《科技新时代》杂志范文期刊论文发表-铁路探伤技术及设备应用方法探讨

摘要：本文讨论了铁路探伤技术及设备的应用方法，包括超声波、磁粉和射线探伤技术及设备的应用。超声波探伤技术利用声波检测铁路设备缺陷，磁粉探伤技术利用磁场和磁粉检测裂纹，射线探伤技术利用射线检测内部缺陷。此外，还介绍了红外热像仪技术、激光探伤技术和无损磁探伤技术及设备的应用。红外热像仪技术通过检测异常温度来检测铁路设备，激光探伤技术利用激光束检测表面缺陷，无损磁探伤技术利用磁场检测磁性缺陷。这些探伤技术及设备的应用方法为铁路设备的安全运行提供了有效手段。

关键词：铁路探伤技术；设备；应用方法

前言

铁路是现代交通运输的重要组成部分，铁路线路的安全性对于保障乘客和货物的安全运输至关重要。然而，由于长期使用和外界环境的影响，铁路线路可能会出现各种缺陷和损伤，如裂纹、疲劳、腐蚀等。这些缺陷和损伤如果不及时发现和修复，可能会导致铁路线路的失效和事故的发生，给人们的生命财产安全带来严重威胁[1]。为了及时发现和修复铁路线路上的缺陷和损伤，铁路探伤技术应运而生。铁路探伤技术是利用各种物理原理和设备，对铁路线路进行无损检测和评估的技术。通过铁路探伤技术，可以对铁路线路进行全面、准确的检测，及时发现和定位缺陷和损伤，为后续的修复工作提供重要依据。

一、铁路探伤技术及设备应用方法

1.1传统探伤方法的应用

（一）超声波探伤技术及设备：超声波探伤技术是一种常用的非破坏性检测方法，可以用于检测铁路设备和构件的内部缺陷。其应用方法包括以下步骤：（1）准备设备：超声波探伤仪、探头、耦合剂等。（2）设置参数：根据被测材料的特性和探测要求，调整超声波探伤仪的工作频率、脉冲宽度、增益等参数。（3）耦合：将探头与被测材料表面进行耦合，通常使用水、油或者凝胶作为耦合剂。（4）扫描：将探头沿被测材料表面移动，通过观察超声波的反射和传播情况，检测出材料内部的缺陷。（5）分析和评估：根据超声波信号的特征，对检测结果进行分析和评估，判断缺陷的类型、位置和大小。

（二）磁粉探伤技术及设备：磁粉探伤技术是一种利用磁场和磁粉检测材料表面和近表面缺陷的方法。其应用方法包括以下步骤：（1）准备设备：磁粉探伤仪、磁粉、磁场产生装置等。（2）准备表面：清洁被测材料表面，确保无杂质和涂层。（3）施加磁场：使用磁场产生装置，在被测材料表面施加磁场。（4）撒粉：将磁粉均匀地撒在被测材料表面。（5）观察：观察磁粉在材料表面的分布情况，通过磁粉的聚集和排列情况，检测出材料表面和近表面的缺陷。（6）分析和评估：根据磁粉的聚集程度和形状，对检测结果进行分析和评估，判断缺陷的类型、位置和大小。

（三）射线探伤技术及设备:射线探伤技术是一种利用射线穿透材料，观察和记录射线通过材料时的衰减情况，从而检测材料内部缺陷的方法。其应用方法包括以下步骤：（1）准备设备：射线发生器、探测器、辐射防护设备等。（2）设置参数：根据被测材料的特性和探测要求，调整射线发生器的电压、电流和曝光时间等参数。（3）辐射防护：确保工作区域和人员受到辐射的保护，使用辐射防护设备和措施。（4）曝光：将射线发生器对准被测材料，进行曝光。（5）探测：使用探测器记录射线通过材料时的衰减情况，获取射线照片或曲线图[2]。（6）分析和评估：根据射线照片或曲线图，对检测结果进行分析和评估，判断缺陷的类型、位置和大小。

1.2新兴探伤方法的应用

（一）红外热像仪技术及设备：它可以通过检测物体表面的红外辐射来获取物体的温度分布图像，从而检测出物体表面的异常情况。在铁路领域，红外热像仪可以用于检测列车车体表面的温度异常，如车轮、轴承等部位的过热情况，以及电力设备的热量分布情况。通过红外热像仪的应用，可以及时发现潜在的故障点，避免事故的发生。

（二）激光探伤技术及设备：激光探伤技术可以通过激光束对被检测物体进行扫描，通过测量激光束的反射或散射来检测物体表面的缺陷。在铁路领域，激光探伤技术可以用于检测轨道的平整度、轨道的几何尺寸等，以及车辆的外观缺陷等。激光探伤技术具有高精度、高效率的特点，可以提高铁路设备的检测效率和准确性。

（三）无损磁探伤技术及设备：无损磁探伤技术可以通过磁场对被检测物体进行扫描，通过测量磁场的变化来检测物体表面的缺陷。在铁路领域，无损磁探伤技术可以用于检测轨道的裂纹、车轮的磁性缺陷等。无损磁探伤技术具有非接触、高灵敏度的特点，可以提高铁路设备的检测效率和可靠性。

二、案例分析

某铁路线路为高速铁路，全长1000公里，为了确保线路的安全运行，每年都需要进行探伤工作。探伤工作主要包括对线路的轨道、道岔、轨枕等进行检测，以发现潜在的缺陷和问题。本案例将使用超声波探伤技术及设备进行探测。超声波探伤技术是一种非破坏性检测方法，通过将超声波传入被测物体中，利用超声波在不同材料中传播速度的差异，来检测材料内部的缺陷。将分为两个阶段进行，首先是预探伤阶段，然后是详细探伤阶段。（一）在预探伤阶段，探伤车辆将以一定的速度行驶在铁路线路上，通过超声波探伤设备对线路进行初步的检测。探伤设备将记录下每个位置的超声波传播时间，并将数据存储在数据表格中。（二）数据表格示例：

位置（公里） 超声波传播时间（微秒）

0 100

10 105

20 110

30 115

40 120

50 125

60 130

70 140

80 140

90 145

100 150

（三）在预探伤阶段完成后，根据预探伤阶段的数据分析结果，确定可能存在问题的位置，并对这些位置进行详细的探伤。详细探伤阶段将使用更高精度的超声波探伤设备，对可能存在问题的位置进行更加细致的检测[3]。（四）探伤结果分析:通过对探伤数据的分析，可以确定线路上可能存在的缺陷和问题的位置。根据分析结果，可以采取相应的维修和保养措施，确保线路的安全运行。通过超声波探伤技术及设备的应用，可以及时发现线路上的潜在问题，采取相应的措施进行维修和保养，确保铁路线路的安全运行。

三、结束语

综上所述，传统探伤方法如超声波、磁粉和射线探伤技术及设备在铁路领域的重要性已被广泛应用于铁路设备的检测和维护中，为铁路运输的安全提供了可靠的保障。同时，新兴的探伤方法如红外热像仪、激光和无损磁探伤技术及设备的应用也逐渐得到了关注，提高了铁路设备的检测精度和故障诊断能力。铁路探伤技术及设备的应用方法是不断发展和创新的，我们相信在不断推进技术研发和设备更新的同时，铁路探伤技术及设备的应用将会进一步提升，为铁路运输的安全和可靠性做出更大的贡献。

参考文献：

[1]任松斌.朔黄铁路钢轨探伤车探轮标定技术应用[J].中国科技纵横,2021:3.

[2]杨登云.支撑铁路稳定运输的钢轨探伤技术[J].百科论坛电子杂志,2021:1(1517).

[3]樊晓晨.铁路线路维修检测中钢轨探伤技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2020:2351.