鋼軌探傷儀計量檢定若干問題

劉培

摘要：鋼軌主要承受車輪的荷載部分，并將其傳與軌枕，是軌道的重要組成部分，其質量與狀態直接影響軌道交通能夠順利運行，鋼軌探傷儀能夠深入查看鋼軌內部或表面傷損程度，為了使其保持正常狀態，相關部門工作人員需要對其進行計量檢定，通過分析計量檢定項目，進一步提出可行性操作建議。

關鍵詞：鋼軌探傷儀;計量檢定;問題;分析

當前我國經濟發展迅猛，城市人口持續增長，出行量不斷上升。政府相關部門采取有效措施，加快城市軌道交通的建設，從而有效解決城市日益擁堵的問題，鋼軌作為其中必不可少的部分，其每天承受大量荷載，會出現不同傷損，直接影響城軌交通運行的安全性。探傷儀能夠直觀地將鋼軌傷損程度顯示出來，對傷損進行精準定位，具備良好的性能指標。但是，如果指標出現問題，就造成傷損漏檢，使鐵路運輸存在安全隱患。因此，相關部門應高度重視鋼軌探傷儀計量檢定工作的重要性。

一、鋼軌探傷儀衰減器衰減量誤差檢定

衰減器從某種意義上來講是一個能夠調節物體阻礙電流通過的具體數值大小的電阻。當換能器接收到反射回波后，換能器的核心部件晶片在交變拉壓應力作用下產生交變電場，將機械能轉變為電能，產生有電壓值的電信號，從而傳送至鋼軌探傷儀主機。衰減器接收到信號電壓時，就會實施衰減，使信號電壓在鋼軌探傷儀屏幕上能夠按照相關要求顯示出回波相關高度。鋼軌探傷儀主機衰減器的衰減量和反射回波幅度的高低存在嚴格的對應關系，在同一回波下，鋼軌探傷儀主機衰減器的衰減量愈大，在探傷儀屏幕上顯示出來的回波高度就愈向下，即提高衰減器的衰減量，回波高度就會逐漸下降。當鋼軌探傷儀中衰減量調至60dB時，降低標準衰減量，不能使回波高度恢復到百分之百，造成這個區段的衰減量出現誤差，并無法進行計算，對鋼軌探傷儀衰減器相關項目的檢定最終結果有巨大影響。[1]

二、鋼軌探傷儀水平線性誤差檢定

在檢定鋼軌探傷儀水平線性誤差相關項目檢定過程中，鋼軌探傷儀屏幕中11個波只顯示9個，其中第一個波和倒數第一個波都不被顯示，經驗深入的分析與研究，由于第一個波在鋼軌探傷儀的阻塞區間內，所以不被顯示，在鋼軌探傷儀水平線上靠近零位的地方是鋼軌探傷儀的阻塞區域，在這個區域內接收的任何波形都會受到不同程度的抑制，因為第一個波無法被顯示出來。而倒數第一個波因為波形的位置處在鋼軌探傷儀屏幕的邊緣，因此，在實際操作中也不能被顯示出來。所以，在進行鋼軌探傷儀水平線性誤差項目過程中，將能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備輸出波數量設置為9個波就可以，9個波中第一個對應的是早先的第二個波的波位，按此標準向同類推理，就可以將所有波全部顯示出來。另外，按照鋼軌超聲波探傷儀文件的相關要求，鋼軌探傷儀主機屏幕上所顯示的信號振幅是垂直指針指向最大值的百分之八十，但是，在進行準備檢定工作時，經常會發現鋼軌探傷儀主機屏幕上9個波的波動程度指標不一樣，不能滿足9個波的波動程度指標全都達到垂直指針指向最大值的百分之八十這樣的要求。經深入研究發現，造成這種現場的原因可能是因為沒有關閉距離幅度曲線功能，在實際操作過程中，可以先將距離幅度曲線功能關閉，之后再進行檢定工作，隨后鋼軌探傷儀屏幕上的所有波形就能夠滿足相關規程要求，盡管在進行鋼軌探傷儀水平線性誤差項目過程中，相關規程沒有要求關閉距離幅度曲線功能，但如果不對其進行關閉操作，就不能達到規程后續檢定要求。所以，建議在進行鋼軌探傷儀水平線性誤差檢定工作中關閉距離幅度曲線功能。

三、鋼軌探傷儀垂直線性誤差檢定

進行鋼軌探傷儀垂直線性誤差項目檢定過程中，首先要使鋼軌探傷儀屏幕上顯示出符合滿幅度要求的波形，之后用衰減器逐個進行衰減2dB，并記錄好每一次衰減后波形振幅的百分比，這個過程需要進行8次，完場8組數據的記錄后，計算出每組數據的相關理論值之間存在的誤差。在檢定過程中，建議在能產生某些特定的周期性時間函數波形，如正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等信號器上調整好信號延時，使波形顯示在鋼軌探傷儀屏幕水平基線第4到第8格之間，并且盡量使波形的前端靠近縱向分隔線上，這樣才能在獲取信號振幅百分比時不會出現誤差，做到更精準化，降低因為讀取數據不精準而造成誤差。另外，在進行衰減之前，需要確保衰減器最少有20dB的余量，不然，衰減余量不夠會導致測得的數據不完整。[2]

四、對特有檢定項目的相關檢定操作建議

4.1采樣誤差檢定

如果采樣速度和超聲波振蕩頻率兩者之間的比值不夠大，可能會造成采集不到最高峰值，嚴重時還會有漏檢的情況出現。所以，在檢定時，應第一時間找到上限截止頻率，這樣就不會出現波形失真的現象發生。在測試上限截止頻率時，首先要減少衰減量3dB，之后再提升信號頻率，促使信號振幅能夠恢復到原始的百分之八十。在進行相關操作時，在衰減量降低3dB后，建議可以通過提升輸出信號頻率使波形幅度恢復到原先的百分之八十。[3]

4.2響應時間檢定

響應時間檢定的主要目的是檢測鋼軌探傷儀主機屏幕響應時間能夠符合相關規定要求。在檢定過程中，應關閉鋼軌探傷儀主機距離幅度曲線功能，之后再對能產生某些特定的周期性時間函數波形信號器進行調節，使其輸出一個頻率為FU的單周期正弦波信號，這個頻率就是在采樣誤差項目檢定中測出的上限截止頻率，而不是檢定員設置的2兆赫。在檢定初始環節，大多數檢定員很容易將單周期正弦波頻率簡單設置為2兆赫，這樣會直接影響檢定結果，造成檢定錯誤。

結束語：

鋼軌探傷儀計量檢定工作仍處于不斷探索和總結經驗的階段，雖然還存在一些問題，但是，通過鋼軌探傷儀計量檢定工作中總結的經驗教訓，可以在使用鋼軌探傷儀的過程中，改進操作方式，制定一些建議措施，使城市軌道交通路線設計更加合理。

參考文獻

[1]王志超， 俞蓉. 關于鋼軌探傷儀計量檢定若干問題的探討[J]. 鐵道技術監督， 2019， v.38;No.365（12）：86-89.

[2]馬躍平. 淺析鋼軌探傷的現狀問題及解決思路[J]// 鐵道工務探傷技術研討會.2018.v.40;No.445（11）：336-369.

[3]張學成， 王強. 數字鋼軌探傷儀在鋼軌探傷中的應用[J]// 鐵道工務探傷技術研討會. 中國鐵道學會;中國鐵路總公司， 2019，v.38;No.16（001）：58-60.

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