一种实心车轴的相控阵超声检测装置及方法

1.一种实心车轴的相控阵超声检测装置，其特征在于，包括电气控制单元、与电气控制单元相连的探头支架、相控阵探头、定转轮装置、超声电子单元及系统主控计算机；所述的车轴端面相控阵探头与轮对车轴端面相控阵探头支架相连，所述轮对车轴端面相控阵探头在车轴端面的范围平移；所述车轴轴颈相控阵探头与轴颈探头支架相连；所述的相控阵探头在检测时被置于轮对车轴轴颈和端面上，轮对的轮缘顶端置于转轮装置上；超声电子单元与系统主控计算机连接。
2.如权利要求1所述的一种实心车轴的相控阵超声检测装置，其特征在于，所述车轴端面探头与轴颈探头配合，如果待检轮对已退轴承，则该装置所述的轴端面探头和轴颈探头同时使能；如果待检轮对未退轴承，轴端面探头使能。
3.如权利要求1所述的一种实心车轴的相控阵超声检测装置，其特征在于，所述的车轴端面相控阵探头与探头支架相连，当待检轮对未退轴承检测车轴时，仅使能端面探头，所述车轴端面探头在端面距轴心的位置可移动，距离范围为35mm~60mm。
4.如权利要求1所述的一种实心车轴的相控阵超声检测装置，其特征在于，所述超声电子单元对超声信号进行放大滤波预处理，并将预处理后的数据传输给主控计算机；所述主控计算机控制装置的启动、停止、运行、分析显示超声回波信号、存储超声波数据。
5.一种实心车轴的相控阵超声检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1相控阵探头的超声波发射和接收由相控阵电子单元控制；
2所述的相控阵探头各阵元依次触发产生超声波束从车轴端面或轴颈圆弧面进入车轴内部；
3所述的相控阵超声换能器发射超声波束以一次波和多次波方式检测；
4所述的相控阵探头发射波束和接收波束可以近似的表示为具有一定方向的直线，所述的车轴端面相控阵探头对称分布在车轴两端面上，其发射和接收角度从-40°到40°连续变化；所述的轴颈相控阵探头对称分布在车轴的两端轴颈上，其发射和接收角度从30°到70°连续变化；
5相控阵电子单元激发和接受并进行数据预处理。
6.如权利要求5所述的一种实心车轴的相控阵超声检测方法，其特征在于，所述的相控阵探头的频率范围为2MHz～5MHz。
7.如权利要求5所述的一种实心车轴的相控阵超声检测方法，其特征在于，所述的相控阵探头的阵列晶元数量为16～128。
8.如权利要求5所述的一种实心车轴的相控阵超声检测方法，其特征在于，所述的相控阵探头晶元顺序激发超声波，形成的波阵面具有偏转和聚焦作用。

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