелочному переводу.

Как видно из Фиг. 2, МД методом надежно можно обнаружить остряк 1 стрелочного перевода и при отведенном (не прижатом к рамному рельсу 2) положении. Сигналы 10 магнитного канала 11 (Фиг. 2) вызваны наличием дополнительной ферромагнитной массы остряка и поперечной тяги стрелочного перевода. Волнистая линия на магнитограмме 11 показывает изменение магнитного потока при проезде над металлическими конструкциями скреплений рельсов к шпалам. Наличие паспортизированного расстояния 2765 мм (для проекта 2750) от начала зоны стрелочного перевода - болтового стыка 3 до начала 10 остряка 1 позволяет дополнительно повысить достоверность обнаружения остряка и его положения. Естественно для других проектов стрелочных переводов это значение иное и берется из паспортных данных.

Возможность однозначно определять и наличие остряка, и его положение без дополнительных средств фиксации только средствами дефектоскопии доказывает реализуемость и эффективность предлагаемого способа диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений.

Таким образом, заявляемый способ отличает новизна, он может быть реализован, а использование стрелочных переводов позволяет найти результаты предыдущих измерений в образцовой базе данных, для сравнения с текущим участком проезда диагностического комплекса. При диагностике и ремонте ремонтной бригадой появляется возможность быстрого и точного обнаружения местоположения точки дефекта.

Источники информации:

1. Патент РФ 2438903.

2. Патент RU 2521095.

3. Патент RU 2349480.

4. Патент ЕР 1747422.

5. Патент RU 44624.

6. Патент RU 48506.

7. Марков А.А., Кузнецова Е.А. Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Кн. 2. Расшифровка дефектограмм. - С.П-б: Ультра Принт. 2014 - 332 стр.

8. https://store.invensense.com/datasheets/invensense/MPU9250REV1.0.pdf.

9. http://www.refsru.com/referat-21490-4.html.

Способ диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений, заключающийся в том, что диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации, перемещают по рельсовому пути, постоянно зондируют рельсовый путь средствами дефектоскопии, принимают ответные сигналы, которые сохраняют совместно с данными систем навигации в виде текущей диагностической базы данных рельсового пути, оперативно и в лабораторных условиях анализируют текущие сигналы средств дефектоскопии, сравнивают их с соответствующими сигналами из диагностической базы данных предыдущих проездов, принимают решение о степени опасности текущих аномалий и динамике развития дефектов, корректируют диагностическую базу данных по результатам текущей дефектоскопии, отличающийся тем, что делят рельсовые пути и соответствующие им базы данных на участки между стрелочными переводами, средствами дефектоскопии обнаруживают стрелочные переводы, при первичном проезде участка рельсового пути сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути, при последующих проездах используют обнаруженные стрелочные переводы для точного определения положения диагностического комплекса относительно меток стрелочных переводов в диагностической базе данных рельсового пути, средствами дефектоскопии определяют текущее направление движения диагностического комплекса по стрелочному переводу, которое используют для выбора из диагностической базы данных участка пути предыдущих проездов, соответствующего текущему направлению движения диагностического комплекса между стрелочными переводами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при реализации магнитных и ультразвуковых бесконтактных методов дефектоскопии для обнаружения дефектов и определения геометрических размеров изделий на значительных скоростях сканирования.

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит персональный компьютер, соединенный с микроконтроллером, к которому последовательно подключены многоканальный генератор, антенная решетка, многоканальный усилитель, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, при этом устройство дополнительно содержит многоканальный блок вычисления скорости изменения каждого ультразвукового сигнала, подключенный к выходу многоканального усилителя и к входу многоканального генератора, управляемого напряжением, который связан с тактовым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя.

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют размещение пьезопреобразователей антенной решетки на объекте контроля, циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и одновременный прием ультразвуковых волн и их преобразование в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки, усиление и преобразование в цифровые коды полученных электрических сигналов, их сохранение, когерентную обработку сохраненных цифровых кодов, при которой разбивают объект контроля на локальные области, которые рассматривают в качестве локального сосредоточенного отражающего элемента, сохраненные цифровые коды сдвигают назад во времени на величину, равную времени распространения отраженной волны от рассматриваемой локальной области до соответствующего пьезопреобразователя антенной решетки, затем перемножают сдвинутые во времени цифровые коды соответственно для каждой из локальных областей, сохраняют полученные произведения цифровых кодов и используют их для реконструкции изображения и его визуализации, при этом после преобразования ультразвуковых волн в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки и их усиления определяют скорость изменения каждого электрического сигнала, которую используют для вычисления периода преобразования полученных электрических сигналов в цифровые коды.

Использование: для выявления и оценки параметров дефектов типа нарушения сплошности и неоднородности металла прутков. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прозвучивание контролируемого прутка стержневой волной, измерение времени распространения стержневой волны от преобразователя до дефекта и обратно, пересчет измеренного времени в координату дефекта по длине прутка с учетом скорости распространения стержневой волны, определение коэффициента отражения стержневой волны от дефекта, определение дефектности прутка по результатам сравнения коэффициента отражения от дефекта с уровнем браковки, при этом также осуществляют дополнительное прозвучивание стандартного образца прутка стержневой и крутильной волнами, определение коэффициентов отражения стержневой и крутильной волн от искусственного отражателя в стандартном образце прутка, измерение координаты искусственного отражателя в поперечном сечении стандартного образца прутка, прозвучивание контролируемого прутка крутильной волной, определение коэффициента отражения крутильной волны от дефекта в контролируемом прутке, определение коэффициентов затухания стержневой и крутильной волн в контролируемом прутке, определение координаты дефекта в поперечном сечении прутка.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для оценки надежности и качества изделий из материалов, имеющих большой разброс характеристик.

Использование: для обнаружения несанкционированных воздействий на трубопровод. Сущность изобретения заключается в том, что возбуждают трубопровод зондирующими периодическими виброимпульсами, формируют образцовые уровни сигналов, имитирующих несанкционированные воздействия, и принимают решение по результатам сравнения накопленных сигналов, принимаемых от равноудаленных точек по разные стороны от места зондирования трубопровода, при этом разностный сигнал получают путем сравнения предварительно преобразованных в спектры частот сигналов от равноудаленных точек, упомянутые эталонные уровни формируют в виде доверительных интервалов в предварительно выделенных частотных диапазонах рабочего спектра с привязкой к определенному виду несанкционированного воздействия, и решение по обнаружению последнего и о его виде принимают по попаданию спектра разностного накопленного сигнала в соответствующий доверительный интервал.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении комплексной оценки состояния изоляционного покрытия обмоток электродвигателей локомотивов.

Использование: для визуализации внутреннего строения объектов с помощью ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n пьезопреобразователями, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов и входом соответствующего усилителя, n аналого-цифровых преобразователей соединены с соответствующими входами блока памяти реализации, количество выходов которого N определено формулой N=n⋅(n+1)/2, а выходы блока памяти реализации соединены с соответствующими входами вычислительного блока, связанного с индикатором через блок памяти изображений.

Использование: для непрерывного дистанционного контроля деформаций в трубопроводе. Сущность изобретения заключается в том, что способ и система предусматривают использование направляемых волн для дистанционного контроля напряжений в трубопроводе, а также в протяженных секциях, имеющих длину, равную сотням метров, с использованием относительно малого количества датчиков, установленных на наружной поверхности трубопровода.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проведении испытаний адгезионной прочности изоляционного покрытия обмоток электродвигателей локомотивов.

Система обнаружения дефектов в ферромагнитном материале содержит: множество магнитометров, размещенных вблизи поверхности ферромагнитного материала, выполненных с возможностью измерения магнитного поля, создаваемого ферромагнитным материалом, и с возможностью генерации данных магнитного поля на основе измеренного магнитного поля, при этом каждый магнитометр из указанного множества магнитометров неподвижно закреплён в положении относительно ферромагнитного материала; построитель карты магнитного поля, выполненный с возможностью генерации точек данных двумерной карты исходя из данных магнитного поля, причем каждая точка данных соответствует соответствующему местоположению на поверхности ферромагнитного материала и представляет напряженность измеренного магнитного поля вблизи этого местоположения; и сопоставитель с образцом, выполненный с возможностью распознавания на карте множества точек данных, соответствующих заданному пространственному образцу напряженности магнитного поля, и с возможностью выдачи местоположения вблизи поверхности ферромагнитного материала, соответствующего указанному множеству точек данных.

Группа изобретений относится к обнаружению дефектов в ферромагнитных материалах с использованием магнитометра. Дефекты в ферромагнитных материалах обнаруживают и характеризуют путем анализа магнитных полей изделий с целью нахождения участков магнитных полей, которые характерным образом отличаются от остаточных магнитных полей, создаваемых участками изделий, не имеющими дефектов.

Изобретение относится к области неразрушающего магнитного контроля длинномерных ферромагнитных объектов, и предназначено, прежде всего, для магнитной дефектоскопии стальных канатов и проволоки с целью определения их локальных дефектов и потерь металлического сечения, а также может быть использовано для дефектоскопии электрических кабелей с ферромагнитными элементами в виде стальных токопроводящих жил, броневых покрытий, электромагнитных экранов и т.п.

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Техническим результатом является расширение технологических возможностей устройства, позволяющих контролировать уровень остаточных технологических напряжений в профильных канавках на внутренней поверхности труб разных диаметров с разным количеством канавок с продольным и спиральным направлением.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при реализации магнитных и ультразвуковых бесконтактных методов дефектоскопии для обнаружения дефектов и определения геометрических размеров изделий на значительных скоростях сканирования.

Использование: для внутритрубной диагностики трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что c одной стороны трубопровода производят монтаж камеры пуска средств очистки и диагностики (далее - СОД), причем СОДом может быть магнитный дефектоскоп, профилемер или очистной скребок, с другой стороны трубопровода устанавливают и закрепляют тяговое устройство, запасовывают СОД через камеру пуска СОД в трубопровод, при помощи тягового устройства протягивают СОД по трубопроводу.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при реализации ультразвуковых бесконтактных методов дефектоскопии для обнаружения дефектов в рельсах на значительных скоростях сканирования.

Изобретение относится к средствам магнитной дефектоскопии, предназначенным для обнаружения дефектов в протяженных ферромагнитных изделиях с постоянным и сложным поперечным сечением.

Изобретение касается устройства для проверки колес железнодорожного подвижного состава в отношении вызванного эксплуатацией износа и/или дефекта материала. В заявленном устройстве катящаяся колесная пара железнодорожного подвижного состава проходит через ограниченное в пространстве магнитное поле, которое образовано посредством железнодорожных рельсов, по которым направляется соответствующее рельсовое транспортное средство.

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при дефектоскопии магнитных металлических труб, расположенных в скважинах, с одновременным вычислением толщины стенок каждой из труб в многоколонных скважинах.

Изобретение относится к диагностике состояния железнодорожного пути. Согласно способу определения геометрических параметров стыков рельсового пути измеряют значения выброса всех максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии в полосе частот от 30 до 300 кГц в равные последовательные промежутки времени с частотой выборки от 500 до 0,1 мкс от датчиков (преобразователей), устанавливаемых на корпусе правой и левой буксы колесной пары локомотива или вагона.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля рельсовых путей. Согласно способу диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации, перемещают по рельсовому пути, обнаруживают стрелочные переводы, сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути. При последующих проездах используют обнаруженные стрелочные переводы для точного определения положения диагностического комплекса, определения текущего направления движения через стрелочный перевод и сравнения с результатами предшествующих измерений. В результате повышается качество диагностики железнодорожной инфраструктуры, достигается ускорение производства ремонтных работ. 2 ил.

Наверх