北京交通大学学报
北京交通大學學報
북경교통대학학보
Journal of Beijing Jiaotong University
2015年
4期
37-43
,共7页
许西宁%叶阳升%余祖俊%江成%高宏伟
許西寧%葉暘升%餘祖俊%江成%高宏偉
허서저%협양승%여조준%강성%고굉위
钢轨应力检测%声弹性效应%现场可编程门阵列%互相关%插值
鋼軌應力檢測%聲彈性效應%現場可編程門陣列%互相關%插值
강궤응력검측%성탄성효응%현장가편정문진렬%호상관%삽치
stress measure in the rail%acousto-elastic effect%FPGA%cross-correlation%interpolation
针对超声波声速随钢轨应力变化而改变的特征,采用测量时间差的方法获得速度信息,设计开发了基于FPGA和USB接口的超声波传播时间精确测量系统.通过巴特沃斯低通运算去除信号中的噪声,基于互相关算法得到了超声波的传播时间差,并通过三次样条插值方法提高了时间差的测量分辨率.基于钢轨拉压实验平台,测量了不同应力状态下超声波在钢轨中的传播时间,获得了超声波在钢轨中的声弹性常数.实验表明:在钢轨中超声波的传播速度随应力的改变成线性变化,通过测量钢轨中超声波的传播速度,结合温度补偿算法,可实现钢轨应力的实时在线监测.
針對超聲波聲速隨鋼軌應力變化而改變的特徵,採用測量時間差的方法穫得速度信息,設計開髮瞭基于FPGA和USB接口的超聲波傳播時間精確測量繫統.通過巴特沃斯低通運算去除信號中的譟聲,基于互相關算法得到瞭超聲波的傳播時間差,併通過三次樣條插值方法提高瞭時間差的測量分辨率.基于鋼軌拉壓實驗平檯,測量瞭不同應力狀態下超聲波在鋼軌中的傳播時間,穫得瞭超聲波在鋼軌中的聲彈性常數.實驗錶明:在鋼軌中超聲波的傳播速度隨應力的改變成線性變化,通過測量鋼軌中超聲波的傳播速度,結閤溫度補償算法,可實現鋼軌應力的實時在線鑑測.
침대초성파성속수강궤응력변화이개변적특정,채용측량시간차적방법획득속도신식,설계개발료기우FPGA화USB접구적초성파전파시간정학측량계통.통과파특옥사저통운산거제신호중적조성,기우호상관산법득도료초성파적전파시간차,병통과삼차양조삽치방법제고료시간차적측량분변솔.기우강궤랍압실험평태,측량료불동응력상태하초성파재강궤중적전파시간,획득료초성파재강궤중적성탄성상수.실험표명:재강궤중초성파적전파속도수응력적개변성선성변화,통과측량강궤중초성파적전파속도,결합온도보상산법,가실현강궤응력적실시재선감측.
