第4章超声波探伤设备简介

第4 章超声波探伤设备简介超声波探伤仪是利用超声波

反射或透射原理检查工件缺陷的电子设备。它的作用是产生电振荡并加于探头晶片，激励晶片发射超声波；同时将探头接收回来的电信号进行放大，通过一定的形式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷的位置和大小等信息。

超声波探伤仪的种类很多，分类的方法各不相同，若按缺陷的显示方式主要可分为以下两种：

（一） A 型显示

通常所说的超声波探伤仪，就是指A 型显示的脉冲反射式探伤仪。它是以水平基线（X 轴）表示距离和时间，用垂直于基线的偏转（Y轴）表示幅度的一种信号显示方式。对同一种均匀介质而言，由于超声波传播时间与缺陷的埋藏深度成正比，因此，可以根据缺陷回波在荧光屏水平线上的位置确定缺陷的深度，用回波幅度的高低来衡量缺陷的大小。

（二）B 型显示

这是一种能够显示被检工件的横截面的图像，指示反射体的大致尺寸及其相对位置的超声信息显示方法,如图4-1 B 型扫描示意图。这种显示方法是将荧光屏上横坐标代表探头移动距离，纵坐标代表声波传播时间（或距离），基线随探头的移动和回波时间而变化，可直观了解探头移动下方横断面的缺陷分布和离探测面的深度，获得在探头扫查方向的断面图。

图4-1 B 型扫描示意图

1—探头；2—试件；3—缺陷；4—表面反射；5—底面反射；6—缺陷反射；7 - 示

波屏

4.1 常用超声波探伤仪

上海目前具有420 公里的投入使用线路里程，但是目前上海地铁运营公司工务分公司只负责1～4号线四条线路的探伤检测工作，共148.53 公里，只占上海地铁总里程的35%，其他的线路目前都委托外单位负责探伤检测，所以目前拥有的探伤设备数量不多，

但是今后新线的陆续开通，外单位负责线路的接管，地铁工务负责的探伤里程会快速增加，对于钢轨探伤工作量增加的这种预期压力，上海地铁工务放弃增加设备和人员的做法，探讨研究使用大型钢轨探伤车，改变探伤模式，在不大幅增加设备和人员的情况下，提高探伤效率，以满足将来日常的对钢轨探伤检测要求。上海地铁钢轨探伤设备具体情况见3表3-1

上海地铁目前使用的钢轨探伤仪主要是JGT-6 系列钢轨探伤仪以及CTS-22 通用探伤仪。JGT-6 系列钢轨探伤仪主要是针对钢轨母材探伤，技术成熟，探测能力强。CTS －22 通用探伤仪主要用来进行钢轨焊缝探伤和现场一些疑难伤损的校对。

表3-1 上海地铁钢轨探伤设备具体情况表

型号日常作业应用范围

用于钢轨母材、道岔设备探伤，人工推行小车式探伤，属于模拟JGT-6 型模拟式钢

轨探伤仪

式探伤设备，使用A 型显示，对长轨条焊缝位置探伤能力差。

用于钢轨母材、道岔设备探伤，人工推行小车式探伤，属于数字JGT-10 型数字式钢

轨探伤仪式探伤设备，使用A/B 型显示，能波形储存，对长轨条焊缝位置探伤能力

差。

用于钢轨长轨条焊缝位置的探伤检测，便携式探伤仪，属于模拟CTS-2200 模拟式通

用探伤仪式探伤设备，使用A 型显示，对每一位具体置探伤能力强，一般用于焊缝探

伤。

用于钢轨长轨条焊缝位置的探伤检测，便携式探伤仪，属于数字CTS-2020 数字式超

声探伤仪式探伤设备，使用A/B 型显示，对每一位具体置探伤能力强，一般用于焊缝

探伤。

大型钢轨探伤车对正线连续性探伤，探伤能力强，速度快，使用 B 型显示，刚从

国外引进，目前仍在调试阶段，尚未正式投入使用。

4.1.1

JGT-6型模拟式钢轨探伤仪

JGT-6 系列仪器结构原理

JGT-6型钢轨探伤仪也称为钢轨探伤小车：装有检测轨道上钢轨伤损设备的专用小车。JGT-6系列钢轨探伤仪发展到现在为JGT-6B/A型，该仪器具有6个探伤通道，含有2个70°探头、2个37°探头及1个0°探头。在使用过程中，6通道0° 探头一般不用，

18°探头与

37°探头不同时使用。各通道设置的示意图如图4-2 所示。配有探伤小车，连接6组晶片，除轨面声束无法涉及的部位之外，可同时用反射法或穿透法探测钢轨的轨头伤、螺孔裂纹、轨腰水平或纵向裂纹、轨底裂纹和焊接裂纹等多种伤损。

1. 机头

2. 电池盒

3. 机头旋转紧固丝

4. 推手

5. 推手紧固丝

6. 抬手

7. 翻板

8. 探头及探头支架

9. 行走轮10. 水阀11. 快速放水口12. 翻板挂钩

37 度0 度3

通道6 通道

0 度37 度

5 通道4 通道

图4-2 JGT-6 型模拟式钢轨探伤仪探头设置示意图

仪器具有探伤灵敏度高，性能稳定，操作简单等优点。结构如图4-2、图4-3(a)、

70 度70 度

2通道1 通道

18 度× 2

3、4通道

图4-

3(b)。

图4-2 JGT-6型钢轨探伤仪的结构图

1、探头架在手推车箱底下部的二个探头架，具有简易手动升降装置和纵横向调节杆。

前后翻板上的二个探头架，可以松开碟形螺帽进行横向调节。四个探头架均有横向细调装置，以便将探头调至轨面适当位置。BJGT-6 型仪器的后翻板上增设了一只下压头探头架，主要用于螺孔小角度裂纹的探伤。探头架上方有升降提帽。打开提帽可以对压力进行内调。

2、探头插座

手推车前后均有插座，安装探头时，应将探头的连接插头按通道编号插入相应的插座上。各型号仪器均无校对插座，校对时一般占用第一或第三通道。

3、俯仰旋转托架

手推车上的俯仰旋转托架作为托架仪器的装置，具有上下、左右的俯仰和旋转功能，以适应不同高度人员的探伤和现场伤损的校验需要。

4、翻板架

为使多组探头同时工作，手推车底架采用翻板结构，探伤时需将前后翻板架放下并锁定，在公路上或停止探伤在钢轨上推行，应将翻板翻起。

5、给水系统

给水系统由水箱，水路调节阀和水管组成。探伤时打开水阀为探伤提供耦合剂。BJGT-6 型的水阀后侧有清洗槽，水箱底部有排污口。打开槽口螺帽，可对水阀疏通，水箱排污。

6、走行系统

尼龙轮、保险轮和橡胶轮组成走行系统。尼龙轮供探伤仪在钢轨上滚动走行，