发明名称 用于侦测火车车轮中裂缝之方法与装置
摘要 在对一转动轴线(5)旋转的火车车轮(1)中侧测一些裂缝所用之第一种方法上,超音波(23,33)可经由轮胎胎面(13)及经由车轮轮缘(11)而回响至轮心体(9)内。此外,所装设之超音波转换器(21,31)则对检验样品而实质上为圆形地绕着转动轴线(5)而移动。第一超音波(23,33)之回响方向则在轮心体平面(25)中摆动。在第二方法中超音波(53)经由轮心体(9)之一端面而在轮毂(7)中回响且第一超音波(53)之回响方向会摆动。使第一超音波(53)回响而设置之超音波转换器(51)则对火车车轮(11)而实质上为圆形地绕着转动轴线(5)而移动。此外,亦说明实施本方法所用之装置,该装置则具有单维度-或多维度之组发射体(21,31,51,61,71,81)。
申请公布号 TW510969 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW088110971 申请日期 1999.06.29
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 汉斯–侏根亚契兹恩;莱纳麦尔;佛莱德里契摩尔
分类号 G01N29/26 主分类号 G01N29/26
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种侦测可对一转动轴线(5)旋转的火车车轮(1)中之裂缝(29A,29B,29C)所用之方法,因而,使第一超音波(23,33)回响而设置之超音波转换器(21,31)相对于火车车轮(1)而言实质上是以圆形方式围绕转动轴线(5)而移动,第一超音波(23,33)是在经由轮胎胎面(13)而回响至火车车轮(1)中,其特征为:a)经由车轮缘(11)而回响至轮心体(9)中,及b)第一超音波(23,33)之回响方向是在轮心体平面(25)中摆动。2.一种侦测可对一转动轴线(5)旋转的火车车轮(1)中之裂缝(29A,29B,29C)所用之方法,因而,使第一超音波(53)回响而设置之超音波转换器(51)相对于火车车轮(1)而言实质上是以圆形方式围绕转动轴线(5)而移动,第一超音波(53)是回响火车车轮(1)中,其特征为,a)第一超音波(53)经由轮心体(9)之一端面而回响至轮毂(7)中,及b)第一超音波(53)之回响方向可摆动。3.如申请专利范围第2项之方法,其中第一超音波(53)之回响方向是以一分量在一种垂直于转动轴线(5)之第一摆动平面(25)中摆动。4.如申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中第一超音波(23,33;53)之回响方法是以一分量在一种平行于转动轴线(5)而定位之第二摆动平面(62)中摆动。5.如申请专利范围第1或第2项之方法,其中超音波转换器(21,31;51)未对转动轴线(5)旋转之情况利用可旋转而被支承之火车车轮(1)下之旋转而实现圆形的移动。6.如申请专利范围第1,2或3项之方法,其中,-第二超音波(63,73,83)回响至火车车轮(1)中,一种就其回响所设置之超音波转换器(61,71,81)则以和第一超音波(23,33)在回响时所用超音波转换器(21,31)相同之方式而移动,及-第二超音波(63,73,83)之回响是以一分量在一平行于转动轴线(5)而定位之第二摆动平面中摆动。7.如申请专利范围第6项之方法,其中第一超音波(23,33;53)及第二超音波(63,73,83)之回响均使用相同的超音波转换器。8.如申请专利范围第1,2或3项之方法,其中第一超音波(23)或第二超音波是以电子方式聚焦。9.如申请专利范围第8项之方法,其中焦点之位置可变动。10.如申请专利范围第6项之方法,其中第二超音波(63)是经由轮胎胎面(13)而回响。11.如申请专利范围第10项之方法,其中第二超音波(63)是经由车轮轮缘(11)而回响至轮心体(9)中。12.如申请专利范围第10项之方法,其中第二超音波(63)是回响至车轮轮缘(11)及轮心体(9)间之移转区(19)中。13.如申请专利范围第9项之方法,其中焦点之位置对轮胎胎面(13)是以下述方式而改变,使得第一超音波(23)之音束宽度在移转区(19)内变动。14.如申请专利范围第6项之方法,其中第二超音波(83)是经由轮心体(9)之一端面而回响。15.如申请专利范围第14项之方法,其中第二超音波(83)回响至轮毂(70)中。16.如申请专利范围第14项之方法,其中第二超音波(83)回响至轮心体(9)及轮毂(7)间之移转区(17)中。17.如申请专利范围第6项之方法,其中第二超音波(73)是经由车轮轮缘(11)之一端面而回响。18.如申请专利范围第17项之方法,其中第二超音波(73)回响至车轮轮缘(11)及轮心体(9)间之移转区(19)中。19.如申请专利范围第1,2或3项之方法,其中第一超音波或第二超音波在不同的回响位置上及/或以不同的回响方向所产生之各接收信号重叠在一起而形成影像(image)。20.一种实施申请专利范围第1或4至19项中任一项方法所用之装置,其特征为:在轮胎胎面(13)上能以音波耦合之第一组发射体(21,31)可供第一超音波型式的第一超音波(23,33)回响之用,因而,第一组发射体(21,31)可经由车轮轮缘(11)而回响至轮心(9)中,而第一组发射体(21,31)之回响方向可在轮心体平面(25)中摆动。21.如申请专利范围第20项可供实施申请专利范围第1或4至19项中任一项方法之装置,其中在轮心体(9)之端面上能以音波耦合之第二组发射体(51)可供第一超音波型式之第二音波(53)回响之用。22.如申请专利范围第20或21项可供实施申请专利范围第6项及第1,4至19项中任一项方法之装置,其中在轮胎胎面(13)上能以音波耦合之第三组发射体(61)可供第二超音波型式之第三音波(63)回响之用。23.如申请专利范围第20或21项可供实施申请专利范围第6项及第1,4至19项中任一项方法之装置,其中在车轮轮缘(11)之一端面上能以音波耦合之第四组发射体(71)可供第二超音波型式之第四音波(73)回响之用。24.如申请专利范围第20或21项可供实施申请专利范围第6项及第1,4至19项中任一项方法之装置,其中在轮心体(9)之一端面上能以音波耦合之第五组发射体(81)可供第二超音波型式之第五音波(83)回响之用。25.如申请专利范围第20项之装置,其中许多组发射体(21,31,51,61,71,81)均被安装在一共同的检验支架(100)上。26.如申请专利范围第20或25项之装置,其中在各组发射体(21,31,51,61,71,81)中至少有一组发射体是以脉冲回波模式(impulse-Echo mode)来操作。27.一种实施申请专利范围第6项及第1至19项或第2至19项中任一项方法所用之装置,其特征为:在轮心体(9)之一端面上能以音波耦合之第二个二维(dimension)组发射体阵列(61)可供第一超音波型式之第一音波(23,33)及第二超音波型式之第三音波(63)回响之用。28.如申请专利范围第27项可供实施申请专利范围第6项及第1至19项或第2至19项中任一项方法所用之装置,其中在轮心体(9)之一端面上或在车轮轮缘(11)之一端面上能以音波耦合之第二个二纳组发体阵列(81)可供第一超音波型式之第二音波(53)及第二超音波型式之第四音波(73)或第五音波(83)回响之用。29.如申请专利范围第27或28项之装置,其中许多组发射体阵列均被安装在一共同的检验支架上。30.如申请专利范围第27或28项之装置,其中在各组发射体阵列中至少有一组发射体阵列可以脉冲回波模式来操作。31.如申请专利范围第20,27或28项之装置,其中在各组发射体(21,31,51,61,71,81)或各组发射体阵列中至少有一组发射体或发射体阵列之接收信号输入至一评价单元,该评价单元使各接收信号重叠而形成影像,而各接收信号是产生在不同的回响位置上及/或以不同的回响方向而产生。图式简单说明:第1图:根据本发明之装置的第一实例以供检验火车车轮之用。第2图:沿第1图之装置及火车车轮剖面线II-II之剖面图。第3图:根据本发明之火车车轮检验装置之第二实例。第4图:沿第3图之装置及火车车轮剖面III-III之剖面图。第5图:根据本发明之火车车轮检验装置之第三实例。
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