Глава 9. Устройства автоматизированной диагностики

Состояния пути и стрелочных переводов

Неразрушающий контроль, в процессе которого выявляют дефекты типа несплошностей и структурных неоднородностей, называют дефек­тоскопией. Существуют различные физические методы неразрушаю­щего контроля, базирующиеся на проникающих полях и веществах. Фи­зические методы неразрушающего контроля разделены на десять основ­ных видов. Каждому методу и соответствующим средствам неразрушающего конт­роля присущи определенные параметры. Параметры, обусловливающие достоверность результатов контроля, составляют группу основных параметров. Варианты метода отличаются значениями основных па­раметров. В общем случае для дефектоскопии объектов могут быть применены различные методы контроля и их варианты.

Совокупность вариантов одного или различных методов, используемых по определенной программе для оценки качества конкретного объекта контроля, образует систему неразрушающего контроля. В частном случае система может включать один вариант одного метода. При весьма больших объемах применения систем неразрушающего конт­роля на базе различных методов весьма важно формирование эффективных систем контроля, обеспечивающих максимально возможный полезный ре­зультат от применения при возможно минимальных затратах на систему. Одним из эффективных средств контроля за состоянием рельс и стрелочных переводов являются дефектоскопы, которые позволяют обнаруживать дефекты при эксплуатации. Принцип действия дефектоскопов основан на использовании магнитных и ультразвуковых методов.

Классификация магнитных и электромагнитных методов

дефектоскопии.

Скрытые дефекты в стальных железнодорожных рельсах обнаруживаются магнитными и электромагнитными методами. Для этого рельсы намагничивают способом приложенного магнитного поля электромагни­том или постоянным магнитом. Характер намагниченности рельсовых нитей, также как и методы обнаружения внутренних дефектов при разных скоростях перемещения намагничивающего поля существенно отличаются. Для большей надежности выявления дефек­тов в рельсах один и тот же участок пути периодически контролируют при двух скоростях перемещения магнитного поля относительно рельса – 4-5 и 60-70 км/ч. Поэтому каждый из них может классифицироваться как метод, имеющий самостоятельное значение.

В случае перемещения магнитного поля относительно рельса со ско­ростью 4-5 км/ч условия намагничивания рельсов близки к статическим. Над головкой рельса с внутренним поперечным дефектом возникает местное магнитное поле – поле рассеяния дефекта. Метод, основан­ный на индикации поля рассеяния дефекта при статическом намагничи­вании рельсов в пути, называется магнитным.

Перемещение магнитного поля относительно рельсов со скоростью 60-70 км/ч вызывает появление в них замкнутых контуров вихревых токов. Поэтому наличие дефекта приводит не только к местному изме­нению намагниченности рельса, но и к местному изменению в нем контуров вихревых токов и их плотности. При совместном действии этих факторов в зоне дефекта над поверхностью рельса возникает местное изменение поля – магнитодинамическое поле дефекта. Ме­тод дефектоскопирования рельсов в пути, основанный на индикации магнитодинамического поля, называется магнитодинамическим.

Разработана элект­ромагнитная аппаратура для выявления волосовин и закатов. Принцип работы электромагнитного дефектоскопа для обнаружения волосовин с недопустимыми размерами основан на вихре токовом методе, при котором анализируется изменение параметров возбуждающей системы (плоская накладная катушка), находящейся в переменном магнитном поле при помещении ее вблизи дефекта рельса.