一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统

1.本实用新型涉及钢轨红外检测领域，具体涉及一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，我国的铁路运输也随之快速雄起，凭借安全、经济、速度快等特点在我国综合交通体系中占重要地位，对社会经济发展和民生改善起到了重大作用。钢轨作为铁路运行的重要部件，其安全状态的监测对于保证列车的安全运行至关重要。
3.在科学水平和自动化技术不断发展和成熟的推动下，多种非接触式无损检测方法逐渐被提出，并应用在轨道交通装置安全状态检测领域。当前流行的检测装置是红外热成像检测，大多数红外热成像检测时，对钢轨采取一种激励进行加热，如热风激励、微波激励或红外辐射灯照射激励，但是上述激励加热方式，钢轨存在加热不深和/或不均匀的问题，而钢轨在运行中常常在钢轨内部或轨底触发裂纹损伤，所以常规的外激励对钢轨加热不深和/或不均匀造成不能充分检测钢轨的损伤。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，能够解决因对钢轨加热不深和/或不均匀造成不能充分检测钢轨损伤的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，包括电源控制模块、红外检测模块、红外加热模块和超声波加热模块，所述红外加热模块和超声波加热模块连接电源控制模块；所述红外加热模块和超声波加热模块同时对钢轨红外加热和超声波加热，所述电源控制模块连接红外检测模块，所述红外检测模块处理检测加热后钢轨的红外热图像。
6.优选的，所述红外检测模块包括红外照相机、采集卡和计算机，所述红外照相机连接采集卡，所述采集卡连接计算机，所述红外照相机拍摄加热后钢轨的红外热图像并发送至采集卡，所述采集卡将红外热图像发送至计算机，所述计算机检测红外热图像的温度分布，来判断钢轨是否存在缺陷。
7.优选的，所述红外加热模块包括红外灯，所述红外灯上设置有灯罩。
8.优选的，所述超声波加热模块包括超声发生器，所述超声发生器连接电源控制模块，用于将超声波传递至钢轨内部使缺陷区域摩擦生热。
9.优选的，所述超声波加热模块包括stm32单片机，用于控制超声波加热模块的定向加热。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置红外加热模块和超声波加热模块同时对钢轨红外加热和超声波加热，使钢轨表面受热均匀且钢轨内部受热，红外照相机记录钢轨内部因热波传播过程不同所导致的表面温差，根据热图像中温度分布情况，来判断钢轨是否存在缺陷。
附图说明
11.图1为一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统硬件示意图；
12.图2为一种红外检测模块硬件框图；
13.在图1-2中：1红外检测模块、2电源控制模块、3红外加热模块、4超声波加热模块、5红外照相机、6采集卡、7计算机、
具体实施方式
14.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
15.请参阅附图1-2，一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，包括电源控制模块2、红外检测模块11、红外加热模块3和超声波加热模块4，所述红外加热模块3和超声波加热模块4连接电源控制模块2；所述红外加热模块3和超声波加热模块4同时对钢轨红外加热和超声波加热，所述电源控制模块2连接红外检测模块11，所述红外检测模块11处理检测加热后钢轨的红外热图像。
16.进一步的，所述红外检测模块11包括红外照相机5、采集卡6和计算机7，所述红外照相机5连接采集卡6，所述采集卡6连接计算机7，所述红外照相机5拍摄加热后钢轨的红外热图像并发送至采集卡6，所述采集卡6将红外热图像发送至计算机7，所述计算机7检测红外热图像的温度分布，来判断钢轨是否存在缺陷。
17.进一步的，所述红外加热模块3包括红外灯，所述红外灯上设置有灯罩。
18.进一步的，所述超声波加热模块4包括超声发生器，所述超声发生器连接电源控制模块2，用于将超声波传递至钢轨内部使缺陷区域摩擦生热。
19.进一步的，所述超声波加热模块4包括stm32单片机，用于控制超声波加热模块4的定向加热。
20.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，其特征在于，包括电源控制模块(2)、红外检测模块(1)、红外加热模块(3)和超声波加热模块(4)，所述红外加热模块(3)和超声波加热模块(4)连接电源控制模块(2)；所述红外加热模块(3)和超声波加热模块(4)同时对钢轨红外加热和超声波加热，所述电源控制模块(2)连接红外检测模块(1)，所述红外检测模块(1)处理检测加热后钢轨的红外热图像。2.根据权利要求1所述的基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，其特征在于，所述红外检测模块(1)包括红外照相机(5)、采集卡(6)和计算机(7)，所述红外照相机(5)连接采集卡(6)，所述采集卡(6)连接计算机(7)，所述红外照相机(5)拍摄加热后钢轨的红外热图像并发送至采集卡(6)，所述采集卡(6)将红外热图像发送至计算机(7)，所述计算机(7)检测红外热图像的温度分布，来判断钢轨是否存在缺陷。3.根据权利要求1或2所述的基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，其特征在于，所述红外加热模块(3)包括红外灯，所述红外灯上设置有灯罩。4.根据权利要求1所述的基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，其特征在于，所述超声波加热模块(4)包括超声发生器，所述超声发生器连接电源控制模块(2)，用于将超声波传递至钢轨内部使缺陷区域摩擦生热。5.根据权利要求1所述的基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，其特征在于，所述超声波加热模块(4)包括stm32单片机，用于控制超声波加热模块(4)的定向加热。

技术总结
本实用新型公开了一种基于红外和超声加热的钢轨红外检测系统，包括电源控制模块、红外检测模块、红外加热模块和超声波加热模块，所述红外加热模块和超声波加热模块连接电源控制模块；所述红外加热模块和超声波加热模块同时对钢轨红外加热和超声波加热，所述电源控制模块连接红外检测模块，所述红外检测模块处理检测加热后钢轨的红外热图像。本实用新型通过设置红外加热模块和超声波加热模块同时对钢轨红外加热和超声波加热，使钢轨表面受热均匀且钢轨内部受热，红外照相机记录钢轨内部因热波传播过程不同所导致的表面温差，根据热图像中温度分布情况，来判断钢轨是否存在缺陷。来判断钢轨是否存在缺陷。来判断钢轨是否存在缺陷。


技术研发人员：金玫秀 朱士虎 王通 庄飞飞
受保护的技术使用者：江苏师范大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/3/8