无损检测 轨道交通双轨探伤 漏磁检测系统

1、ICS 77.040.20H 26团体标准T/URTI 0004-2020无损检测 轨道交通双轨探伤 漏磁检测系统Nondestructive testing double track magnetic flux leakage testing system for rail transit征求意见稿2020-XX-XX 发布 2020-XX-XX 实施发布中关村材料试验技术联盟 III目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc68879241 前 言 PAGEREF _Toc68879241 h III HYPERLINK l _Toc68879242 无损检测

2、轨道交通双轨探伤 漏磁检测系统 PAGEREF _Toc68879242 h 1 HYPERLINK l _Toc68879243 1 范围 PAGEREF _Toc68879243 h 1 HYPERLINK l _Toc68879244 2 规范性引用文件 PAGEREF _Toc68879244 h 1 HYPERLINK l _Toc68879245 3 术语和定义 PAGEREF _Toc68879245 h 2 HYPERLINK l _Toc68879246 3.1 漏磁检测系统 magnetic flux leakage testing system PAGEREF _Toc6

3、8879246 h 2 HYPERLINK l _Toc68879247 3.2 漏磁检测硬件 magnetic flux leakage testing hardware PAGEREF _Toc68879247 h 2 HYPERLINK l _Toc68879248 3.3 漏磁检测软件magnetic flux leakage testing software PAGEREF _Toc68879248 h 2 HYPERLINK l _Toc68879249 3.4 检测探头 detection probe PAGEREF _Toc68879249 h 2 HYPERLINK l _T

4、oc68879250 3.5 滑靴slippers PAGEREF _Toc68879250 h 2 HYPERLINK l _Toc68879251 3.6 磁轭magnetyoke PAGEREF _Toc68879251 h 2 HYPERLINK l _Toc68879252 3.7 漏磁检测主机 magnetic flux leakage testing host PAGEREF _Toc68879252 h 3 HYPERLINK l _Toc68879253 3.8 漏磁检测工控机industrial computer for magnetic flux leakage test

5、ing PAGEREF _Toc68879253 h 3 HYPERLINK l _Toc68879254 3.1 激励电源 excitation power supply PAGEREF _Toc68879254 h 3 HYPERLINK l _Toc68879255 4 使用条件 PAGEREF _Toc68879255 h 3 HYPERLINK l _Toc68879256 5 技术要求 PAGEREF _Toc68879256 h 4 HYPERLINK l _Toc68879257 5.1 基本要求 PAGEREF _Toc68879257 h 4 HYPERLINK l _To

6、c68879258 5.1.1 检测系统总要求 PAGEREF _Toc68879258 h 4 HYPERLINK l _Toc68879259 5.1.2 检测系统硬件要求 PAGEREF _Toc68879259 h 4 HYPERLINK l _Toc68879260 霍尔传感器技术要求 PAGEREF _Toc68879260 h 4 HYPERLINK l _Toc68879261 探头技术要求 PAGEREF _Toc68879261 h 5 HYPERLINK l _Toc68879262 磁轭技术要求 PAGEREF _Toc68879262 h 5 HYPERLINK l

7、_Toc68879263 滑靴技术要求 PAGEREF _Toc68879263 h 5 HYPERLINK l _Toc68879264 检测工控机要求 PAGEREF _Toc68879264 h 5 HYPERLINK l _Toc68879265 5.1.3 检测系统软件要求 PAGEREF _Toc68879265 h 6 HYPERLINK l _Toc68879266 5.2 外观和结构 PAGEREF _Toc68879266 h 6 HYPERLINK l _Toc68879267 5.3 安全要求 PAGEREF _Toc68879267 h 6 HYPERLINK l _

8、Toc68879268 5.4 使用说明书及有关文件 PAGEREF _Toc68879268 h 6 HYPERLINK l _Toc68879269 6 试验方法 PAGEREF _Toc68879269 h 6 HYPERLINK l _Toc68879270 6.1 环境检验 PAGEREF _Toc68879270 h 6 HYPERLINK l _Toc68879271 6.2 基本要求检验 PAGEREF _Toc68879271 h 8 HYPERLINK l _Toc68879272 6.2.1 检测系统性能检验 PAGEREF _Toc68879272 h 8 HYPERL

9、INK l _Toc68879273 6.2.2 检测系统硬件检验 PAGEREF _Toc68879273 h 9 HYPERLINK l _Toc68879274 霍尔传感器性能检验 PAGEREF _Toc68879274 h 9 HYPERLINK l _Toc68879275 探头性能检验 PAGEREF _Toc68879275 h 9 HYPERLINK l _Toc68879276 磁轭性能检验 PAGEREF _Toc68879276 h 9 HYPERLINK l _Toc68879277 滑靴性能检验 PAGEREF _Toc68879277 h 9 HYPERLINK

10、l _Toc68879278 检测工控机性能检验 PAGEREF _Toc68879278 h 10 HYPERLINK l _Toc68879279 6.2.3 检测系统软件功能检验 PAGEREF _Toc68879279 h 10 HYPERLINK l _Toc68879280 6.3 外观检测 PAGEREF _Toc68879280 h 10 HYPERLINK l _Toc68879281 6.4 安全性能检验 PAGEREF _Toc68879281 h 10 HYPERLINK l _Toc68879282 7 检验规则 PAGEREF _Toc68879282 h 10 H

11、YPERLINK l _Toc68879283 7.1 总则 PAGEREF _Toc68879283 h 10 HYPERLINK l _Toc68879284 7.2 检验分类 PAGEREF _Toc68879284 h 10 HYPERLINK l _Toc68879285 7.3 定型检验 PAGEREF _Toc68879285 h 11 HYPERLINK l _Toc68879286 7.4 交收检验 PAGEREF _Toc68879286 h 11 HYPERLINK l _Toc68879287 7.5 例行检验 PAGEREF _Toc68879287 h 11 HYP

12、ERLINK l _Toc68879288 8 贮存 PAGEREF _Toc68879288 h 12前 言本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会、南京航空航天大学工信部高速载运设施无损检测监控技术重点实验室、中铁第四勘察设计研究院等单位提出。本标准由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会归口。本标准主要起草人：王平、邱绍峰、耿明、石永生、郭满鸿、龙建兵、陈路明、刘建利、何平、徐剑敏、许辉、李成洋、许勇、徐维磊、贾银亮、许鹏、朱江、姜汉超、雷刚、黄永军、郭勐、葛志德、左义峰、夏浪、詹红庆、马建民、李晴

13、、边永丰、王子成、丁伟、张定成、张剑、李红梁、郭思进、梁冰洁、朱善琪T/URTI 00042020PAGE 12无损检测 轨道交通双轨探伤 漏磁检测系统范围本标准规定了轨道交通双轨探伤漏磁检测系统的使用范围、术语和定义、使用条件、系统构成、技术要求、检验方法和检验规则等。本标准适用于轨道交通双轨探伤漏磁检测系统的开发、制造和应用。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 34885-2017 无损检测 漏磁超声检测 总则GB50055-2011通用用电设备配

14、电设计规范GB/T 2421-1999 电工电子产品基本环境试验规程 总则（eqv IEC 60068-1：1988）GB/T 2422-1995 电工电子产品基本环境试验规程 术语（eqv IEC 60068-5-2：1990）GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A:低温 （idt IEC 60068-2-1：1990）GB/T 2423.22001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B:高温 （idt IEC 60068-2-2：1974）GB/T 2423.32006 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cab：恒定湿热试验方法 （e

15、qv IEC 60068-2-3：1984）GB/T 2423.51995 电工电子产品环境试验 第二部分： 试验方法 试验Ea和导则：冲击 （idt IEC 60068-2-27：1987）GB/T 2423.61995 电工电子产品环境试验 第二部分： 试验方法 试验Eb和导则：碰撞 （idt IEC 60068-2-29：1987）GB/T 2423.101995 电工电子产品环境试验 第二部分： 试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦） (idt IEC 60068-2-6：1982)GBT182681-2010测量、控制和实验室用的电设备漏磁兼容性要求第1部分：通用要求(1EC6132

16、61：2005，IDT)GB/T 4857.21992 包装 运输包装件 温湿度调节处理（eqv ISO 2233：1986）GB/T 4857.51992 包装 运输包装件跌落试验方法（eqv ISO 2248：1985）GB/T 1912000 包装储运图示标志（eqv ISO 780：1997）GB/T 5080.71986 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(idt IEC 60605-7：1978)GB 92541998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法（idt CISPR 22：1997）GB 9969.11998 工业产品使用说明书编写 第

17、1部分：总则GB/T 176181998 信息技术设备抗扰度限值和测量方法（idt CISPR 24：1997）GB/T 180312000 信息技术 数字键盘汉字输入通用要求GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP代码)术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。漏磁检测系统 magnetic flux leakage testing system利用漏磁检测技术对钢轨轨道表面上由钢轨轮对长期碾压而产生的滚动疲劳伤损（鱼鳞伤），钢轨材料劣化以及表面残余应力，进行检测和评估的检测系统。主要由漏磁检测硬件和软件组成。漏磁检测硬件 magnetic flux leakage testing h

18、ardware漏磁检测硬件主要由检测探头（激励、阵列传感器）、检测主机、检测工控机、激励电源组成。漏磁检测软件magnetic flux leakage testing software漏磁检测软件主要实现读取采集数据、检测数据的存储、与检测主机通信并设置信号调理电路参数等功能。检测探头 detection probe检测探头是一种阵列式的把漏磁信号转换为电信号的霍尔传感器。主要由传感器支架、磁轭、顶面传感器、顶面滑靴、轨距角滑靴、轨距角传感器等组成。滑靴slippers滑靴是传感器的承载装置。磁轭magnetyoke磁轭是漏磁激励装置。漏磁检测主机 magnetic flux leakage

19、 testing host主要是漏磁信号的调理放大电路,将调理放大电路板安装到机箱内，形成检测主机。漏磁检测工控机industrial computer for magnetic flux leakage testing检测工控机主要用力伤损数据显示、存储、处理等。激励电源 excitation power supply HYPERLINK /translate?aldtype=16047&query=&keyfrom=baidu&smartresult=dict&lang=auto2zh l zh/en/javascript:void(0); o 添加到收藏夹 激励电池为漏磁检测激励供电。使

20、用条件环境适应性适用于43kgm75kgm在役钢轨的漏磁探伤作业。海拔高度： 2000m 及以下。能承受自然环境如风、沙、雨、雪的侵袭。能满足昼夜作业的要求。气候环境适应性气候环境适应性如下表1所示：表1 气候环境适应性气 候 条 件参 数温度工作-10-+50贮存运输-1555相对湿度工作20%90%（40）贮存运输10%90%（40）机械环境适应性应符合GBT 21563-2018 轨道交通 机车车辆设备冲击和振动试验。如下表2-表5所示。表2 振动试验项 目分 项参 数初始和最后振动响应检查频率范围5Hz35Hz扫频速度1 oct/min驱动振幅0.15 mm定频耐久试验驱动振幅0.15

21、 mm持续时间10 min扫频耐久试验频率范围5 Hz35 Hz5 Hz位移幅值0.15 mm扫频速率1 oct/min循环次数2表3 冲击试验峰值加速度/（m/s）波形持续时间/ms冲击波形5011半正弦波表4 碰撞试验峰值加速度/（m/s）波形持续时间/ms碰撞次数碰撞波形50161000半正弦波表5 运输包装件跌落试验包装件质量/kg跌落高度/mm15100015308003040600技术要求 基本要求检测系统总要求探伤作业最高速度：不小于15km/h。系统检出率：不小于90%。系统误报率：不大于5%。钢轨浅表层伤损检测深度：5mm。钢轨浅表层裂纹检测宽度：大于0.3mm。连续工作时间

22、：不小于5小时。MTBF时间：不少于5000小时。检测系统硬件要求霍尔传感器技术要求传感器量程:900Gs。灵敏度：1.30 mV/G。响应频率：10-23KHZ。检测速度：20KM/h。线性度：1%。尺寸：4.17*3.10*1.57mm。探头技术要求顶面处传感器采用多路个霍尔传感器，x（钢轨径向），y（钢轨横向）和z（垂直钢轨表面方向）方向应覆盖钢轨顶面。轨距角处阵列传感器采用多个霍尔传感器，应具有x（钢轨径向）和y（钢轨横向）。探测能力： x方向传感器应能反应出从缺陷一侧运动到缺陷上方再远离缺陷的过程；y方向传感器应能反应水平方向有斜度的缺陷时信号；z方向传感器应能反应缺陷垂直分量，传感

23、器经过缺陷过程中，磁力线发生转变，有正负峰。探头重量不大于26kg。以15km/h速度进行检测时，试块上的人工伤损应能全部检出。磁轭技术要求平均电阻40。尺寸 200mm*102mm*60mm。滑靴技术要求顶面滑靴尺寸400mm*110mm*50mm。侧面滑靴尺寸400mm*55mm*40mm。以15km/h的速度在标定线上运行时，能正常通过9号、12号道岔。检测工控机要求机箱应防尘、防潮、防振动。应配有4个USB接口、1个串口、1个HDMI接口、2个千兆网口、1个音频接口。内存8G。固态硬盘250G。尺寸400mm*300mm*80mm。重量6kg。检测系统软件要求检测软件可实现读取采集数据

24、、检测数据的存储、与检测主机通信并设置信号调理电路参数等功能。外观和结构滑靴、检测主机、检测工控机表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等，表面涂镀层不应起泡、龟裂、脱落和磨损，金属零部件不应有锈蚀及其它机械损伤。滑靴、传感器、检测主机、检测工控机等零部件应紧固无松动及其它活动部件的动作应灵活可靠。检测硬件上的标志、铭牌和说明功能的文字及符号，应简明清晰，并符合相关国家标准。其中铭牌上要标出产品名称、商标、产地、型号、制造单位以及机器编号。安全要求检测设备和检测探头等绝缘电阻不应小于1M。检测工控机、检测主机等设备接地，且接地电阻不超过0.1。检测工控机、检测主机电源输入口附近的明显部位应标明

25、输入电压、频率及电流容量。使用说明书及有关文件使用说明书的编写应符合GB 9969.11998的规定。试验方法环境检验一般要求环境试验方法的总则和名词术语应符合GB/T 24211999、GB/T 24221995的有关规定。温度下限试验工作温度下限试验按GB/T 2423.12001“试验Ad”进行。严酷度应符合中对工作温度下限值的要求。加电运行自检程序2 h，受试样品应工作正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2 h。贮存温度下限试验按GB/T 2423.12001“试验Ab”进行。严酷度应符合中对贮存温度下限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16 h。实验完成后，恢复室温

26、，在正常大气压下恢复时间为2 h。为防止试验中受试样品结霜和凝露，允许将受试样品用聚乙烯薄膜密封后进行试验，必要时还可以在密封套内装吸潮剂。温度上限试验工作温度上限试验按GB/T 2423.12001“试验Ad”进行。严酷度应符合中对工作温度上限值的要求。加电运行自检程序2 h，受试样品应工作正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2 h。贮存温度上限试验按GB/T 2423.12001“试验Ab”进行。严酷度应符合中对贮存温度上限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16 h。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2 h。恒定湿热试验工作条件下恒定湿热试验参照GB/T 24

27、23.31993“试验Ca”进行，严酷度应符合中对工作的湿热上限值要求。受试样品须进行初始检测。试验时间为2 h。在此期间加电运行自检程序，工作应正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2 h。贮存条件下恒定湿热试验按GB/T 2423.31993“试验Ca”进行。受试样品须进行初始检测。受试样品在不工作条件下存放48 h，严酷度应符合对贮存的湿热上限值要求。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2 h，并进行最后检测。振动试验按GB/T 2423.101995“试验Fc”进行，受试样品按工作位置固定在振动台上，进行初始检测，受试样品在不工作状态下，按表2规定值，分别对三个

28、互相垂直轴线方向进行振动。工作状态下的振动试验应加电运行自检程序，受试样品应工作正常。试验结束后应进行外观和结构的检查。初始振动响应检查试验在给定频率范围内，在一个扫频循环上完成。试验过程中记录危险频率，包括机械共振频率和导致故障及影响性能的频率（后者仅在工作状态下产生）。受试样品应进行一次附加的不工作状态下的振动响应检查，并记录共振频率。定频耐久试验用初始振动响应检查中记录的危险频率进行定频试验，如果两种危险频率同时存在，则不得只选其中一种。若在试验规定频率范围内无明显共振频率或无影响性能的频率，或危险频率超过四个则不做定频耐久试验，仅做扫频耐久试验。扫频耐久试验按表2给定频率范围由低到高，

29、再由高到低，作为一次循环。按表2规定的循环次数进行，已做过定频耐久试验的样品不再做扫频耐久试验。最后振动响应检查此项试验在不工作状态下进行，对于已做过定频耐久试验的受试样品应做此项试验。对于需做扫频耐久试验的样品，可将最后一次扫频试验作为最后振动响应检查。本试验须将记录的共振频率与初始振动响应检查记录的共振频率相比较，若有明显变化，应对受试样品进行修整，重新进行该项试验。而这种修整必须在该批所有产品上进行。冲击试验按GB/T 2423.51995“试验Ea”进行。受试样品应进行初始检测。安装时要注意重力影响，按表3规定值，在不工作状态下，分别对三个互相垂直轴线方向进行冲击，冲击次数各为三次，实

30、验后加电自运行1h，工作正常。碰撞试验按GB/T 2423.61995“试验Eb”进行。受试样品应进行初始检测，安装时要注意重力影响，按表4规定值，在不工作状态下，分别对三个互相垂直轴线方向各进行一次碰撞。试验后加电自运行1h，工作正常。基本要求检验检测系统性能检验滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15km/h的速度，分别连续50次不间断的检测标定线，记录每次系统的检出率、系统误报率，50次之后，取平均值，统计检出率、系统误报率应满足5.1.1要求。通过观测检测软件以及数据回放软件分析观察检测能力。检测深度及裂纹宽度等能力应满足5.1.1要求。连续工作时间能力检测：探伤设备在满负荷工作状态下应

31、能满足连续工作时间：不小于5小时。按照GB/T 5080.71986 ，进行设备可靠性试验，验证漏磁检测系统平均无故障时间，应满足5.1.1要求。检测系统硬件检验霍尔传感器性能检验按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。给传感器提供5V的供电电压，用万用表测量输出电压，传感器输出电压应满足要求。通过给传感器芯片一个磁场变量（比如磁场变化100GS）看输出电压变化值的大小,来观察传感器的灵敏度，灵敏度应满足要求。用游标卡尺（MPE:0.5mm）测量传感器芯片尺寸，应符合要求。探头性能检验按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.

32、1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测探头尺寸，应符合的要求。采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测探头结构，反复10次测量，取平均值，磁轭提离值及传感器提离值满足的要求。采用精度不低于0.1kg的称重设备，分别对各个模块称重3次，取算数平均值，将各个模块的算数平均值相加，作为总重。探头总重应符合的要求。滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15km/h的速度，分别连续5次不间断的检测标定线，通过检测软件以及数据回放软件分析观察检测能力。检测能力应满足要求。磁轭性能检验按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.

33、7进行实验，并满足对应的技术要求。用万用表对磁轭电阻进行10次测量，取平均值。平均电阻满足的要求。采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测磁轭整体轮廓，尺寸应符合的要求。滑靴性能检验按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测侧滑靴与顶面滑靴整体轮廓，尺寸应符合的要求。以15km/h的速度在标定线上运行，来回进行500次运行实验，均能能正常通过9号、12号、18号道岔。检测工控机性能检验按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测工控机整体轮廓，尺寸应符合的要求。 常温条件下，采用精度不低于0.1kg的称重设备，分别对工控机进行4次称重，取算数平均值作为总重。称重结果满足要求。检测系统软件功能检验滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15km/h的速度，分别连续20次不间断的检测标定线，通过检测软件以及数据回放软件观察检测软件功能。功能应满足5.1.3要求。外观检测观测外观，符合5.2相关规定。安全性能检验符合GB4943-2001信息技术设备的电气安全，实验电压为500V直流，检测探轮与机架之间绝缘电阻不应小于1M