кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
При сплошном скоростном ультразвуковом контроле (УЗК) рельсов актуальной задачей является обеспечение требуемой чувствительности контроля в условиях воздействия значительного количества неблагоприятных факторов, обусловленных следующими причинами: нестабильным акустическим контактом; некорректной настройкой каналов дефектоскопа из-за недостаточной квалификации персонала; нарушением центровки, например, при прохождении кривой малого радиуса или при значительном боковом износе рельсов. Влияние перечисленных факторов сводится к изменению уровня принимаемых сигналов в широком динамическом диапазоне, а также к изменению отношения амплитуд полезных и шумовых сигналов. Ситуация усложняется тем, что, в отличие от ручного контроля, когда оператор имеет возможность многократного сканирования, сплошной контроль рельсов мобильными средствами производится путём только однократного сканирования. Предлагается методика и технология автоматической настройки чувствительности каналов дефектоскопа при сплошном скоростном УЗК рельсов с реализацией принципа адаптивного порога, позволяющая свести к минимуму указанные негативные факторы. Целью научно-исследовательской работы являлась разработка оптимального алгоритма установки чувствительности каналов дефектоскопа с соответствующей выработкой требований к аппаратной части и математической модели. Представлены результаты теоретических исследований и экспериментальных работ, в рамках которых разработан многоканальный дефектоскоп для сплошного контроля рельсов мобильными средствами. Результаты анализа различных математических моделей позволили выработать оптимальный алгоритм автоматической регулировки чувствительности каналов, минимизирующий влияние упомянутых негативных факторов и компенсирующий чувствительность до уровня, позволяющего на высокой скорости контроля за одно сканирование зафиксировать максимум информации с высоким уровнем достоверности. Дефектоскоп в совокупности с управляющим программным обеспечением реализует предлагаемую методику и технологию контроля.
Introduction. With high-speed total ultrasonic testing (UT) of the rails, the urgent task is to provide the required testing sensitivity under the impact of a significant number of adverse factors caused by the following reasons: unstable acoustic contact; incorrect flaw detector channel settings due to underskilled staff; a misalignment, for example when passing a small radius curve or when rails have significant lateral wear. The listed factors lead to level changing of echo signals within a wide dynamic range as well as to echo amplitudes ratio changing of useful and noise signals. In contrast to manual testing when an operator has the possibility of multiple scanning, total rails testing by a mobile diagnostic system is fulfilled by only a single scan. The objective of the work was to develop an optimal algorithm of flaw detector channels sensitivity adjustment and formulate the reasonable requirements for a mathematical model and hardware. Method. Theoretical researches and experimental work were conducted and resulted in the development of a multichannel flaw detector for inspection of rails by mobile means. The analysis of different mathematical models has enabled the optimal algorithm for automatic channels sensitivity adjustment to be developed. Results. The developed algorithm has allowed minimizing the impact of the negative factors and compensating the sensitivity to the level that enables high-speed single-scan rails testing to be fulfilled and maximum information at a high level of reliability to be recorded. Implementation of the adaptive threshold principle has made it possible to develop and offer the technique and technology for automatic flaw detector channels sensitivity adjustment. Conclusion. The offered technique and technology can be fully put into practice with the developed flaw detector and its control software.