一种用于钢轨轨底缺陷检测的磁致伸缩式剪切导波换能器

摘要

本实用新型公开了一种用于钢轨轨底缺陷检测的磁致伸缩式剪切导波换能器。其磁致伸缩层共有两组，每组三片，缠绕偏置线圈后耦合于钢轨轨底左右两侧和轨底底面；换能器主体覆盖于磁致伸缩层，使激励线圈层与其相贴合，保护层边缘耦合于钢轨表面使换能器得以固定。本实用新型一次安装后可长久使用，基于磁致伸缩效应，能够在钢轨轨底激发出单一模态的剪切导波，使用两组激励单元产生的导波完美叠加，有效地增加了发射导波的能量，提高检测效率和精度。若本实用新型实施后，即可达到检测钢轨轨底缺陷的目的，若在大范围的铁路线上安装本换能器，配合多通道数据收发系统即可形成监测网络，在线实时监测钢轨轨底健康，对产生的缺陷报警，预防事故发生。

主权项

一种用于钢轨轨底缺陷检测的磁致伸缩式剪切导波换能器，其特征在于：包括磁致伸缩层和换能器主体（2）；其中：磁致伸缩层有两组：第一组左侧磁致伸缩片（3）、第一组底部磁致伸缩片（8）和第一组右侧磁致伸缩片（9）为一组，第二组左侧磁致伸缩片（4）、第二组底部磁致伸缩片（7）和第二组右侧磁致伸缩片（6）为另一组，每组为三片；所述六片磁致伸缩片两面都对称、等距开有槽，槽的深度与偏置线圈的导线直径相同，槽内分别缠绕有左侧偏置线圈（26），底部偏置线圈（28）和右侧偏置线圈（31）后，再分别耦合于钢轨（1）轨底左侧上表面、轨底底面和轨底右侧上表面；换能器主体（2）依次包括：第一支架层（10），激励线圈层（11），第二支架层（12），背衬层（13），保护层（15）和电缆线接口（14）；激励线圈层中设有两组间隔分布的激励单元，每组激励单元包括：第一组右侧激励单元（16）、第一组底部激励单元（17）和第一组左侧激励单元（18）；第二组左侧激励单元（21）、第二组底部激励单元（22）和第二组右侧激励单元（23）；六个激励单元均包括：四个沿着钢轨长度方向均匀分布的梳状阵列，相邻激励单元之间的梳状阵列通过软质排线（24）连接；激励线圈层（11）的激励单元镶嵌在第一支架层（10）和第二支架层（12）的框架内，起到吸声减震作用的背衬层（13），位于保护层（15）和第二支架层（12）之间，电缆线接口（14）装在保护层（15）底面；换能器主体（2）覆盖于磁致伸缩层，使激励单元与磁致伸缩层其相贴合，保护层（15）边缘耦合于钢轨（1）表面使换能器得以固定。