一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统的制作方法

技术属于仪表校准测量，具体涉及一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统。

背景技术：

1、超声波探伤仪是保证我国铁路安全运行的重要设备，钢轨焊缝超声波探伤仪作为超声波探伤仪的一种，是铁路专用计量器具，是保证我国铁路安全运行的重要设备，轨焊缝超声波探伤作业的技术指标和超声波探伤仪不一样，但校准方法和钢轨探伤仪部分相同。随着电子技术的发展，钢轨焊缝超声波探伤仪由模拟型向数字型升级，各个超声波探伤仪生产厂家陆续推出了数字式超声波探伤仪，检定规程jjg(铁道)130-2015《钢轨超声波探伤仪》对钢轨探伤仪的检定，其标准器推荐采用示波器、函数信号发生器、衰减器等分立式仪器，但是使用的检定仪器全部是分立的，主要采用人工测试方案，是使用函数信号发生器、衰减器等标准器对钢轨焊缝超声波探伤仪的衰减器、时基线性误差、垂直线性误差、动态范围、阻塞范围等进行手动校准，其操作困难，由于函数信号发生器、衰减器等分立式仪标准器操作复杂，需要设置不同的探伤标准波形，对站段检定人员技术水平要求高、校准效率低；而且目前还没有钢轨焊缝超声波探伤仪专用校准装置对钢轨焊缝超声波探伤仪进行自动校准的相关技术，钢轨焊缝超声波探伤仪的生产厂家多，当技术指标超范围时标定方法各不相同，没有标定统一提示，不能实现钢轨焊缝超声波探伤仪统一校准，难以达到数字化、信息化管理的目标。

技术实现思路

1、实用新型的目的在于提供一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，根据实用新型能够满足用户对检定工作标准化的要求，实现了钢轨焊缝超声波探伤仪的自动化、标准化校准，降低了计量检定人员的使用难度，提高了校准工作质量，大大提高了校准效率。为了实现上述目的，实用新型采用以下技术效果：

2、根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，所述探伤仪校准系统包括上位机、信号控制器、程控衰减器以及与被测超声波探伤仪连接的标准信号发生模块，其中，被测超声波探伤仪通过固定衰减器与标准信号发生模块的同步触发输入端连接，所述标准信号发生模块的信号输出端通过程控衰减器与被测超声波探伤仪的信号输入端连接，所述信号控制器分别与标准信号发生模块和程控衰减器连接，所信号控制器与所述上位机通信连接。

3、上述方案优选的，在所述被测超声波探伤仪探测回路上连接有数字示波器，所述数字示波器通过bcn转接口或n-sam转接口与所述被测超声波探伤仪通信连接，所述信号控制器通过信号接口单元分别与数字示波器、标准信号发生模块和程控衰减器通信连接。

4、上述方案优选的，所述信号接口单元为usb通信接口或rs232通信接口。

5、上述方案优选的，所述信号控制器与上位机通过rs232通信接口或rj45通信结构进行通信连接，所述信号控制器为dsp处理器、fpga处理器或单片机控制器，所述标准信号发生模块为频率计、频谱分析仪、音频分析仪、函数信号发生器中的一种或多种。

6、上述方案优选的，所述标准信号发生模块的信号输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与固定衰减器连接，所述固定衰减器的输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输出端连接，所述程控衰减器的标准信号输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与标准信号发生模块的输出端进行连接，所述程控衰减器的衰减输出端通过bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输入端连接。

7、上述方案优选的，所述固定衰减器的固定衰减量为宽带45db，所述程控衰减器的衰减量为30db～80db，所述程控衰减器提供的衰减步进包括1db、2db、4db、8db、10db和12db。

8、上述方案优选的，在所述程控衰减器的衰减触发输入端串联连接有输入控制开关，在所述程控衰减器的衰减输出端串联连接有输出控制开关。

9、上述方案优选的，所述程控衰减器的衰减输出端依次通过输出控制开关、bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输入端连接。

10、上述方案优选的，在所述输出控制开关的输出端一侧并联连接有匹配电阻或匹配电容cs。

11、综上所述，由于实用新型采用了上述技术方案，实用新型具有以下技术效果：

12、(1)本实用新型采用通用标准设备能够满足用户对检定工作标准化、可溯源的要求，实现了钢轨焊缝超声波探伤仪的自动化、标准化校准，通过对程控衰减器进行步进衰减且输出的信号精准度高，具有便用操作简单、精度高、性能稳定可靠等特点；本实用新型操作方便，易于上手的特点，即使没有计量基础的人员也能快速学会使用，降低站段计量检定人员的使用难度。

13、(2)本实用新型通过计算机(pc机终端)技术控制标准信号发生模块(信号发生器)，将钢轨焊缝超声波探伤仪校准工作中繁琐的波形生成简单化，只需一键设置即可输出相应波形，降低了计量人员工作出错的概率，提高了校准工作质量，大大提高了校准效率。

14、(3)本实用新型能够存储了大量钢轨焊缝超声波探伤仪的历史校准结果与检修经验，可以据此结合现场校准结果给出检修建议，实现检修结合。

技术特征：

1.一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述探伤仪校准系统包括上位机、信号控制器、程控衰减器以及与被测超声波探伤仪连接的标准信号发生模块，其中，被测超声波探伤仪通过固定衰减器与标准信号发生模块的同步触发输入端连接，所述标准信号发生模块的信号输出端通过程控衰减器与被测超声波探伤仪的信号输入端连接，所述信号控制器分别与标准信号发生模块和程控衰减器连接，所信号控制器与所述上位机通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：在所述被测超声波探伤仪探测回路上连接有数字示波器，所述数字示波器通过bcn转接口或n-sam转接口与所述被测超声波探伤仪通信连接，所述信号控制器通过信号接口单元分别与数字示波器、标准信号发生模块和程控衰减器通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述信号接口单元为usb通信接口或rs232通信接口。

4.根据权利要求1或2所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述信号控制器与上位机通过rs232通信接口或rj45通信结构进行通信连接，所述信号控制器为dsp处理器、fpga处理器或单片机控制器。

5.根据权利要求1或2所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述标准信号发生模块的信号输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与固定衰减器连接，所述固定衰减器的输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输出端连接，所述程控衰减器的标准信号输入端通过bcn转接口或n-sam转接口与标准信号发生模块的输出端进行连接，所述程控衰减器的衰减输出端通过bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述标准信号发生模块为频率计、频谱分析仪、音频分析仪、函数信号发生器中的一种或多种。

7.根据权利要求1或5所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述固定衰减器的固定衰减量为20～45db，所述程控衰减器的衰减量为0db～80db，所述程控衰减器提供的衰减步进包括1db、2db、4db、8db、10db和12db。

8.根据权利要求1或5所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：在所述程控衰减器的衰减触发输入端串联连接有输入控制开关，在所述程控衰减器的衰减输出端串联连接有输出控制开关。

9.根据权利要求8所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：所述程控衰减器的衰减输出端依次通过输出控制开关、bcn转接口或n-sam转接口与被测超声波探伤仪的输入端连接。

10.根据权利要求8所述的一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，其特征在于：在所述输出控制开关的输出端一侧并联连接有匹配电阻或匹配电容cs。

技术总结
技术公开了一种钢轨焊缝超声波探伤仪校准系统，所述探伤仪准系统包括上位机、信号控制器、程控衰减器以及与被测超声波探伤仪连接的标准信号发生模块，其中，被测超声波探伤仪通过固定衰减器与标准信号发生模块的同步触发输入端连接，所述标准信号发生模块的信号输出端通过程控衰减器与被测超声波探伤仪的信号输入端连接，所述信号控制器分别与标准信号发生模块和程控衰减器连接，所信号控制器与所述上位机通信连接，所述被测超声波探伤仪探测回路上连接有数字示波器。本技术能够满足用户对检定工作标准化的要求，提高了校准工作质量，大大提高了校准效率。

技术研发人员：杨钢锋,余昌杰,陈文春,陈宝振,凌东,韦裕霖,温志奎,徐强,罗福寿,韦松松,詹志霖,黄强,谭玮,李善
受保护的技术使用者：中国铁路南宁局集团有限公司
技术研发日：20240131
技术公布日：2025/2/20