1、HT-9D型焊缝超声波探伤仪 使 用 说 明 书邢台先锋超声电子有限公司 2023年4月19日目录1.概述12. 重要指标13. 仪器结构34. 按键功能简述45.仪器显示55.1 A显波形显示区65.2 B显图像显示区65.3 参数显示区76. 仪器操作76.1 开关机76.2 探伤方法选择76.3 检测参数96.3.1 K值调整126.3.2 声程调整126.3.3零点调整126.3.4 克制调整126.3.5 闸门调整136.3.6 单双设立136.3.7 前沿距离136.3.8 参数组次136.3.9 轨型146.3.10 拼孔值146.4 作业参数设立156.4.1 工号设立156.
2、4.2 里程设立166.4.3 线别设立166.4.4 股别设立166.4. 5 铁号设立166.4. 6 岔号设立166.4.7 线号设立176.4.8 场号设立176.4.9 GPS定位176.5 文献管理176.5.1 自动记录186.5.2 自动记录导出186.5.3 自动记录回放196.6 辅助功能206.6.1 亮度设立216.6.2 参数复位216.6.3 B显点大小226.6.4 反射报警开关/穿透报警开关226.7 标记功能227.探伤原理227.1 探测区域划分227.2 轨墙复合串列式探头探伤原理237.2.1 复合串列式扫查原理237.2.2 单收发扫查的原理257.2
3、.3 双晶片0度扫查原理257.3 轨头单探头探伤原理267.4 轨底脚单探头探伤原理267.5轨头和轨底角1发多收工作原理278 探伤作业298.1准备工作298.2作业流程298.2.1复合串列扫查轨腰298.2.2 轨头串列式1探测轨头上半部分308.2.3 轨头串列式2探测轨头下半部分308.2.4 轨底串列式探测轨底308.2.5 单探头检测轨头318.2.6 单探头检测轨底318.3灵敏度设立328.3.1复合串列灵敏度328.3.2 1发10收K型扫查灵敏度348.3.3单探头灵敏度358.4 B显伤损辨认368.5 探伤盲区检测手段（弧形探头，槽型探头）369. 上位机操作36
4、10. 电池和充电器4011 . 注意事项4012. 特殊配件及选购411.概述HT-9D型焊缝超声波探伤仪是钢轨焊缝探伤的专用仪器，执行TBT 26581.21-2023钢轨焊缝作业标准。适于探测国产和进口的43kg/m75kg/m钢轨。仪器设有多种探伤方法可以对在役钢轨的各类焊缝及热影响区进行全断面检测。HT-9D型钢轨焊缝探伤仪的重要特点如下：l 采用A型波形和B型图像同时同屏分区显示，实现了A、B型图像互补，提高了缺陷检出率。l 大屏幕、高亮度工业级彩色液晶显示屏，性能可靠，不同通道A显波形和B显图像使用不同颜色显示，界面和谐，便于用户区分观测。l 采用复合串列式探头、高速电子收发切换
5、电路，对轨墙2区部位焊缝探测速度达每秒180次，具有对钢轨焊缝轨墙部位垂直、倾斜、水平和平面状、体积状、点状缺陷的综合探伤能力。l 应用1路发射10路接受的K型扫查模式，具有对轨头，轨底垂直缺陷的检出能力。l 仪器内置增益补偿曲线，该补偿曲线多达200个补偿调整点，它将极大的加强缺陷的检出能力，同时克制特定噪波的显示。l 具有全程记录探伤数据和作业流程数据的功能，配合计算机播放软件，实现了数据保存、回放、再现、分析和记录。l 具有GPS定位功能，可以实现探伤数据与地理信息匹配。l 整机可在-2050环境温度范围正常工作。l 电源采用6600mA/h、16V锂电池组供电，可供仪器在正常状态下连续
6、使用不小于10小时。2. 重要指标l 衰减量：0110dB 衰减步进：0.5dBl 衰减误差：每20dB工作误差不大于1dBl 垂直线性度误差：4l 动态范围：30dBl 水平线性误差：2l 电噪声电平：10l 发射脉冲幅度：300VP-P（方波）l 发射脉冲反复频率：180Hz（串列式模式）、400Hz（手动单探头）l 发射通道：4个l 探伤方法：11种轨腰串列式轨头串列式1轨头串列式2轨底串列式轨头K2.5轨底脚K2.5自定义Kx通道3通道70+70+703通道37+37+0K1.0夹具探伤K1.2夹具探伤l 探测范围 轨腰串列式：K0.8通道（ABC通道）：声程300mm。 K0通道（D
7、通道）：声程250mm。轨头K2.5通道、轨底K2.5通道、KX通道（EFG通道）：声程250mm、100mm、50500mm可调轨头串列1、轨头串列2、轨底串列K1通道（H通道）： 声程250mm3通道70+70+70（A/B/D通道）、3通道37+37+0（A/B/D通道）：声程250mm(6075kg/m) 、200mm（4350kg/m）K1.0夹具探伤K1探头（H通道）：声程125mm。K1.2夹具探伤K1.2探头（H通道）：声程300mm。l 静态工作电流：700mA（100%亮度）l 探测灵敏度余量：单晶片0度探头探测 CS-1-5试块平底，灵敏度余量不小于58dB。l 克制电平
8、：090l 报警阈值：垂直满幅度的50，误差10l 电压适应性：1216.8V直流电压l 工作环境温度：3050的环境温度l 显示：仪器采用8英寸工业级彩色液晶屏作为显示器，内容丰富，亮度超高，性能稳定。3. 仪器结构仪器前面板见图3-1：涉及显示屏、键盘。图3-1 HT-9D前面板仪器后面板见图3-2：涉及电池仓，充电插头，产品名牌，仪器提手。图3-2 HT-9D 后面板仪器侧面见图3-3：涉及C9发射接受高频接头，GPS接口，U盘接口，串列探头接口。图3-3 HT-9D 侧面图4. 按键功能简述键盘共15个按键，从右到左按键功能简述如下，更多具体操作见“仪器操作”章节l ：仪器电源开关。l
9、 ：打开检测参数菜单，用于设立闸门位置、K值、声程等控制参数。l ：打开辅助功能菜单，用于设立屏幕亮度、参数复位等辅助功能。l ：打开模式功能菜单，用于切换不同的工作模式。l ：用于退出各种菜单，以及保存并清除当前B显图像。l /：调节各通道增益或者调节作业参数。l /：用于移动光标，调整菜单的参数。l ：在各种菜单中，光标移动到“”位置，按下拟定键为执行功能，在“文献列表”菜单中，按下“”键为播放功能。l ：多基线模式下切换单通道模式。l ：打开作业参数菜单，用于设立铁号、里程等作业。l ：打开文献管理菜单，用于查看、播放、导出各种数据文献5.仪器显示仪器显示界面重要分为A型脉冲显示区和B型
10、图形显示区和参数显示区。如图5-1所示图5-1 仪器显示界面区域划分5.1 A显波形显示区如图5-1所示，A显波形显示区位于屏幕上部中间位置，用于显示A显波形，会在不同探伤方法下显示不同通道的波形，同时也会在调节B显拼孔或回放B显数据等菜单下，隐藏波形并显示菜单。5.2 B显图像显示区如图5-1所示，B显图像显示区位于屏幕下部，用于显示B显图像。在串列1探头探伤方法下，将显示被检钢轨轨墙的纵截面二维图形，同时在右侧显示一幅钢轨横截面的轮廓，轮廓内将实时显示K型扫查得到的收发关系及其相应的深度。在其他探伤方法下，由于是手动操作没有编码器辅助，所以只能通过B显自动的方法，让用户手与B显图像前进的速
11、度一致才干出现合适的B显图像，此时钢轨横截面轮廓将不显示。B显图像显示区同时也是重要的菜单显示区，当打开作业、辅助功能、文献管理、检测参数等菜单后，B显图像将会隐藏改而显示菜单内容。5.3 参数显示区如图5-1所示，参数显示区位于A显波形显示区的两侧，其中左侧重要用于显示作业，如日期、时间、机号、工号、里程、铁号、场号、股别、线别等，右侧重要用于显示当前作业通道的控制参数，如增益、K值、声程、零点、克制度、闸门位置，同时还包含操作提醒区和数显区等。6. 仪器操作HT-9D型焊缝超声波探伤仪在设计之初充足考虑了功能的使用频率，将重要的使用频率较高的功能都作为独立的快捷键，方便用户操作，将其余使用
12、频率较低的功能或者选项太多无法放入键盘的功能所有放入菜单中，便于用户查找。所有控制参数设立的结果都将显示在参数显示区，方便用户查询当前的仪器工作状态。以下对重要操作分类进行论述。6.1 开关机仪器电源开关位于键盘的左上角。注意事项：开机情况下，直接拔电池或者仪器内部电源线接头松动将会导致异常关机，引起当前参数无法正常保存，再次开机后系统将报警，并在“提醒”区显示“异常关机”。异常关机对数据存储有影响，应尽量避免异常关机出现。6.2 探伤方法选择仪器共有11种探伤方法，开机后按“”键，进入模式键面，通过“”“”选择探伤模式。如图6-1所示:图6-1 模式选择界面本仪器共设有十一种重要探伤模式，涉
13、及：l 模式一：轨腰串列式，使用串列探头检测轨墙，其中多达22个通道，使用K型扫查（通道C1C19）检测轨墙部位的垂直类缺陷，使用K0探头（通道D）检测轨墙部位的水平类缺陷，使用前、后K0.8探头检测轨墙斜向裂纹。l 模式二：轨头串列式1，使用K1单探头发射（钢轨内侧），矩阵探头接受（钢轨外侧），扫查轨头上半部分15毫米深度断面。l 模式三：轨头串列式2, 使用K1单探头发射（钢轨内侧），矩阵探头接受（钢轨外侧），扫查轨头下部分15毫米深度断面。l 模式四：轨底串列式，使用K1单探头发射（钢轨内侧），矩阵探头接受（钢轨外侧），扫查轨底全断面。l 模式五：轨头K2.5，使用K2.5探头250mm
14、声程检测轨头两侧区域缺陷。l 模式六：轨底角K2.5，使用K2.5探头100mm声程检测轨底两侧缺陷。以下为扩展功能，用于特殊检测功能：l 模式七：自定义Kx通道：使用参数可调的单探头检测钢轨其他部位。同时，此通道可以接矩阵探头探测轨底。l 模式八：3通道70+70+70，使用3个70探头检测路轨轨头区域缺陷。l 模式九：3通道37+37+0，使用2个37探头和一个0探头检测轨墙区域的缺陷。l 模式十：K1.0夹具探伤，当夹具与焊缝间距小于150mm时，使用K1接受阵列探头置于轨底一侧，探头的接受方向朝向焊缝，并将前沿距焊缝中心约60mm。手持K1槽形单发射探头在轨头的另一个侧面由焊缝至距焊缝
15、80mm范围移动，超声波射向焊缝。l 模式十一：K1.2夹具探伤，当夹具与焊缝间距小于150mm时，使用K1.2 阵列探头和K1.2槽形单探头放置在轨底一侧，运用轨角边侧面的反射，完毕轨底焊缝半边的扫查，扫查完毕后在另一个侧面完毕另一半轨底焊缝的探测。6.3 检测参数仪器重要的控制参数所有放入检测参数菜单。当按下“”键，系统将关闭B显图像显示，改显示检测参数菜单，在单基线和多基线下，检测参数菜单不同。在轨腰串列式探伤方法下，多基线模式，按下“”键进入“B显拼孔”菜单，通过“”“”选择通道，“”“”调节拼孔值。如图所示：图6-2 检测参数菜单一在轨头串列式1、轨头串列式2、轨底串列式、K1.0夹
16、具探伤和K1.2夹具探伤方法下。用户可以通过“”“”键移动光标，“”“”键调节选中参数，实现对控制参数的调节，如下图所示：图6-3 检测参数菜单二在轨头K2.5-250和轨底角K2.5-100探伤方法下。用户可以通过“”“”键移动光标，“”“”键调节选中参数，实现对控制参数的调节，如下图所示：图6-4 检测参数菜单三在KX探头探伤方法下，“通道参数”添加了一项“参数组次”，可以供用户保存5组成套参数。用户可以通过“”“”键调节“参数组次”参数，实现对控制参数的切换，如下图所示：图6-5 检测参数菜单四在3通道70+70+70和3通道37+37+0探头探伤方法下，多基线模式，直接进入“B显拼孔”
17、菜单，通过“”“”选择通道，“”“”调节拼孔值，如下图所示：图6-6 检测参数菜单五6.3.1 K值调整在单基线显示模式下按下“”键，打开检测参数菜单，见图6-3 、图6-4使用“”“”键移动光标至“K值”，通过“”“”键调节可以对K值进行设立。K值的调节范围是0.03.0，步进0.1。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.2 声程调整在单基线显示模式下按下“”键，打开检测参数菜单，见图6-3 、图6-4，使用“”“”键移动光标至“声程”，通过“”“”键调节可以对声程进行设立。声程的调节范围是100mm500mm，步进1mm。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.3零点调整在单基线显示模式
18、下按下“”键，打开检测参数菜单，见图6-3 、图6-4使用“”“”键移动光标至“零点”，通过“”“”键调节可以对零点进行设立。零点的调节范围是0us24.0us，步进0.1us。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.4 克制调整在单基线显示模式下，按下“”键，打开检测参数菜单，见图6-3 、图6-4，将光标移动到“克制”按“”“”键可调节当前通道的克制度，步进10%，克制度调节范围090%共十级。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.5 闸门调整HT-9D设有测量闸门方便用户对特定脉冲信号进行测量。将光标移动到“测量闸门”使用“”“”键设定闸门的开关。将光标移动到“闸门宽度”通过“”“”键
19、调节闸门宽度。默认闸门是“关”，打开“测量闸门”可通过“”“”“”“”调节闸门在波形显示区域的位置。6.3.6 单双设立将光标移动到“单双收发”通过“”“”来设立单双收发状态。使用探头为单晶片时设立为单，探头为双晶片时设立为双。此功能只有在轨头K2.5-250、轨底角K2.5-100和KX探伤方法下才有效，其他探伤方法单双收发模式是固定的。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.7 前沿距离为方便用户测量伤损与探头的水平距离，HT-9D型焊缝超声波探伤仪添加了前沿距离功能，即设立探头前沿到探头晶片之间的距离。这样用户从屏幕上读到的伤损水平距离（L值）就是探头前沿到伤损的距离。只有在K2.5-2
20、50、K2.5-100、KX探头探伤方法下才可以调整前沿距离。方法是按下“”键，打开检测参数菜单，见图6-3 、图6-4，使用“”“”键移动光标至“前沿距离”，通过“”“”键调节可以对前沿距离进行设立。前沿距离的调节范围是0mm25mm，步进1mm。操作结果将显示在右侧参数显示区。6.3.8 参数组次在KX探头探伤方法下有一项特殊的功能，即此G通道具有5组独立的参数，每组内改变控制参数不影响其他组参数，这样方便用户对成套的特殊参数进行快速切换。切换参数组次的方法是按下“”键，打开检测参数菜单，见图5.3，使用“”“”键移动光标至“参数组次”，通过“”“”键可以对参数组次进行设立。操作结果将显示
21、在右侧参数显示区。6.3.9 轨型仪器在“轨腰串列式”探伤方法下，串列式扫查的声程根据轨型的不同而不同。在不同的轨型下，需要用户调整轨型参数。在检测参数菜单下，通过 “”“”键将光标移动到轨型，按“”“”键可以选择43轨、50轨、60轨、75轨共四种轨型做为当前的轨型设立，按“”完毕设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.3.10 拼孔值拼孔值只在串列探伤方法下有效，具体操作方法是一方面在有螺孔的钢轨接头或钢轨试块上推一幅完整的B显图像，按“”键，系统将在A显波形显示区显示B显拼孔菜单，如下图所示，此时按“”“”键选择相应通道A、B、C、D，“+”“-”键对拼孔值进行调节。调节时可以看到指定
22、通道的B显点水平移动。用户将各个通道的B显图像调节至与实际位置相同，即可完毕拼孔值的调节。与路轨探伤仪不同，焊缝探伤仪的串列探头中每个探头位置是固定的，所以一般情况下，B显拼孔不用做调整。图6-7 B显拼孔菜单6.4 作业参数设立用户可以通过按下“”键进入作业参数菜单，设立里程、铁号、工号等重要的作业参数，方便对探伤作业数据的保存、查询和管理，如下图6-8所示。图6-8作业参数菜单在此菜单中可以通过按“”“”键移动光标，按“”“”键调节选项，可对工号、里程、线别、股别、铁号、场号、线号进行设立。设立完毕后可以直接按“”返回波形菜单，作业参数自动保存。声明：仪器的时间和机器串号，需要仪器插接厂家
23、提供带有密钥的U盘，按“”进入到管理菜单调节。6.4.1 工号设立在作业参数菜单下，见图6-8，使用“”“”键移动光标至工号，按“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4.2 里程设立在作业参数菜单下，通过“”“”键移动光标至“里程”项，通过“”“”键对里程的每一位进行设立。6.4.3 线别设立系统共有6个线别选项，分别是上行、下行、站线、联线、单线、其他。在作业参数菜单下，见图6-8，使用“”“”键移动光标至线别，按“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4.4 股别设立系统共有2个股别选项，即左股和右股。在作业参数菜单下，见图6-8，使用“”
24、“”键移动光标至股别，按“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4. 5 铁号设立铁号设立在焊缝探伤过程是一项频繁的操作，为了方便用户快速设立，系统将作业参数菜单中光标的起始位置设定在铁号上，按“”“”键对铁号进行调节。光标默认位置是铁号的字符位，可以对养护后的钢轨铁号扩充。按“”左移光标到铁号的个位、十位，对单独位进行加1或减1操作。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4. 6 岔号设立在作业参数菜单下，见图6-8，使用“”“”键移动光标至岔号，“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4.7 线号设立在作业参数菜单下，见图6-8，使用“”“”键
25、移动光标至线号，“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4.8 场号设立在作业参数菜单下，见图6-8。使用“”“”键移动光标至场号，“”“”键可以对其进行设立。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.4.9 GPS定位 通过GPS对仪器的位置和时间进行调整，将光标移到GPS时间，按“”对时间校对。6.5 文献管理HT-9D型焊缝超声波探伤仪对所有探伤方法实现全程自动记录，所有的文献管理功能所有集中在“文献管理”菜单下，便于用户对功能的查找，用户通过按下“”键进入文献管理菜单，如下图6-9所示。图6-9 文献管理菜单6.5.1 自动记录自动记录无需用户做任何设立，只要开机，仪
26、器就开始自动记录作业信息。自动记录分为A显记录和B显记录两种。A显记录是在单探头探伤方法下，当存在报警波形时，系统将自动记录当前帧的A显波形。B显记录是在串列探头探伤方法下，A显出波情况下转动编码器，仪器自动生成B显图像，编码轮前进540毫米生成一幅B显图像，此时系统自动将此幅B显图像保存至仪器的存储器中，生成一副B显数据后屏幕锁定B显图像。假如编码轮行程小于540毫米停止前进，系统将认为当前B显图像无效，不进行保存。自动记录以日期为文献名创建文献，仪器共存储10天的自动记录文献，当10天文献存满后，系统将新文献自动覆盖最早存储的文献。在正常作业状态下，每个自动记录文献可以存储高达5000幅B
27、显图像和4小时的A显波形。6.5.2 自动记录导出在导出操作开始前，用户需要将U盘插入仪器侧面板的“USB”接口，见图3-3，否则操作无效。系统共设有二种自动记录导出方法：一种方法是导出最近几天的自动记录。在文献管理菜单下，见图6-9，在光标位置按“”“”键可以选择1天10天，表达选择最近完毕的1天到10天的自动记录文献，选择完毕后再按“”键，即可导出相应的自动记录文献。第二种方法是导出指定的自动记录文献。在文献管理菜单下，见图6-9，按“”“”键移动光标至“自动记录列表”项，按下“”进入“自动记录列表”菜单，如下图6-10所示。在此菜单下按“”“”键可以移动光标到指定文献，按“”键可以导出指
28、定自动记录文献。图6-10 自动记录列表菜单导出进度将以百分数形式显示在右侧参数显示区“提醒”项中，导出完毕后“提醒”项将显示“文献导出完毕”，此时可以拔下U盘，到电脑上进行回放操作。请勿在导出过程中拔下U盘！导出将在U盘中产生两个文献，一个文献名为yymmdd_xxxxx.9da，另一个是yymmdd_xxxxx.9db，其中yymmdd表达年份、月份和日期，xxxxx表达5位机号，以.9da为后缀表达是A显自动记录数据，以.9db为后缀表达是B显自动记录数据。例如130820_12023.9da，表达数据日期是20238月20日，机号为12023，文献类型是A显自动记录文献。6.5.3 自
29、动记录回放B显自动记录回放。具体操作是在“文献管理”菜单下，如图6-9，按“”“”键移动光标至“B显回放列表”，再按下“”键，进入B显回放列表菜单，如下图6-11所示。按“”“”键移动光标至想要回放的文献上，再次按“”键，开始回放指定的文献。图6-11 B显回放列表菜单A显自动记录回放。具体操作是在“文献管理”菜单下，如图6-9，按“”“”键移动光标至A显回放列表，再按下“”键，进入A显回放列表菜单，如图6-12所示。按“”“”键移动光标至想要回放的文献上，再次按“”键，开始回放指定的文献。图6-12 A显回放列表菜单6.6 辅助功能一些辅助性的不属于控制参数、作业、文献管理的功能被归为其他功
30、能。这些不经常操作的功能都被放入辅助功能菜单，例如亮度、复位、报警开关等。按下“”键进入辅助功能菜单，如图6-13所示：图6-13辅助功能菜单6.6.1 亮度设立为了便于用户在野外强光环境下观测屏幕，HT-9D型焊缝超声波探伤仪采用了亮度高达800cd/m2的工业级液晶显示屏，但是在隧道或者夜间操作时，亮度过高会使人感到刺眼。因此，仪器共设有10%到100%十种亮度设立，允许用户根据实际环境需要进行亮度设立。在辅助功能菜单下，见图6-13，光标的默认位置就是亮度设立，按“”“”键选择亮度等级，仪器会根据数值实时改变亮度。默认亮度为30%，此时整机功耗约为8.5W，当亮度达成100%后，整机功耗
31、约为12W。建议用户在不必要情况下尽量使用低亮度设立，以减轻视觉疲劳和延长电池使用时间。6.6.2 参数复位由于仪器控制参数很多，当参数错乱时可以通过参数复位将所有控制参数复位到出厂状态。在辅助功能菜单下，见图6-13，按“”“”键将光标移动至“参数复位”选项，按“”“”键选择复位模式，按“”键执行。仪器默认的复位模式是模式0，其他复位模式是为了特殊的用户需求做预留，具体功能待启用时我公司将及时告知。注意参数复位只是对增益、闸门、声程等控制参数进行复位，对工号、里程、铁号等作业参数无效。6.6.3 B显点大小B显图像中的一个像素点准确的代表着一个编码值相应的伤损位置，但是一个像素点太小不便于用
32、户观测。因此，仪器开辟B显点大小可调功能，共分大、小两档。选择大时，B显点变大便于观测，选择小时，B显点变小便于精拟定位。在辅助功能菜单下，见图6-13，按“” “”键将光标移动至“B显点大小”选项，按“”“”键设立B显点大或者小。6.6.4 反射报警开关/穿透报警开关在辅助功能菜单下，按“”“”键将光标移动至“反射报警开关”或“穿透报警开关”选项，按“”键启动、“”键关闭。操作结果将显示在左侧参数显示区。6.7 标记功能标记功能可以帮助用户在上位机回放自动记录上快速了解当时的探伤情况。具体方法是是按下“”键后，系统会在左侧参数显示区显示标记符合，共5种，分别是*（无伤）、（轻伤）、（中伤）、
33、（重伤）、（观测）。选择好标记符号后，按“”键系统将标记储存入自动记录。在上位机回放软件中，用户将看到现场做的标记7.探伤原理7.1 探测区域划分钢轨焊缝探伤区域一般分为4个区，如下图所示。1区为轨头，涉及轨头中部2区部分；2区为轨腰，涉及轨头中部和轨底中部；3区为轨底，涉及轨底中部2区部分；4区为轨脚。图7-1 探伤区域划分示意图HT-9D型焊缝超声波探伤仪分轨头、轨腰和轨底脚三部分对钢轨焊缝进行全断面探伤。轨腰部分重要使用串列式扫查探头进行检测；轨头部分使用 K2.5单探头或1发10收矩阵探头进行检测；轨底脚部分使用K2.5单探头或1发10收矩阵探头进行探测。具体探测方法参考TBT 265
34、81.21-2023钢轨焊缝作业标准，在这里只是根据仪器特点简要描述。7.2 轨墙复合串列式探头探伤原理串列式探头具有3中探测方法：串列式扫查、单收发扫查、双晶片0度扫查。7.2.1 复合串列式扫查原理复合串列式扫查重要检测轨墙中和轨面垂直的平面状裂纹和体积状伤损。复合串列式探头具有3个发射晶片分别是1、2、12号晶片，311号晶片为接受晶片，其中12号和2号还具有接受功能可，用于对轨墙及延伸部位的检测，见图7-2。图中按比例绘出了75轨型各个探头的探头位置、收发关系以及检测高度标尺。图中阴影区每个小圈“O”代表串列式探头一个扫描周期中检测的单元面积（6dB声场约30mm）。图中左侧表格在仪器
35、前面板上，表达型扫查高度、收发组合和相应发射晶片入射点距伤损的水平距离。例如：“1-11”表达由1号晶片发射的声波在检测到距离轨底的高度约为190mm处的伤损后，声波被伤损反射至轨底，再由轨底反射后，被后面的11号晶片接受。同样道理“1-10”表达由1号晶片发射的声波扫描高度约为180mm处的伤损，声波被伤损和轨底反射后，被10号晶片接受。从图中看出小圆圈自上而下，交错着以10mm为一个单位分布在不同的高度，总高度为190mm。各个圆圈覆盖了从轨底至轨面的一个平行四边形区域，见图7-2中阴影部分。假如探头架向前移动，便可查出一个平行四边形面，串列式探头架移动的距离决定平行四边形面的水平方向的长
36、度。图7-2 75kg/m钢轨串列扫查原理示意图根据铁道部焊缝探伤标准，探伤需要覆盖焊缝两侧各200mm的矩形区域，由于串列扫查使用的是K0.8探头，因此为了可以探测整个200mm的矩形区域需要将扫查架远离焊缝中心200mm+轨高*0.8mm。见图7-3，以60kg/m钢轨为例，串列式探头架前端距焊缝340mm（200+176*0.8）扫查到焊缝另一侧200mm，移动距离540mm，则可覆盖焊缝两侧各200mm的矩形区域。图7-3 60kg/m钢轨复合串列式扫查范围示意图7.2.2 单收发扫查的原理图7-4中绘出了仪器2通道的0号和2号晶片单收发的扫查方式。复合式串列探头的工作周期中0号和2号
37、各有一次单收发，用于检测轨墙部位倾斜面状、体积状缺陷和螺栓孔斜裂纹。图7-4单收发扫查示意图7.2.3 双晶片0度扫查原理在复合串列式扫查架最前端还具有一个双晶片0探头。使用直探头以双发收的扫查方式重要检测钢轨轨墙水平方向的裂纹，见图7-5。图7-5 双晶片0度扫查示意图7.3 轨头单探头探伤原理轨头探伤使用K2.5-250单探头的一次波进行操作，见图7-6。图中示意出K2.5探头对轨头焊缝检测的探伤方向。为保障检测质量，探头应从左侧到右侧分五个区域检测，如需要从侧面检测应从上至下分3层检测，如图中箭头所示。探头移动时一般不要倾斜，假如倾斜探头，在显示屏上易出现轨颚焊缝加强部位反射波，以致误认
38、为伤波。图7-6轨头探测示意图7.4 轨底脚单探头探伤原理轨底脚探伤使用K2.5-100单探头或者矩阵探头进行探测。使用K2.5-100单探头时，探头移动的方向如图7-7（钢轨切掉轨头后的俯视图）所示，焊缝每边的轨底角应从远到近分别检测。图7-7轨底脚探测示意图内侧内侧7.5轨头和轨底角1发多收工作原理图7-8 探头放置位置轨头和轨底角的串列式工作原理是根据一发多收的探伤原理来对伤损进行K型检测。探头摆放如图7-8所示，探测位置如图7-9所示。图7-9 轨头和轨底串列式扫查位置8 探伤作业8.1准备工作1) 检查“串列对接插座”是否浸入油泥，及时更换对接插座。2) 开机查看电池电压，充满电的锂
39、电池电压为16.8V，当电池电压低于13.0V，请更换锂电池并充电3) 设立作业参数，根据实际需要设立铁号或者岔号，同时设立工号，里程，线别，股别，线号，场号参数，设立完毕后按“退出”键退出菜单。8.2作业流程8.2.1复合串列扫查轨腰1.把复合串列扫查架的连接插头与仪器右侧面的“串列”接口连接。2.将仪器探伤方法设立为“轨腰串列式”。 3.在钢轨踏面涂抹耦合剂（稀机油或清洁水），安放串列式扫查架前，耦合剂需要覆盖扫查区域加上整个扫查架的下方，图8-1是60轨涂覆范围示意图。各种轨型一般涂覆范围为1米长度即可。340mm涂覆范围920mm200mm360mm钢轨侧视探测架焊带图8-14.将串列
40、式探头前沿放到距焊缝340mm（60kg/m钢轨）的钢头踏面处，探头晶片发射方向朝向焊缝，不同的轨型串列扫查架放置位置不同,如下表：75kg/m60kg/m50kg/m43kg/m354mm340mm322mm312mm5.向前推行扫查架，推行速度不要太快，应控制在100mm/s左右。经实验铝热焊焊缝材质对超声波衰减量为68 dB。假如缺陷发生在焊缝一侧的融合线上，在缺陷一侧检测比另一侧（超声波穿过焊缝）检测高6dB以上，因此建议使用扫查架往返扫查焊缝各一次。图8-2轨腰扫查 8.2.2 轨头串列式1探测轨头上半部分由于轨头高度大于30毫米，1发多收一个晶片探测区域为15毫米，因此需要将轨头分
41、上半部分和下半部分扫查，对轨头探测两次。1.矩阵探头的连接插头与仪器侧面的“串列”接口连接，将K1单发探头与仪器侧面的“C发射”C9插座连接。2.将矩阵探头放置到轨头上半部分一侧焊缝边沿，探头晶片方向朝向焊缝。（如图8-3所示）。3.将仪器探伤方法设立为“轨头串列式1”。4.手持K1单探头距焊缝75mm处，平行于踏面向焊缝处推行。8.2.3 轨头串列式2探测轨头下半部分将仪器探伤方法设立为“轨头串列式1”。其操作环节与轨头串列式1相同，这里不在过多阐述。图8-3轨头串列式扫查轨头8.2.4 轨底串列式探测轨底1.矩阵探头的连接插头与仪器侧面的“串列”接口连接，将K1单发探头与仪器侧面的“C发射
42、”C9插座连接。2.将矩阵探头放置到轨底一侧焊缝边沿，探头晶片方向朝向焊缝。（如图8-4所示）。3.将仪器探伤方法设立为“轨底串列式”。4.手持K1单探头距焊缝150mm处，平行于轨底向焊缝处推行。串列式10收探头发射探头图8-4轨底串列式扫查轨底 8.2.5 单探头检测轨头1.将K2.5单探头连线与仪器侧面的“A发射” C9座连接。2.探伤方法选择“轨头K2.5”。运用一次波从钢轨踏面和侧面进行扫查，并对焊缝进行两侧探测（如图8-5所示）。为了便于发现伤损，除平行于钢轨纵向扫查外，也可偏斜某个角度进行扫查。图8-58.2.6 单探头检测轨底1.将K2.5单探头连线与仪器侧面的“B发射” C9
43、座连接。2.探伤方法选择“轨底角K2.5”。运用一次波和二次波从轨底上倾斜面进行扫查，并对焊缝进行两侧探测（如图8-6）所示。为了便于发现伤损，除平行于钢轨纵向扫查外，也可偏斜某个角度进行扫查。图8-68.3灵敏度设立8.3.1复合串列灵敏度u A/B通道灵敏度调节1.将复合串列扫查架放置在GHT-5加长试块B区（见图10-1所示）轨头踏面。2.在“轨腰串列式”探伤界面，按 “”键调至通道A或B。3.前后移动扫查架，使8号横孔反射回波最高，按“”“”调整灵敏度使反射波高调整到满幅度的80%。4.根据探测面情况进行适当表面藕合补偿(一般为2 dB-6 dB)，作为复合串列扫查轨墙A/B通道探伤灵
44、敏度。 u C通道灵敏度调节1.将复合串列扫查架放置在GHT-1a加长试块（见图10-1所示）轨头踏面。2.按 “”键调至通道C，按“”或“”调至通道C14，24。3.前后移动扫查架，使4号平底孔反射回波最高，按“”“”调整灵敏度使反射波高调整到满幅度的80%。4.根据探测面情况进行适当表面藕合补偿(一般为2 dB-6 dB)，作为复合串列扫查轨墙A/B通道探伤灵敏度。u D通道灵敏度调节1.将复合串列扫查架放置在GHT-5加长试块A区（见图10-1所示）轨头踏面。2.按 “”键调至通道D。3.前后移动扫查架，使7号横孔反射回波最高，按“”“”调整灵敏度使反射波高调整到满幅度的80%。4.根据
45、探测面情况进行适当表面藕合补偿(一般为2 dB-6 dB)，作为轨腰串列式D通道探伤灵敏度。8.3.2 1发10收K型扫查灵敏度8.3.2.1轨头部位1.将阵列探头吸附在试块GHT-1b侧面（见图10-1所示）探头前沿对准平底孔底部。2.设立仪器探伤方法“轨头串列式1”，按 “”或“”键调至通道03。3.手持发射探头在距平底孔底部36mm处前后移动，使反射回波最高。4.按“”“”调整灵敏度使2 号平底孔反射波高调整到满幅度的80%，然后根据探测面情况进行适当表面藕合补偿(一般为2 dB-6 dB)，作为1发10收K型扫查轨头部位探伤灵敏度。8.3.2.2 轨底部位1.将阵列探头吸附在试块GHT-1a轨底侧面（见图10-2所示）探头前沿对准平底孔底部。2.设立仪器探伤方法“轨底串列式”，按 “”或“”键调至通道05。3.手持发射探头在距平底孔水平距离90mm处前后移动，使反射回波最高。4.按“”“”调整灵敏度使5号平底孔反射波高调整到满幅度的80%，然后根据探测面情况进行适当表面藕合补偿(一般为2 dB-6 dB)，作为1发10收K型扫查轨底部位探伤灵敏度。图10-18.3.3单探头灵敏度l K2.5轨头探伤灵敏度校准：1.将K2.5探头放
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