无损检测 轨道交通双轨探伤 漏磁检测系统 征求意见稿.docx

ICS77.040.20H 26CSTM团体标准T/URTI0004-2020无损检测轨道交通双轨探伤漏磁检测系统Nondestructivetestingdoubletrackmagneticfluxleakagetestingsystemforrailtransit征求意见稿2020-XX-XX实施2020-XX-XX发布中关村材料试验技术联盟发布前言III无损检测轨道交通双轨探伤源磁检潴系统11范围12规范性引用文件13术语和定义23.1 漏磁检测系统MAGNETICFLUXLEAKAGETESTINGSYSTEM23.2 漏磁检测硬件MAGNETICFLUXLEAKAGETESTINGHARDWARE23.3 漏磁检测软件MAGNETICFLUXLEAKAGETESTINGSOFTWARE23.4 检测探头DETEcTIONPRoBE23.5 滑靴SLlPPERS23.6 磁规MAGNETYOKE23.7 漏磁检测主机MAGNETICFLUXLEAKAGETESTINGHOST33.8 漏磁检测工控机INDUSTRIALCOMPUTERFORMAGNETICFLUXLEAKAGETESTING33.9 激励电源EXCITATIONPOWERSUPPLY34使用条件35技术要求45.1 基本要求45.1.1 检测系统总要求45.1.2 检测系统硬件要求45.1.2.1 霍尔传感器技术要求45.1.2.2 探头技术要求55.1.2.3 磁匏技术要求55.1.2.4 滑靴技术要求55.1.2.5 检测工控机要求55.1.3 检测系统软件要求65.2 外观和结构65.3 安全要求65.4 使用说明书及有关文件66试验方法66.1 环境检验66.2 基本要求检验86.2.1 检测系统性能检验86.2.2 检测系统硬件检验96.2.2.1 霍尔传感器性能检验96.2.2.2 探头性能检验9622.3 磁匏性能检验9622.4 .4滑靴性能检验9622.5 检测工控机性能检验10622.6 检测系统软件功能检验106.3 外观检测106.4 安全性能检验107检验规则107.1 总则107.2 检验分类107.3 定型检验117.4 交收检验117.5 例行检验Il8贮存12本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会、南京航空航天大学工信部高速载运设施无损检测监控技术重点实验室、中铁第四勘察设计研究院等单位提出。本标准由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会归口。本标准主要起草人：王平、邱绍峰、耿明、石永生、郭满鸿、龙建兵、陈路明、刘建利、何平、徐剑敏、许辉、李成洋、许勇、徐维磊、贾银亮、许鹏、朱江、姜汉超、雷刚、黄永军、郭勤、葛志德、左义峰、夏浪、詹红庆、马建民、李晴、边永丰、王子成、丁伟、张定成、张剑、李红梁、郭思进、梁冰洁、朱善琪无损检测轨道交通双轨探伤漏磁检测系统1范围本标准规定了轨道交通双轨探伤漏磁检测系统的使用范围、术语和定义、使用条件、系统构成、技术要求、检验方法和检验规则等。本标准适用于轨道交通双轨探伤漏磁检测系统的开发、制造和应用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T34885-2017无损检测漏磁超声检测总则GB50055-2011通用用电设备配电设计规范GB/T2421-1999电工电子产品基本环境试验规程总则(eqvIEC60068-1：1988)GB/T2422-1995电工电子产品基本环境试验规程术语(eqvIEC60068-5-2：1990)GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温(idtIEC60068-2-1：1990)GB/T2423.22001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温(idtIEC60068-2-2：1974)GB/T2423.32006电工电子产品基本环境试验规程试验Cab：恒定湿热试验方法(eqvIEC60068-2-3：1984)GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ea和导则：冲击(idtIEC60068-2-27：1987)GB/T2423.61995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞(idtIEC60068-2-29：1987)GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验FC和导则：振动(正弦)(idtIEC60068-2-6：1982)GB/T18268.12010测量、控制和实验室用的电设备漏磁兼容性要求第1部分:通用要求(1EC613261：2005,IDT)GB/T4857.21992包装运输包装件温湿度调节处理(eqvISO2233：1986)GB/T4857.51992包装运输包装件跌落试验方法(eqvISO2248：1985)GB/T1912000包装储运图示标志(eqvISO780：1997)GB/T5080.7-1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(idtIEC60605-7：1978)GB92541998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(idtCISPR22：1997)GB9969.11998工业产品使用说明书编写第1部分：总则GB/T176181998信息技术设备抗扰度限值和测量方法(idtCISPR24：1997)GB/T18031-2000信息技术数字键盘汉字输入通用要求GB/T4208-2017外壳防护等级(IP代码)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1漏磁检测系统magneticfluxleakagetestingsystem利用漏磁检测技术对钢轨轨道表面上由钢轨轮对长期碾压而产生的滚动疲劳伤损(鱼鳞伤)，钢轨材料劣化以及表面残余应力，进行检测和评估的检测系统。主要由漏磁检测硬件和软件组成。3.2漏磁检测硬件magneticfluxleakagetestinghardware漏磁检测硬件主要由检测探头(激励、阵列传感器)、检测主机、检测工控机、激励电源组成。3.3漏磁检测软件magneticfIuxIeakagetestingsoftware漏磁检测软件主要实现读取采集数据、检测数据的存储、与检测主机通信并设置信号调理电路参数等功能。3.4检测探头detectionprobe检测探头是一种阵列式的把漏磁信号转换为电信号的霍尔传感器。主要由传感器支架、磁挽、顶面传感器、顶面滑靴、轨距角滑靴、轨距角传感器等组成。3.5滑靴sIippers滑靴是传感器的承载装置。3.6磁聊magnetyoke磁筑是漏磁激励装置。3.7漏磁检测主机magneticfluxleakagetestinghost主要是漏磁信号的调理放大电路,将调理放大电路板安装到机箱内，形成检测主机。3.8漏磁检测工控机industrialcomputerformagneticfluxleakagetesting检测工控机主要用力伤根数据显示、存储、处理等。3.1激励电源excitationpowersupply激励电池为漏磁检测激励供电。4使用条件4.1.1 环境适应性a）适用于43kg/m75kg/m在役钢轨的漏磁探伤作业。b）海拔高度：2000m及以下。c）能承受自然环境如风、沙、雨、雪的侵袭。d）能满足昼夜作业的要求。4.1.1.1 气候环境适应性气候环境适应性如下表1所示：表1气候环境适应性气候条件参数温度工作TOc-+50tC贮存运输T5C55C相对湿度工作20%90%(40C)贮存运输10%90%(40C)4.1,1.2机械环境适应性应符合GBT21563-2018轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验。如下表2-表5所示。表2振动试验项目分项参数初始和最后振动响应检查频率范围5Hz35Hz扫频速度1oct/min驱动振幅0.15mm定频耐久试验驱动振幅0.15mm持续时间10min扫频耐久试验频率范围5Hz35Hz5HZ位移幅值0.15mm扫频速率1oct/min循环次数2表3冲击试验峰值加速度/(ms2)波形持续时间ms冲击波形5011半正弦波表4碰撞试验峰值加速度/(ms2)波形持续时间/ms碰撞次数碰撞波形50161000半正弦波表5运输包装件跌落试验包装件质量kg跌落高度mm151000153080030406005技术要求5.1 基本要求5.1.1 检测系统总要求a)探伤作业最高速度：不小于15kmh°b)系统检出率：不小于90%。c)系统误报率：不大于5%od)钢轨浅表层伤损检测深度：5mm。e)钢轨浅表层裂纹检测宽度：大于0.3mm。D连续工作时间：不小于5小时。g)MTBF时间：不少于5000小时。5.1.2 检测系统硬件要求5.1.2.1霍尔传感器技术要求a）传感器量程:±900Gs0b）灵敏度:l.30mVG°c） 响应频率：10-23KHZ。d） 检测速度：20KMhoe） 线性度：1%。f） 尺寸：4.17*3.10*1.57mmo5.1.2,2探头技术要求a）顶面处传感器采用多路个霍尔传感器，X（钢轨径向），y（钢轨横向）和Z（垂直钢轨表面方向）方向应覆盖钢轨顶面。b）轨距角处阵列传感器采用多个霍尔传感器，应具有X（钢轨径向）和y（钢轨横向）。c）探测能力：X方向传感器应能反应出从缺陷一侧运动到缺陷上方再远离缺陷的过程；y方向传感器应能反应水平方向有斜度的缺陷时信号；Z方向传感器应能反应缺陷垂直分量，传感器经过缺陷过程中，磁力线发生转变，有正负峰。d）探头重量不大于26kgoe）以15kmh速度进行检测时，试块上的人工伤损应能全部检出。5. 1.2.3磁辗技术要求a） 平均电阻240Q。b） 尺寸W200mm*102mm*60mmo6. 1.2.4滑靴技术要求a）顶面滑靴尺寸W400mm*110mm*50mm0b）侧面滑靴尺寸W400mm*55mm*40mm0c）以15kmh的速度在标定线上运行时，能正常通过9号、12号道岔。5.1.2.5检测工控机要求a）机箱应防尘、防潮、防振动。b）应配有4个USB接口、1个串口、1个HDM【接口、2个千兆网口、1个音频接口。c）内存28G。d）固态硬盘2250G。e）尺寸W400mm*300mm*80mm。D重量W6kg。5.1.3检测系统软件要求检测软件可实现读取采集数据、检测数据的存储、与检测主机通信并设置信号调理电路参数等功能。5.2 外观和结构a）滑靴、检测主机、检测工控机表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等，表面涂镀层不应起泡、龟裂、脱落和磨损，金属零部件不应有锈蚀及其它机械损伤。b）滑靴、传感器、检测主机、检测工控机等零部件应紧固无松动及其它活动部件的动作应灵活可靠。c）检测硬件上的标志、铭牌和说明功能的文字及符号，应简明清晰，并符合相关国家标准。其中铭牌上要标出产品名称、商标、产地、型号、制造单位以及机器编号。5.3 安全要求a）检测设备和检测探头等绝缘电阻不应小于IMQob）检测工控机、检测主机等设备接地，且接地电阻不超过0.1Q。c）检测工控机、检测主机电源输入口附近的明显部位应标明输入电压、频率及电流容量。5.4 使用说明书及有关文件使用说明书的编写应符合GB9969.11998的规定。6试验方法6.1环境检验6.1.1 一般要求环境试验方法的总则和名词术语应符合GB"24211999、GB/T24221995的有关规定。6.1.2 温度下限试验6.1.2.1工作温度下限试验按GB"2423.12001“试验Ad”进行。严酷度应符合4.1.1.1中对工作温度下限值的要求。加电运行自检程序2h,受试样品应工作正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢更时间为2k6.1.2.2贮存温度下限试验按GB/T2423.1-2001“试验Ab”进行。严酷度应符合4.1.Ll中对贮存温度下限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16h。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2h。为防止试验中受试样品结霜和凝露，允许将受试样品用聚乙烯薄膜密封后进行试验，必要时还可以在密封套内装吸潮剂。6.1.3温度上限试验6.1.3.1工作温度上限试验按GBZT2423.12001“试验Ad”进行。严酷度应符合4.1.1.1中对工作温度上限值的要求。加电运行自检程序2h,受试样品应工作正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2h。6.1.3.2贮存温度上限试验按GBZT2423.12001“试验Ab”进行。严酷度应符合4.1.1.1中对贮存温度上限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16h。实验完成后，恢夏室温，在正常大气压下恢®时间为2h。6.1.4恒定湿热试验6.1.4.1工作条件下恒定湿热试验参照GB/T2423.3-1993“试验Ca”进行，严酷度应符合4.1.1.1中对工作的湿热上限值要求。受试样品须进行初始检测。试验时间为2h。在此期间加电运行自检程序，工作应正常。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2ho6.1.4.2贮存条件下恒定湿热试验按GB/T2423.31993“试验Ca”进行。受试样品须进行初始检测。受试样品在不工作条件下存放48h,严酷度应符合4.1.1.1对贮存的湿热上限值要求。实验完成后，恢复室温，在正常大气压下恢复时间为2h,并进行最后检测。6.1.5振动试验按GB/T2423.101995“试验Fc”进行，受试样品按工作位置固定在振动台上，进行初始检测，受试样品在不工作状态下，按表2规定值，分别对三个互相垂直轴线方向进行振动。工作状态下的振动试验应加电运行自检程序，受试样品应工作正常。试验结束后应进行外观和结构的检查。6.1.5.1初始振动响应检查试验在给定频率范围内，在一个扫频循环上完成。试验过程中记录危险频率，包括机械共振频率和导致故障及影响性能的频率（后者仅在工作状态下产生）。受试样品应进行一次附加的不工作状态下的振动响应检查，并记录共振频率。6.1.5.2定频耐久试验用初始振动响应检查中记录的危险频率进行定频试验，如果两种危险频率同时存在，则不得只选其中一种。若在试验规定频率范围内无明显共振频率或无影响性能的频率，或危险频率超过四个则不做定频耐久试验，仅做扫频耐久试验。6.1.5.3扫频耐久试验按表2给定频率范围由低到高，再由高到低，作为一次循环。按表2规定的循环次数进行，已做过定频耐久试验的样品不再做扫频耐久试验。6.1.5.4最后振动响应检查此项试验在不工作状态下进行，对于已做过定频耐久试验的受试样品应做此项试验。对于需做扫频耐久试验的样品，可将最后一次扫频试验作为最后振动响应检查。本试验须将记录的共振频率与初始振动响应检查记录的共振频率相比较，若有明显变化，应对受试样品进行修整，重新进行该项试验。而这种修整必须在该批所有产品上进行。6.1.6冲击试验按GB/T2423.51995“试验Ea”进行。受试样品应进行初始检测。安装时要注意重力影响，按表3规定值，在不工作状态下，分别对三个互相垂直轴线方向进行冲击，冲击次数各为三次，实验后加电自运行Ih,工作正常。6.1.7碰撞试验按GB/T2423.61995“试验Eb”进行。受试样品应进行初始检测，安装时要注意重力影响，按表4规定值，在不工作状态下，分别对三个互相垂直轴线方向各进行一次碰撞。试验后加电自运行Ih,工作正常。6.2基本要求检验6.2.1检测系统性能检验a）滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15kmh的速度，分别连续50次不间断的检测标定线，记录每次系统的检出率、系统误报率，50次之后，取平均值，统计检出率、系统误报率应满足5.1.1要求。通过观测检测软件以及数据回放软件分析观察检测能力。检测深度及裂纹宽度等能力应满足5.1.1要求。b）连续工作时间能力检测:探伤设备在满负荷工作状态下应能满足连续工作时间:不小于5小时。c）按照GB"5080.71986,进行设备可靠性试验，验证漏磁检测系统平均无故障时间，应满足5.1.1要求。6.2.2检测系统硬件检验6.2.2.1霍尔传感器性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。b）给传感器提供5V的供电电压，用万用表测量输出电压，传感器输出电压应满足5.1.2.1要求。c）通过给传感器芯片一个磁场变量（比如磁场变化IOOGS）看输出电压变化值的大小,来观察传感器的灵敏度，灵敏度应满足5.1.2.1要求。d）用游标卡尺（MPE:±0.5mm）测量传感器芯片尺寸，应符合5.1.2.1要求。6.2.2.2探头性能检验d）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。e）采用钢卷尺（MPE:±0.5mm）检测探头尺寸，应符合5.1.2.2的要求。D采用钢卷尺（MPE:±0.5mm）检测探头结构，反复10次测量，取平均值，磁规提离值及传感器提离值满足5.1.2.2的要求。g）采用精度不低于0.1kg的称重设备，分别对各个模块称重3次，取算数平均值，将各个模块的算数平均值相加，作为总重。探头总重应符合5.1.2.2的要求。h）滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15kmh的速度，分别连续5次不间断的检测标定线，通过检测软件以及数据回放软件分析观察检测能力。检测能力应满足5.1.2.2要求。6.2.2.3磁甄性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。c）用万用表对磁物电阻进行10次测量，取平均值。平均电阻满足5.1.2.3的要求。b）采用钢卷尺（MPE:±0.5mm）检测磁物整体轮廓，尺寸应符合5.123的要求。6.2.2.4滑靴性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。c）采用钢卷尺（MPE:±0.5mm）检测侧滑靴与顶面滑靴整体轮廓，尺寸应符合5.1.2.4的要求。d）以15kmh的速度在标定线上运行，来回进行500次运行实验，均能能正常通过9号、12号、18号道岔。6.2.2.5检测工控机性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行实验，并满足对应的技术要求。b）采用钢卷尺（MPE:±O.5mm）检测工控机整体轮廓，尺寸应符合5.L2.5的要求。a）常温条件下，采用精度不低于0.1kg的称重设备，分别对工控机进行4次称重，取算数平均值作为总重。称重结果满足5.1.2.5要求。6. 2.3检测系统软件功能检验滑靴搭载行走平台进行标定性实验，以15kmh的速度，分别连续20次不间断的检测标定线，通过检测软件以及数据回放软件观察检测软件功能。功能应满足5.1.3要求。6.3 外观检测观测外观，符合5.2相关规定。6.4 安全性能检验a）符合GB4943-200I信息技术设备的电气安全，实验电压为500V直流，检测探轮与机架之间绝缘电阻不应小于IMQ,其他部分也满足绝缘要求。b）接地连续性实验按GB4943中2.6进行。7检验规则7.1 总则产品在定型时（设计定型、生产定型）和生产过程中必须按本部分和产品标准的规定进行检验，并应符合各项规定的要求。7.2 检验分类产品检验分为三类：1）定型检验；2）交收检验；3）例行检验。各类检验项目和顺序分别按表7进行。表7检验项目检验项目I定型检验I交收检验I例行检验I技术要求I试验方法环境条件气候环境适应性OO4.1.1.16.1.26.1.36.1.4机械环境适应性OO4.1.1.26.1.56.1.66.1.76.1.8基本要求OO5.16.2外观和结构OO5.26.3安全要求O05.36.4注：“o”表示应进行的检验项目，“一”表示不进行检验的项目。7.3定型检验1）产品在设计定型和生产定型时均应进行定型检验。2）定型检验由产品承制方的质量检验部门或由上级主管部门指定或委托的质量检验单位负责进行。3）定型检验中出现故障或某项通不过时，应停止试验。查明故障原因，提出故障分析报告，排除故障，重新进行该项试验。若在以后的试验中再出现故障或某项通不过时，在查明故障原因，提出故障分析报告，排除故障，应重新进行定型检验。4）检验后应提交定型检验报告。7.4 交收检验1）批量生产或连续生产的产品，进行逐批全数交收检验。检验中，出现任一项不合格时，返修后可重新进行检验。若再一次出现任一项不合格时，该产品判为不合格品。对于不合格品，应修复成合格品后才能交付。2）交收检验由产品承制方的质量检验部门负责进行。7.5 例行检验1）批量生产的产品，一般每批均应进行例行检验；连续生产的产品，每年应至少进行一次例行检验。当主要设计、工艺及关键元器件、原材料改变时，应进行例行检验。2）例行检验由产品承制方质量检验部门或上级主管部门指定或委托的质量检验单位负责进行,根据订货方的要求，产品承制方应提供近期例行检验报告。3）例行检验的样品应在交收检验合格产品中随机抽取，检验项目的试验样品数为1-2个。4）例行检验中故障处理按以下规定进行：检验中出现故障或任一项通不过时，应查明故障原因，提出故障分析报告。经修复之后，再顺序做以下各项检验，如再次出现故障或某项通不过，查明故障原因后提出故障分析报告，再经修复后，应重新进行例行检验。在重新进行例行检验中，又出现某一项通不过时，则判该产品通不过例行检验。例行检验中经环境试验的样机，应印有标记，不准作为正品出厂。5）检验后应提交例行检验报告。8贮存产品贮存时应放在原包装箱内，存放产品的仓库环境温度为OC40,相对湿度为20%85%。仓库内不允许有各种有害气体、易燃和易爆物品及有腐蚀性的化学物品，并且应无强烈的机械震动、冲击和强磁场作用。包装箱应垫离地面至少15cm,距离墙壁、热源、冷源、窗口或空气入口至少50emo若在制造单位存放超过六个月，则应在出厂前重新进行交收检验。