动车组制动管路泄漏的超声波探测技术研究

动车组制动管路泄漏的超声波探测技术研究

孙百永，廉小增，王李敏

中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 064000

摘要：随着社会的不断发展，动车成为了人们远行的关键交通方式。动车组的正常运行离不开制动管路功能的发挥，一旦制动管路出现气体泄漏等问题那么将会对动车组造成极其严重的影响。而超声波探测技术作为一种新型气体泄漏探测技术对于探测动车组制动管路泄漏来说也有着极其重要的应用，能够从根本上推动动车相关行业的快速发展。因此本文将通过对超声波探测技术概述、动车组制动管路泄漏的超声波探测技术以及系统关键技术几个方面对其进行具体的研究分析，希望能够为超声波探测技术在动车组制动管路泄漏探测中更好的应用贡献自己的一份力量。

关键字：动车组制动管路 泄漏 超声波探测技术

一、超声波探测技术概述

超声波探测技术指的是一种利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损探测方法。超声波探测技术应用范围十分广泛，其中应用最多的便是动车组制动管路泄漏的探测，之所以如此一方面是因为超声波探测技术的成熟性能够保证其探测结果的极度可靠，另一方面则是因为通过超声波探测技术进行相关探测时能够做到保证被测物体的完整性，不会造成对被测物造成任何的影响。

动车组在所有制作工序完成之后，必须利用相关技术对其制动管路的密封性进行探测，而传统采取的耳听、肥皂水等探测方式，不仅会浪费大量的人力资源以及时间成本，所能取到的探测效果也是不尽人意的，严重影响了动车组正常的投入运行。而超声波探测技术应用到动车组制动管路泄漏探测中则能够取到较为良好的效果，超声波探测技术进行动车组制动管路泄漏探测时利用的是气体通过泄漏孔会造成涡流现象的原理，使用超声波发生器对制动管路发出超声波信号，而后通过对信号的收集分析来实现判断动车组制动管路是否存在泄漏的目的，而且即使其发生泄漏，也能够根据反馈的超声波信号精准定位到动车组制动管路的具体泄漏位置，能够最大程度上推动动车组更快的投入运行。

二、动车组制动管路泄漏的超声波探测技术

利用超声波探测技术探测动车组制动管路泄漏情况主要是根据超声波泄漏探测平台以及超声波泄漏探测管理分析软件，通过相关平台实现对动车组制动管路超声波信号的发出以及收回，而后在通过相关管理分析软件来对收集到的超声波信号进行分析研究，从而以此来达到判断动车组制动管路是否存在泄漏的目的。

2.1超声波泄漏探测平台

动车组制动管路的封闭性对于动车正常运行来说有着极其重要的作用，因此对其进行相应的探测是一件极其重要的事情，超声波泄漏探测平台便是实现对其进行探测的技术平台。

超声波泄漏探测平台的应用不仅提升了其制动管路泄漏探测的效率，还保证了其探测结果的精准性，对于推动动车组相关行业的发展起着极其重要的作用。

2.1.1超声波泄漏探测基本原理

工作人员操控超声波泄漏探测平台对动车组制动管路内部发出相应的超声波信号，如若动车组制动管路存在缺陷的话，那么超声波信号将会在泄漏位置传播出来，这时超声波泄漏探测平台便会通过相关技术来将这些泄漏的超声波信号探测到，从而以此来达到发现动车组制动管路泄漏具体位置的目的。工作人员不仅能够通过超声波泄漏探测平台的显示屏来实时观察到超声波信号的具体情况，还能够通过相应的而且来对转换为音频的超声波信号进行监听，最大程度上保证了超声波探测结果的可靠性。

2.1.2超声波泄漏探测系统硬件组件

超声波探测系统是由多种硬件设备组成的，而也正是这些设备之间的相互配合才实现了探测功能作用的发挥。超声波泄漏探测系统主要由超声发生器、超声泄漏检测仪以及其它辅助设备和信号处理终端等设施设备组成，超声波泄漏探测平台便是依据于超声波泄漏探测系统而建设而成，其将所有的相关探测设备全部进行了串联，工作人员只需要通过操作探测平台便能够将各种设备的作用发挥出来，既保证了探测效率的提升，又具有移动、防震等功能，从根本上有利于超声波探测技术更好的应用于动车组制动管路泄漏探测之中。

2.1.3超声波探测技术探测动车组制动管路泄漏情况的工作流程

在使用超声波探测技术探测动车组制动管路泄漏情况时首先需要确定被探测动车组的位置段，而后便对管路的相关透气孔洞进行封堵等，最后在由超声发生器发出超声波传输到动车组制动管路内。如若动车组制动管路没有发生泄漏情况的话，那么超声波探测仪则无法接收到相关超声波信号，而一旦动车组制动管路某一位置存在泄漏情况，那么工作人员便能够立即根据超声波探测仪收集到的超声波信号以及分析结果来寻找到泄漏位置，并根据实际情况对其进行一定的处理。

2.2超声波泄漏探测管理分析软件

超声波探测技术作用的完全发挥同样离不开超声波泄漏探测管理分析软件的应用，超声波泄漏探测管理分析软件会根据超声波探测技术对动车组制动管道探测到的实际情况进行相应数据的收集，并根据车号、泄漏状态等相关信息自动分析出动车组制动管路泄漏探测报告，并将报告传输到数据库当中。同时工作人员也能够通过超声波泄漏探测管理分析软件对不同动车组历史泄漏情况进行查询，进一步确保了动车组运行的绝对安全。

三、系统关键技术研究

3.1超声波泄漏探测工艺方法的制定

在进行动车组制动管路超声波泄漏探测时，需要首先将车辆制动管道根据实际需求分为多段进行，两节相互的车厢之间的制动管路要做好隔离措施，确保超声波信号的传播一直处于可控范围之内。而且还需要对每一节车厢制动管路泄漏探测都进行相应的标码排序，一方面是为了做好统计工作，方便后期相关数据的整理；另一方面则是为了在发现制动管路泄漏的时候能够更加快速的确定泄漏具体位置，以此来达到提升维修人员针对泄漏位置进行维修的整体效率，确保动车组的整体利益最大化。

3.2超声波泄漏探测试验数据的采集与分析

在使用超声波探测技术探测动车组制动管路泄漏时一定要注意时刻对其产生的探测数据进行采集和分析，任何的数据都可能会对动车组造成一定程度的影响，只有将所有的数据都统计完毕，才能够更好的分辨出存在泄漏问题的制动管路位置，而且也能够通过所有制动管路长期产生的泄漏数据来对不同部位管路的具体情况进行分析，通过分析结果选择对应的处理措施，将经常发生泄漏的制动管路进行整体更换等，从根本上有利于保证动车组运行过程中的绝对安全。

3.3超声波泄漏探测工艺标准

根据探测数据统计分析，能够将制动管路的具体情况进行严格的分析和处理，但是在进行测试中相关仪器也可能存在着一定的误差，不过只要误差在可控范围之内便不会对最终的探测结果造成任何的影响。一般情况下，动车组制动管路泄漏探测超声波具体数值应当在5db一下，如若超过5db的话则代表该段制动管路存在气体泄漏的问题，而如若超过10db的话则代表泄漏口还比较大，造成的影响也比较严重。

四、结束语

总而言之，超声波探测技术在动车组制动管路泄漏探测中有着极其重要的应用，而且所能起到的探测效果也是极为可观的，对于推动动车组更好的进行运行有着极其重要的作用。在行业不断发展的同时，超声波探测技术虽然面临着极其可观的应用市场和发展前景，但是仍应当结合实际情况对自身的相关技术进行研究革新，只有不断的使自身技术跟上时代的步伐才能够保证在未来愈加广泛的应用市场中满足动车组制动管路泄漏越来越多的需求。

参考文献：

[1]刘和平[1],刘然[1],刘殿海[2],李论[2].超声波泄漏探测技术在高速动车组气密性方面的应用研究[J].机械设计与制造,2016:62.

[2]彭朝勇,王黎,高晓蓉.我国高速动车组车轮超声波探伤技术[J].中国铁路,2011:17-20.

[3]基于超声波技术的动车组线路连接器侵水量探测研究[D].北京交通大学,2017.