检测系统故障和处理

1、检测系统故障分析和处理成都钢轨探伤车业务学习资料45 度固定位置连续出波现象在检测过程中，有时在轨颚处或者轨腰处出现连续的45度波。45 度固定位置连续出波原因分析 45度在某个位置连续出波的原因很多，但主要原因是45度晶片接收到了70度晶片发射的超声能量，造成这种情况的原因大体上分为以下几个方面： a) 超声晶片离轨面距离过小 超声晶片离轨面的距离由探轮内充液情况和探轮下压力两方面决定，如果充液不足，和/或下压力过大，都会减少晶片离轨面的距离，这样的话，就容易使得45度晶片处于70度（特别是C70）通道的反射声束范围内，因此就会产生固定波，建议这个距离为90uS92uS（使用始脉冲上升沿与界

2、面波上升沿之间的时间差来表示）的声程，如果小于90uS，固定波现象会加剧。 b) 对中不良 探轮偏离钢轨中心，C70度通道的耦合效果降低，在轮膜处的反射能量加强，如果探轮形态使得45度晶片处于C70度反射声束中，那么此时就会出现固定波。 另外，如果钢轨轨头侧磨严重的话，也会加剧这种现象。 c) 增益过大 45度闸门内增益过高。45 度固定位置连续出波处理办法 a) 检查探轮对中状况，确保探轮对中良好。 b) 检测探轮下压量，如果下压力过大，则降低压力，使得探轮往上提升，建议前后轮的下压压力为1bar1.5bar，中间轮为2bar3bar。 c) 检查探轮充液情况，如果下压力小于1bar，此时始

3、脉冲上升沿与界面波上升沿之间的时间差为90uS，那么说明需要进行补液。 d) 适当降低45 度增益，或者微量调整闸门位置。示波器波形显示不正确 A型波形显示不正确，比较混乱。示波器参数设置不正确，导致触发和显示不正确，正常的显示应该如下图 主要参数设置如下： 触发源：Ext 触发电平：1.00V 触发方式：自动 触发斜率：上升 垂直刻度系数：2V/格水平刻度系数：25s/格水平光标间隔：92s 耦合：直流 设置完后，将波形移至合适位置，使得两个通道的波形能完整的显示在界面上。 超声波信号同轴电缆信号与屏蔽层短接 调试过程发现某个通道的超声回波信号很弱，并且无论增益怎么增大，A型显示的信号幅值基

4、本不变，此现象与“OPR板上的DC-DC模块失效”中问题描述类似。 由于是一组（8个通道）中的一个或者几个通道出现问题，那么就不是共性因素导致的，通过测试同组中其它通道信号，如果都是正常的，那么就逐个排除与通道相关的因素。在排除EPM板因素的情况下，相关的因素为： a) OPR 板上固定增益电路，查看是否某个电阻电容器件损坏。 b) 与通道相关的同轴电缆，一共有三段：OPR 至LCB，LCB 至接线盒，接线盒至探轮。由于同轴电缆端子压接工艺比较复杂，有可能出现信号线和屏蔽层短路或者屏蔽层与地信号未连接等情况。很多情况下，这类问题是由于此原因导致，屏蔽层与信号线发生短接，这样OPR就只能接收到激

5、励脉冲，后续信号幅值都很弱或者为0。 此问题还可以通过仿真来判断该问题是发生在电子柜中，还是电子柜外其他部件，即运行仿真，观察有问题通道的A显波形，如果问题消失了，那么就与OPR、EPM等板卡无关了；如果问题现象还存在，那就与电缆等无关了，很可能是电子柜内的某个部件出问题了，然后再逐步查找。 下图中通道2为LR C70的OPR至LCB段同轴电缆信号与屏蔽层短接时的A型显示，由图可以得出激励信号较弱，且杂波很少，波形非常干净。超声波信号同轴电缆信号与屏蔽层短接 更换同轴电缆，在插矩形插座时，一定要小心，不能使用蛮力，有必要时需要一根一根调整位置，然后再插到位。螺栓孔处的“A”字两撇高度不同 检测

6、过程中发现45或70在增益合适的情况下，回波信号不强，即对应B型图中信号点数少，而且螺栓孔处的“A”字形状不规范，两撇的高度相差大，如下图 除上述现象外，可能还伴随出现以下现象： a) 问题探轮中0度通道A显波形中的底波闸门内要求的增益相对其它探轮0度底波闸门要大很多（约6dB以上），才能使底波达到相同幅值， b) 底波闸门内出现两个底波，即双峰回波。 对于UX-6型探轮，内部包含一个0、一个45、三个70和一个侧打共6个通道，其中0通道信号是基准通道，其它通道的角度是根据0来确定的，即0信号不是垂直钢轨表面（不准直），那么其它通道入射至钢轨中的角度都偏离设计角度，这样检测结果就会偏离设计预想

7、。 通过螺栓孔处的“A”字形两撇的位置关系可以判断探轮是否准直，如上图9 所示，红色信号偏离“A”字较远，再根据检测方向即可判断是前轮还是后轮不够准直了。 导致0度超声波声束与钢轨表面不垂直的主要原因有两个：一是探轮自身调零不到位，即0度声束与马鞍座安装面不垂直；二是探轮装置上的安装面与钢轨表面不平行。对于第二种原因的判断方法为： a) 将车停在一个合适位置，使得问题探轮所处的钢轨状态良好（轨形良好，无肥边、侧磨等，表面光洁，底面平整）； b) 使用一个无问题探轮（已确认探轮自身调零无问题）替换问题探轮； c) 在探轮正下方的轨面上喷洒耦合剂； d) 使用探伤仪在钢轨上进行调零（操作与车上使用

8、调零架进行调零一样）； e) 在调整前记录增益值，然后调整到最大值后，记录增益值，如果增益相差4dB 以上，则说明探轮装置需要进行纵向倾角调整。螺栓孔处的“A”字两撇高度不同 如果探轮自身调零不到位，那么使用调零架和探伤仪进行仔细调整，另外需要注意一点：在锁紧探轮架夹紧块时，要配对使用，并且锁紧后的间隙要均匀，否则探轮在高速运转的时候探轮轴容易出现松动，那么各晶片的角度也就会发生改变，下图螺栓孔处的“A”字两撇高度不同底波丢失 B型图中出现间断或连续的0度底波丢失现象。 出现0度底波丢失的原因很多，情况很复杂，有很多情况下不是手动调节就能解决的，下面对会造成0度底波丢失的原因进行归纳分析： a

9、) 探轮对中不良 1) 前后探轮同时出现0 度底波丢失，A显波形显示底波幅值较小或者无底波，同时伴随着监视闸门内出现伤损波，如下图出现这种情况，需要进行手动调节，使得探轮位于钢轨正上方。2) 只有一个探轮（或前轮或后轮）出现0 度底波丢失现象，手动调节时很难或者不能将前后轮底波同时调整到对中良好状态，这种情况下，就需要进行同侧三探轮对齐调整，即将它们调整到一条直线上。在调整前，一定要确认探轮所在位置的钢轨状态（即直股，轨面良好，附近无接头）。底波丢失 b) 耦合不好 1) 探轮充液不足，或者探轮下压力不够时，由于各种原因导致探轮弹跳，以致超声耦合效果不好，进入到钢轨中的超声能量过小，那么返回的

10、底波能量也很微弱。 2) 耦合水不足，轮膜与轨面之间没有形成良好的水膜，也会造成超声耦合不好。原因可能是喷洒的水量不够，或者喷嘴位置不合适（过高、过低或偏离轨面中心），或者由于环境温度过低导致喷洒到轨面的水成霜或冰。 3) 钢轨表面涂覆油，水油不相容，那么形成的水膜中就会有气泡，也会造成超声耦合不好。底波丢失 c) 钢轨形态不良 1) 轨面鱼鳞纹严重，甚至钢轨面中心带都有微裂纹，或者其它类型接触疲劳伤损，这种情况下0度超声信号在轨面耦合层处能量损失很大，传递到钢轨中的能量也会很微弱。 2)钢轨垂磨、侧磨严重，导致探轮与钢轨之间的形态发生变化，如下图14 所示，这种情况下，探轮中心面与钢轨纵向中

11、心面之间不再平行或者重合，而是存在一个夹角，这样即使手动调节，也是无用的。报疑似伤损时，复核人员反映伤损里程不准确，误差大。 3)轨底状态不良，轨底波幅值的高低与轨底面的反射有着很大关系，如果在轨底反射时，不是垂直反射，或者反射能量低，那么就算其它状态都良好，A显上的轨底幅值也会很低。底波丢失 d) 探轮状态不良 探轮中0度通道超声波声束与轨面不垂直，那么反射回的能量不能被接收，A显波形幅值也会较低。 e) 其它原因 由于软件原因，目前UxDCC将X-Fire探轮中的0度底波丢失图标与前向轮0度底波丢失图标是一样的，但回放软件FrontDB能区分开。因此，在检测过程中，B显上出现LER图标时，

12、要确认是否是来源于X-Fire 0度，而非前后轮。 在分析清原因后，再做出对应的措施，这样就能对症下药了。里程不准确现象当上报疑似伤损时，复核人员反映伤损里程不准确，误差大。里程不准确原因分析 目前里程校正主要是采用人工校正方式，那么伤损里程位置误差主要来源于两个方面： 一是人工校正时输入的校正里程，即系统接收时刻与实际里程的误差； 二是编码器脉冲数误差，这个主要是由编码器比率以及车轮打滑情况来决定。 另外需要注意： a) 探伤装置的中心位置离动力车前端的距离为31.14 米，离检测车前端的距离为3.2 米，人工校正时需要考虑此数值，特别是反向检测，在小键盘输入时加上或减去此数值。 b) 小键

13、盘上显示的里程信息不是实时的，显示数据以一定频率刷新，它显示的里程与当前实际位置有一定误差，误差大小与速度相关。 编码器比率 = 实测长度 / B型图中测量长度 里程不准确处理方法a) 提高人工校正的准确度。 b) 修正编码器比率，多测量几组数据，取平均值。X-Fire 探轮中前后向70晶片信号接反 在调试过程中，B型图中钢轨接头处X-Fire的前后向70信号显示不正确 B型图上显示的图形是经过空间转换后拼接而成的，每个通道都有一个对应的空间参数，如果空间参数改变后则B型图中显示的图形也就有变化，主要体现在水平方向的变化，垂直方向（在钢轨中的深度）不会发生改变，即空间参数对应于水平方向的相对位

14、置距离。 这种问题的原因一般为探轮内部的接线，以及与探轮相连的电缆接头内接线错误。 另外，如果是多个通道（70度，45度等）同时出现混乱状态，则很有可能是编码器信号线接错了，一般将机柜背面上的编码器信号分路器（黑色）上的B+ 与B-信号线调换即可。X-Fire 探轮中前后向70晶片信号接反 查看探轮内信号线对应连接关系是否正确，若不正确则拆开探轮更正，探轮内信号线对应关系回放计算机不能访问检测计算机数据 在操作系统重新安装后，或者由于各种原因导致回放计算机不能访问检测计算机中的检测数据文件。 回放计算机的IP地址被修改了，或者其它原因导致回放计算机与检测计算机之间的链接断开了。 按照以下操作步

15、骤重新建立回放计算机与检测计算机之间的链接，执行前提条件为： a) 检测计算机处于运行状态。 b) 网线已正确连接，网络接口连接指示灯点亮或闪烁。 c) 回放计算机和检测计算机在同一局域网中。 下面以Windows 7系统为例进行描述，Windows XP系统下的操作步骤相似，不同的地方进行特别说明。（一）设置IP地址a) 打开“网络和共享中心”，如下图18 所示；回放计算机不能访问检测计算机数据回放计算机不能访问检测计算机数据b) 打开“更改适配器设置”，进入到“网络连接”界面c) 选择“本地连接”， 单击右键，选择“属性” d) 选择“Internet 协议版本 4 （TCP/IPv4）”

16、（Windows XP 中选择“Internet 协议（TCP/IP）”）， 单击“确定”按钮， e) 按照如下图22 所示，设置IP 地址； （二）建立检测计算机中检测数据共享文件夹驱动映像 f) 打开计算机的“资源管理器”， g）打开“映射网络驱动器”， 如下图所示，而在Windows XP 系统中，需要先选择菜单“工具”然后再选择“映射网络驱动器”； h) 选择“驱动器”（一般采用默认即可），选择“文件夹”（可以通过下列菜单进行选择），选择检测计算机中的1000Data 文件夹，如果下拉菜单中没有选项，则点击右侧的“浏览”，然后再选择1000Data 文件夹，单击“确定”，如下图25 所

17、示； i) 打开计算机“资源管理器”； j) 在右侧的“网络位置”（Windows XP系统中为“网络驱动器”）下方出现刚建立的映射驱动器， 此时可以对它进行重命名，选择此驱动器，单击右键，选择“创建快捷方式”，如下图26 所示， 桌面即出现此驱动器的图标，双击此图标，即可快速打开检测计算机中共享的1000Data文件夹。（三）在桌面创建快捷方式网络IP 设置不正确 回放计算机、检测计算机、SBC板、打印机某两者之间不能通讯。 上述四个节点是通过一个网络交换机连接成一个局域网络，它们位于同一网段内，子网掩码都是一样的，为255.255.255.0，它们的IP地址都是唯一的，不能相同。其中检测计

18、算机和SBC板上的IP地址固定，不能修改，其它两个可以更改为其它值。 检测计算机和SBC板在出厂调试时的IP地址与应用检测时是不同的，SBC板为192.168.1.2，检测计算机使用下网口（检测计算机有两个网口，位于上面的那个用于检测），IP设为为192.168.1.1。 此外，检测计算机和回放计算机上运行Windows操作系统，默认情况下防火墙是开启的，如果IP设置正确，但PING不通，则需要关闭防火墙。 将各个单元的IP按照以下数值进行设置或确认，子网掩码都设置为255.255.255.0，其它设置项都为空。 检测计算机IP为：192.168.1.251 SBC板IP为：192.168.1

19、.1回放计算机IP为：192.168.1.68 打印机IP为：192.168.1.100 检测计算机不能启动操作系统启动检测计算机时，显示器界面如下图 出现这种情况的 原因一：硬盘连接松动，主板不能访问硬盘。而造成硬盘连接松动的原因是由于机车运动过程中产生震动，对于没有锁紧结构的接口连接容易出现松动。 原因二：计算机中一共有两个硬盘，一个是固定硬盘，用于备份保存检测数据，里面没有操作系统；另一个是移动硬盘，安装有操作系统，检测软件UxDCC就是在这个硬盘里。主板如果访问的是固定硬盘，那么也会出现这种情况。 情况一：将硬盘拔出，检查针脚都正常，再轻轻插入，对齐后插到底，使用钥匙将硬盘锁锁上。注意

20、VME微机面板上、移动硬盘插槽左侧有硬盘锁，如果没有锁上系统也可能找不到硬盘。 情况二：设置BIOS信息，操作步骤如下： a) 重启计算机，当屏幕出现“按DEL 键进行设置”提示界面时，按下DEL 键，从而进入BIOS 设置界面，如下图检测计算机不能启动操作系统 BIOS 主界面 b) 选择“Advanced BIOS Features”，按“回车键”，进入下级界面，如下图检测计算机不能启动操作系统图29Advanced BIOS Features 界面 c) 选择“Hard Disk Boot Priority”选项，按“回车键”，进入下级界面，如下图检测计算机不能启动操作系统 d) 检查第

21、一项是否为“Ch0 M”,若不是，则使用“+”、“-”键设置为“Ch0 M.”。e) 保存，退出，重启系统。Hard Disk Boot Priority 界面VME 机箱上电后检测计算机不能启动系统 按下VME机箱上的电源开关后，机箱和SBC板得电，但计算机没启动。 一般情况下，VME机箱内部所有部件（如计算机、单板、SBC板等）的电源都是由机箱电源开关控制，因为这些部件的电源都来源于机箱底部的电源模块。如果是这种情况，那么出现上述问题的原因是计算机的BOIS参数设置有改变，需要修改参数，使其得电后即可启动系统。 特殊情况下，计算机的电源不是来自VME机箱的电源模块，而是直接来源于UPS，那

22、么计算机和机箱内的板卡就是由不同的开关控制了，需要闭合各自的开关。 对于一般情况，BIOS设置操作步骤如下： a) 闭合VME 机箱电源开关，按下计算机自身的启动按钮。 b) 在系统启动过程中，出现按DEL 键的提示界面时，按下DEL 键，进入BIOS 设置界面，如下图 VME 机箱上电后检测计算机不能启动系统BIOS 主界面 c) 选择“Integrated Peripherals”，按回车键进入下级界面，如下图VME 机箱上电后检测计算机不能启动系统Integrated Peripherals 界面 d) 选择“Super IO Device”，按回车键进入下级界面，如下图Super IO

23、 Device 界面 e) 将“PWRON After PWR-Fail”项设置为“On”。f) 保存，退出，重启系统。VME 机箱上电后检测计算机不能启动系统探轮装置加热水管接头漏水 探伤车在运用过程中，探伤装置上的加热水管接头处漏水。 如下图 所示，安装在探轮装置上的快换接口是活动的，由于空间较小，水管走管不合理。此外，在使用过程中，此结构需要上下升降，即要求水管要有一定的活动余量，因此会发生水管与旁边的横向位置调节杆发生干涉，或者水管与快换接头之间弯曲过大，造成水管与快换接头或者快换接头与探轮装置连接处发生漏水。（a）不合理的布管方式 （b）合理的布管方式 改进水管走管方式，更换快换接头

24、（快换接头螺纹口上有白色的密封胶，因此不需要再使用螺纹密封胶了）。风嘴出风量小 探伤车运用过程中，某个风嘴出风量小。 GTC801-GTC810车上的风路管路示意图如图37 所示，1号和4号风嘴来源于同一个风机，中间由一个切换开关控制，此开关由PLC控制的一个小气缸带动，它不能完全对风量进行切换控制，大致为20%-80%的比例，即打开口输出80%风量，封闭口输出20%风量。风嘴出风量小 GTC811-GTC831车上的水路管路示意图如图所示。 此外，如果所有风嘴的出风量都较以前小些，则很可能是风箱的进风口的过滤网太脏了，导致进风量变小，因此，此过滤网要定期进行清洁或更换。 如果是某个风嘴出风量

25、小，则检查对应的风机是否工作正常，风箱出风口处的加热环是否有漏风现象，如果是前10号车，还需检查切换开关是否正常，找到问题点后再相应处理。 如果是所有风嘴出风量都变小了，则需要清洁风箱的过滤网。 耦合水水泵反复启停 探伤车运用过程中，水泵出现反复启停现象。 耦合水泵为储压式水泵，出水量要与车下耦合水喷嘴的出水量达到一个平衡才能正常工作。随着运用时间的增加，过滤网、喷嘴头都有可能被耦合水中的杂质堵塞（似各局水质而定）。这样喷嘴的出水量会减少，而水泵出水口水量调节阀没有变，这样造成耦合水泵送水能力越来越大于喷水出水能力，储压室内压力增大到设定值，水泵停止工作；待储水罐中的压力下降后，水泵又开始工作

26、，如此循环，水泵反复启停。 只有增加出水量才能解决该问题，如果正在检测途中，则可以调节水泵出水口调压阀，顺时针调大压力到0.4MPa左右，压力增大会迫使喷嘴流速加快，出水量增加，水管承受的最大水压为0.8MPa，因此调节出水压时需要注意不能大于或接近此数值。根本解决问题是定时检查各水嘴喷水量大小，清理水嘴，如果清理后整体水量感觉还是较小，需要检查、清理水泵进出水口的过漏网。耦合水水泵反复启停调高出水压力，调节阀与压力表如下图探轮在排气时落下探轮在排气时落下 探伤车运用过程中，当回库收车后，待车体主风缸中的气体慢慢泄掉后，部分探轮会出现自动落下的现象。 挂钩及“蘑菇头”的结构如下图48 所示，在自由状态下，弹簧处于拉伸状态，针型气缸中没有气压，挂钩处于竖直状态；当气缸中有气压时，就将挂钩顶起，弹簧被进一步拉伸，此时挂钩处于“打开”状态，待探轮升起后，气缸释放气压，挂钩回位，勾住探轮架上的“蘑菇头”。 探轮在排气时落下探轮在排气时落下 挂钩不能回位的原因可以有以下几点：a) 挂钩与“蘑菇头”的安装位置不匹配，导致挂钩与“蘑菇头”发生干涉，从而使得挂钩不能回位。 b) 挂钩处生锈或积灰严重，造成弹簧不能有效的回位。 c) 弹簧在伸缩过程中随挂钩的转动出现左右摆动，当弹簧拉伸处在其与孔锐角有接触时，弹簧有被锐角卡住不能回位的可能。探轮在排气时落下探轮在排气时落下下