摘要：探伤车检测参数的设置及调整，直接影响伤损检出率和探伤质量。因此，确定探轮的动态灵敏度，保证探轮的性能，是降低漏检率的方法之一。本文重点对探轮进行动态灵敏度测试并给出探伤车作业中参数设置的建议。
关键词：钢轨探伤车；灵敏度；检测速度；探轮
钢轨超声波探伤车具有检测速度快，检测灵敏度高，重复性好等特点。在这种高速检测状态下，探伤灵敏度的设置及调整，直接影响伤损检出率和探伤质量。在现场探伤作业中，一方面由于机车车轮长期在钢轨的轨头面碾压，使钢轨踏面产生诸多表面伤损，如掉块、碎裂、剥离、擦伤、严重侧磨、压陷凹槽等缺陷，造成钢轨探测面状态不良，探头与钢轨表面耦合不良，影响钢轨探伤车的正常检测。另一方面，线路维修、养护不当，如接头高低不平、钢轨低头、钢轨焊补工艺不良、钢轨修理不彻底等，也会造成检测超声波无法正常入射到钢轨内部，造成杂波干扰或漏检。因此，对上述这些特殊状况下的线路地段，如何调整相应参数，是否需要提高或降低探伤灵敏度成为首要问题。
目前国内外对探伤车灵敏度的设置和调整没有正式的相关规定和标准，现阶段主要借助操作员的工作经验和设备整备情况，结合现场钢轨质量状态实时调节灵敏度。为了更具有科学性和适用性的检测参数和调整范围，通过大量的理论计算和探轮实验室进行测试实验，防止钢轨伤损漏检。
1探轮灵敏度动态测试方法
主要对UX-6型探轮和X-Fire型探轮进行测试，UX-6探轮内置6个换能器，分别为：0°换能器、45°换能器、侧打换能器、阵列70°（内、中、外70°）换能器。X-Fire探轮内有3个换能器，分别为：0°换能器及前、后偏斜70°换能器。结合国内探伤仪探头角度14°～20°的特点，钢轨探伤车的X-Fire探轮采用的偏斜角度为17.5°。
1.1 探轮实验室
标定实验装置是探轮灵敏度动态测试所用的核心设备，探轮实验室可以实现探轮晶片性能标定。实现对故障探轮的自主检修。确定合理的检测参数。
1.2 伤损试块
在GTS-60试块的基础上，将钢轨轨头人工伤损改为直径为3mm的横通孔，保留了直径为30mm的标准螺孔、模拟水平裂纹的长5mm螺孔水平刻线、模拟螺孔上裂的37.5°长3mm刻线和模拟螺孔下裂37.5°长3mm刻线。
1.3 静态和动态的测试方法
测试0度：使用60-2000实物对比试块对长5mm的螺孔水平裂纹，进行信噪比和灵敏度余量测试。单晶片使用CS-1-5标准试块测试φ2平底孔，进行信噪比和灵敏度余量测试；
测试45度：使用60-2000实物对比试块对长3mm的螺孔上斜裂纹，进行信噪比和灵敏度余量测试；使用60-2000实物对比试块对轨底R4mm高2mm月牙槽进行信噪比测试。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单晶片使用CS-1-5标准试块测试，调整声程对直径φ2平底孔进行信噪比和灵敏度余量测试；
测试阵列70度：使用60-2000实物对比试块对轨头φ4平底孔，进行信噪比和灵敏度余量测试；单晶片使用CS-1-5标准试块测试，调整声程对直径φ2平底孔进行信噪比和灵敏度余量测试；
测试偏斜70度：使用60-2000实物对比试块对直径为4mm高5mm的锥型孔，进行信噪比和灵敏度余量测试；单晶片使用CS-1-5标准试块测试，调整声程对φ2平底孔进行信噪比和灵敏度余量测试。
1.4 测试标准
静态和动态标定灵敏度和性噪比按如下标准进行评定。0度：信噪比和灵敏度低于12dB；45度：信噪比和灵敏度低于12dB判废，测试轨底R4mm高2mm月牙槽信噪比低于6dB判废；阵列70度：信噪比和灵敏度低于12dB判废；偏斜70度：信噪比和灵敏度低于6dB判废。信噪比和灵敏度不复合标准进行检修。
2 结果及建议
检测轨头核伤的70°通道需要补偿识别灵敏度6dB（试验表明在最低标定灵敏度的基础上增加6dB时，探伤车在最高检测速度下形成3点连续报警反射，能够有效识别伤损）。因为伤损在间隔采样和自动识别时会降低检测灵敏度。建议补充13～16dB，动态灵敏度变化范围不应该超过3dB。
检测螺孔裂纹的45°通道，由于所用试块的人工螺孔斜裂纹与探伤仪人工螺孔斜裂纹相同，因此探伤灵敏度直接补偿为0。考虑到探伤车为动态检测，还需要补偿识别灵敏度6dB。因此探伤车在动态检测时理论上增益值应在试验平台45°通道测试零点的基础上补充0～6dB。建议补充3～6dB，动态灵敏度变化范围不应该超过3dB
检测水平裂纹0°通道，由于所用试块的人工螺孔水平裂纹与探伤仪相同，因此探伤灵敏度直接补偿为0。同前述分析，探伤车为动态检测，还需要补偿识别灵敏度6dB。因此探伤车在动态检测时理论上增益值应在试验平台0°通道零点的基础上补充0～6dB，建议补充3～6dB。动态灵敏度变化范围不应该超过3dB。
3结语及建议
钢轨探伤车的探伤检测属定性检测，检测速度快，在目前的探伤车标准体系模式和运用管理模式下，其检测灵敏度不低于测试实验的最低灵敏度。
建议多开展探伤车检测灵敏度设置标准研究，建立高标准人工伤损标定线，设定伤损调整依据并进行试验，测试铺设的人工伤损检出率和误报率，验证理论计算结论，并以此标准作为探伤车伤损动态检测标准。
建议选一条运营线路，同时用探伤车和探伤仪进行周期检测，用2～3年时间，在实际检测中以探伤车伤损动态检测标准为依据设置检测灵敏度，以实际伤损检出和钢轨探伤仪的复核为依据进行实际验证，以此判断探伤车伤损动态检测标准的适用性。
参考文献：
[1]中华人民共和国铁道部.TG/GW 218-2012 钢轨探伤车运用管理办法[S].北京：中华人民共和国铁道部，2012.
[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T 28426-2012 大型超声波钢轨探伤车[S].北京：中国标准出版社，2012.
[3]中国国家标准化管理委员会.GB/T 28426—2012 大型超声波钢轨探伤车[S].北京：中国标准出版社，2012．
论文作者:刘丰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
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