GT-2型钢轨探伤仪使用说明书(V 1[1].6.00).doc

GT-2型钢轨探伤仪

2.2 主要技术指标
2.2.1 发射接收通道数及工作方式: 9通道循环工作，各通道分别发射接收。另设置有一个专门的校准通道。
2.2.2 工作频率范围：2～4MHz。 增益：总增益量90dB,各通道独立调节。
2.2.4 抑制控制：可选“无”、“有”两种状态, 抑制量由仪器调定。
2.2.5 重复频率：每个通道40OHz。
2.2.6 波形显示方式：多种显示方式可选，包括推荐方式、传统方式等。6条波形按顺序对应于9个发射、接收通道。。
2.2.8 水平线性误差: ≤ 1 % 。垂直线性误差: ≤ 15 % 。
2.2.10 报警闸门: 常用13个报警闸门。根据探伤要求设置相应通道的A/B/C闸门，其中：1、1A、2、2A 、3、3A 、4 、5、6通道的A闸门为进波报警闸门； 4、5、6通道的B闸门为对应通道的螺孔回波识别闸门；6通道的C闸门为6通道0°探头的底波失波报警闸门。
2.2.11 报警闸门调节方式:报警闸门的门位、门宽、门高可通过软件随意调节。一般A、B闸门的门高固定调为垂直满刻度的80%，C闸门的门高调节范围约为垂直满刻度的50~100%。
2.2.12 报警闸门的报警方式
进波闸门A均为实时报警方式。
4、5通道的螺孔回波识别闸门B为双波报警和延时二选一报警方式。
6通道的螺孔回波识别闸门B为双波报警方式。
6通道的失波报警闸门C在底波下降到设定门高时，如B闸门内进波达到其报警门高，C闸门不报警，否则C闸门失波报警。C闸门还有可选的延迟报警方式。在探伤过程中，探头与钢轨的有时可能因为耦合不良而暂时失波，此报警方式下，C闸门不报警。但此方式也可能会造成漏检，故应谨慎使用这个报警方式。
2.2.13 报警指示: 采用声光结合报警方式，三种不同频率的报警音响由低至高对应于不同角度探头报警，指示各通道的报警, 显示器上有九个报警灯对应指示九个通道的报警，同时显示报警缺陷波的声程、水平距离、垂直距离。
2.2.14 增益补偿曲线
用户可根据实际需要进行增益补偿曲线的调整，以符合实际探伤的要求。
2.2.15 探伤灵敏度余量
0°探头：探测WGT-3试块110mm底面，当波高达到80%时的灵敏度余量不小于36dB。
37°和70°探头：探测WGT-3试块上Φ3×65横通孔，当波高达到80%时的灵敏度余量不小于40dB。
2.2.16 缺陷检出能力：配用0°、37°、70°钢轨专用探头，探伤仪调节到钢轨实际探伤状态，探伤灵敏度适当，在正常的推行速度下，能检出CTS-60试块上除15°下裂以外的各种人工缺陷。
2.2.17 动态范围：无抑制时不低于16dB, 抑制最大时2～6 dB。
2.2.18 阻塞范围：不大于20mm。

3.4 菜单说明
3.4.l 主菜单
主菜单分为路检、校准、记录表、功能、系统五项。
路检指正常上轨检测的状态；校准有通过单通道方式来设定参数、校准灵敏度、以及进行缺陷复核等功能；记录表用于设置检测记录表常用参数；功能包括存储、调用、通讯功能等；系统主要用来设定一些系统的参数。
图3-3 主菜单
3.4.2 路检菜单
路检菜单下，显示屏幕上有增益显示区、电池电量指示区、波形显示区、里程显示区、缺陷显示区、报警灯指示区、轨高监控区以及功能菜单提示区八个显示区域。
图3-4 路检菜单1（推荐模式）
(1) 增益显示区
增益显示区在显示屏幕左边。每通道分2个增益值，上面一行是对应通道的轨面增益补偿值，即根据钢轨表面情况补偿－12～＋12dB。下面一行是对应通道设定的基准探伤灵敏度增益值。
注意：路检状态只能调整轨面补偿增益！
(2) 电池电量指示区
位于增益显示区下方，形象的显示电池电量的多少。
(3) 波形显示区（9通道的波形显示部分）

图3-5 路检菜单2（传统模式）
在推荐方式下（图3-4所示），6条波形分为上下部分。第1、第2、第3条对应显示1(1A)、2(2A)、3(3A)通道的合并波形，即左、中、右三组双70°探头的合并波形；第4、第5条对应显示4、5通道的波形，即前、后两个37°探头的波形；第6条显示6通道的波形，即0°探头的波形。每3条波形用不同颜色来表示，易于区分。
在传统模式下（图3-5所示），与推荐方式不同就是下半区的波形采用倒置显示，其他地方表示相同。
(4) 里程显示区
位于显示屏幕右上方，以“公里＋米”显示里程值。
(5) 缺陷显示区
位于显示屏幕右边中间部分，分别显示6条波形的缺陷波位置情况，直接显示出在报警闸门内报警波形的波高（%）、声程（↘）、水平距离（→）、垂直距离（↓）。
(6) 报警灯指示区
位于显示缺陷显示区的下方，有9个报警灯。报警灯为绿色时表示正常，为红色时即为报警状态。上排从左到右分别为1、2、3、4通道的报警灯；下排从左到右分别为1A、2A、3A、5、6通道的报警灯。操作提示：由于波形区的上半区的六个波形采用合并显示，即1和1A、2和2A、3和3A分别由蓝、绿、红三个波形合并显示，所以当某一条波形报警的时候，必须结合报警灯判断是哪个通道报警了。例如：在图3-4中，上排最左的报警灯为红色，说明是1通道报警了，那么就可以确定，波形显示区中上半区的蓝色波峰部分是属于1通道的。
(7) 轨高监控区
在位于显示屏幕左下角，在轨型旁边显示实时测量的轨高，帮助监视钢轨的磨耗情况。
(8) 功能菜单提示区
有6个子菜单项，对应F1～F6键，完成相应的功能。
【F1】对应的是轨型。按下【F1】可循环改变轨型，其范围、闸门、增益等参数也对应改变。
【F2】对应的是显示方式。可以在推荐方式、传统方式、按探头归类等不同的显示方式进行切换。
【F3】对应的是通道号。按下【F3】可选定不同的通道，进行轨面补偿增益的调整。
【F4】对应的是里程校正。按下【F4】可修正里程计数与实际里程的误差，具体值用万能旋钮来调节（见图3-6）。
【F5】是冻结功能。按下【F5】波形冻结，用户可选择继续探伤或进行存储（图3-7）。进入冻结界面，可选择【F5】存储，此时进入存储探伤记录（检测记录表）界面，可选择修改相关里程参数，然后存储。如按下【F6】则不存储记录，返回到路检界面。
【F6】为返回键，返回到主菜单。
图3-6 里程校正菜单 图3-7 冻结存储菜单
3.4.3 B型显示菜单
在路检的状态下按下万能旋钮就会进入B型显示界面(图3－8)，B型显示菜单包括探头位置(【F2】)、里程校正(【F4】)和返回(【F6】)。旋转万能旋钮后稍等片刻，可以清除屏幕上现有的图像。
图3-8 B型显示菜单
按下【F2】进入探头位置菜单（图3－9），这一菜单中包括2＋4(【F1】)、1＋1A(【F2】)、2(【F3】)、3＋3A(【F4】)、5＋6(【F5】)和返回(【F6】)。按下【F2】～【F5】则选中对应的通道号的探头，用尺测量后面4个探头离第1个探头的实际距离，通过万能旋钮调整各探头的实际位置参数。（各个探头的位置参数是每个探头与2＋4探头之间的距离，实际测量时可以各个探头架的中心轴为基准。）按下【F6】返回B型显示界面。
图3－9 探头位置菜单
在B型显示下按【F4】进入里程校正菜单，可修正里程计数与实际里程的误差，具体值用万能旋钮来调节（见图3-10）。【F6】为返回键，按下返回B型显示界面。

图3－10 里程校正菜单
在B型显示下按【F6】则返回路检界面。
3.4.4 校准菜单
校准菜单为单通道的工作方式，便于进行参数的调整和设置。也便于进行复检。共分为3页菜单（其中第3页操作工不可见，只能由拥有管理权限的技师通过输入密码登录管理员界面后进行调整）：
(1) 第1页菜单（见图3-11）包括菜单页选择(【F1】)、通道选择(【F2】)、dB(增益)/△dB（轨面补偿增益）选择(【F3】)、零点/抑制选择(【F4】)、闸门选择(【F5】)、返回(【F6】)。
按下【F1】进入下一页菜单。按下【F2】～【F5】后，通过万能旋钮调节改变当前工作通道、增益、轨面补偿增益、零点、抑制、闸门门位、门高、门宽等参数。其中零点在出厂时已校准好，使用一段时间后或更换探头时，应重新在试块上校准零点。A门为缺陷报警闸门，门高一般为80％；B门为螺孔锁定闸门，门高一般也是80％；C门为0°探头失波报警闸门，用来锁住底波，门高一般设定在50％～100％。（说明：有▲标记的按键表示该按键有多个定义功能，可以多次按该键实现在不同菜单间的切换）
图3-11：校准菜单
(2) 第2页菜单（见图3-12）为录像功能菜单页，包括菜单页选择(【F1】)、开始录制 (【F2】)、时间显示 (【F3】位置)、存储(【F5】)、返回(【F6】)。
按下【F1】进入录像菜单。按下【F2】开始录制录像，【F3】键位置显示录像记录时间的倒计数值。录制完成后，按下【F5】进入录像存储界面，用万能旋钮选存储位置，然后再次按下【F5】完成存储。注意：当录像录制还未完成，不允许存储操作，此时按【F5】无任何反应！
图3-12 录像功能菜单
(3) 第3页菜单（图3-13）增益补偿曲线功能菜单页，包括菜单页选择( 【F5】 )、补偿值 (【F2】)、选择曲线(【F3】)、调用曲线(【F4】)、保存曲线(【F5】)、返回(【F6】)。
图3-13 增益补偿曲线功能菜单
这里的增益补偿曲线与距离幅度曲线的概念不同，它是通过对检测范围内的增益值分8段进行调整，可以实现压制噪声和杂波，提高缺陷检出灵敏度。主机内部共可设置10条增益补偿曲线，每条曲线由8段组成，把整个检测范围分成8段，按下【F2】可以在8个增益补偿值之间循环选择，通过万能旋钮可以改变每段的增益补偿值。按下【F3】可以选择10条曲线中的一条显示或调用，其中红色为当前通道所采用的曲线，按下选择曲线后出现的绿色的曲线为所选曲线的原始值，可根据显示的情况确定是要调用所选曲线（按下【F4】），或者用当前曲线覆盖掉原来的曲线（按下【F5】保存曲线键）。其中第一条增益补偿曲线，即“补偿曲线0”，表示没有补偿。
3.4.5 6A通道菜单
在校准的工作界面下，使用万能旋钮改变通道号至6A|1、6A|2、6A|4和6A|6通道就会进入各个通道所对应的6A复检通道（图3－14）。其中6A|1代表1、1A、3和3A通道的复检通道，6A|2代表2和2A通道的复检通道，6A|4代表4和5通道的复检通道，6A|6代表6通道的复检通道。使用6A通道时，将探头接到6A通道的接口上，选择相对应的6A通道，系统会调用该通道在校准界面中的参数来实现复检。按下【F2】～【F5】后，通过万能旋钮调节改变当前工作通道、增益、轨面补偿增益、零点、抑制、闸门门位、门高、门宽等参数。
图3－14 6A通道菜单
3.4.6 记录表菜单：
进入检测记录表功能菜单（见图3-15）。该菜单主要是设置记录表的参数，包括以下内容：日期、线别、上下行、推行方向、起始点、里程、轨号、轨型、左右股、直曲线、枕轨类型、伤损种类、伤损编号、钢轨生产厂和炉罐号。

图3-15 记录表菜单3.4.7 功能菜单（图3-16）
图3-16 功能菜单
⑴ 存储功能：进入条件存储界面（图3-17）。
图3-17 存储功能菜单

图3-18 条件调用界面
⑵ 调用功能：调用界面分为3页。分别为条件调用界面（见图3-18），探伤记录调用界面（见图3-19）和录像调用界面（见图3-20）。在录像调用界面中，还可以对录像进行回放。
图3-19 探伤调用界面

3-20 录像调用界面
(3) 回放功能：进入全程记录回放界面（见图3-21）。通过旋钮选择全程记录的段落，其中【F1】～【F4】位置分别对应日期，时间，里程公里数和里程米数。按下【F5】可播放该段录像，按下【F6】则返回到功能选择界面。
图3-21 全程记录回放界面
(4) U盘功能：将检测记录转存到U盘或调入文件。
图3-22 U盘功能菜单
U盘使用注意事项：
a. 使用前，必须使用计算机将U盘格式化为FAT32, 或者FAT16格式，不支持NTFS等其他格式；
b. U盘加锁时必须打开，才能顺利操作U盘；
c. 建议使用容量为128M及以上的U盘；
d. U盘在读写的过程中，如果随意拔掉U盘，很容易造成U盘损坏。如果U盘遭到损坏，必须使用计算机修复U盘。
(5) 通讯打印功能：通过与计算机的通讯，也可以把探伤条件、探伤数据存储到计算机上。
(6) 返回
3.4.8 系统菜单
主要对系统及检测参数进行调整。系统设置界面共分为3页，分别为基本参数设置页、高级参数设置页和检测记录表设置页。其中高级参数设置页仅管理员可见，一般探伤人员不可见。
图3-23 系统菜单
基本参数设置页包括：日期、时间、单位名称、操作员、重复频率、报警声、音量、显示亮度和全程记录等。
高级参数设置页包括：显示波形、显示方式、定位启用开关、限速开关、限制速度、延迟2选1开关、延迟大小、C门延迟报警和C门延迟大小。
图3-24：高级参数设置菜单
检测记录表的说明参照3.4.6记录表菜单的说明部分。

6.1 探伤准备
6.1.1 探头的探伤方式
本探伤仪采用工作频率2～4MHz的各种双晶片探头进行一发一收式探伤。最多可同时九个探头全面探测钢轨主要部位的各种伤损。各通道探头的组合分布见图6-1。
a. 1、1A、2、2A、3、3A通道用折射角β=70°的斜探头探测轨头核伤。其中1、1A通道检测轨头左侧；2、2A通道检测轨头中部；3、3A通道检测轨头右侧。
b. 4、5通道用折射角β=37°的斜探头探测轨腰的各种缺陷，如螺孔上裂纹和其它斜裂纹。
c. 6通道用0°直探头探测轨头轨底、轨腰水平裂纹，纵向裂纹和螺孔水平裂纹等。
图6-1：探头组合分布示意图
6.1.2　探测范围
GT-2型探伤仪探测范围采用声程,各通道探测范围见表6-1。
6.1.3 探伤条件的设定
(1) 探伤灵敏度的正确调节，是使缺陷有效检出的重要因素。调节探伤灵敏度推荐使用GTS-60试块，根据各局的操作惯例进行设置，不同通道、不同轨型都需进行恰当的设定。
(2)报警闸门门位及门高的调节。各轨型的报警闸门门位和门高已由软件根据轨型进行缺省设置，用户需要在实际标准轨上进行核对，如不合适可以通过软件进行必要的修正。
(3) 增益补偿曲线的设置。跟以前的钢轨探伤仪中的增益补偿曲线不同，GT-2型钢轨探伤仪中增益补偿曲线是可调的，这给用户带来了很大的灵活性。它可以通过8段补偿来进行调整。该曲线的设置对探伤结果的影响很大，需要多次试验后才能制作出最佳的增益补偿曲线。探伤仪内部有推荐的曲线，可作为探伤使用的参考，但最佳的增益补偿曲线需要在探伤实践中逐渐修正得到。增益补偿曲线的调节设定是在管理员菜单下进行的，需要由拥有使用权限的技师进行操作。
⑷ 探伤条件的存储。各个轨型的探伤条件可以储存在仪器中，以供随时调用，而不需每次进行重新调节。

轨型选择档
通 道
探测范围(mm)
自动
1、1A、3、3A
250
4、5、6
250
2、2A
150
43kg/m
1、1A、3、3A
200
4、5、6
200
2、2A
150
50kg/m
1、1A、3、3A
200
4、5、6
200
2、2A
150
60kg/m
1、1A、3、3A
250
4、5、6
250
2、2A
150
75kgm
1、1A、3、3A
300
4、5、6
300
2、2A
150
表6-1 探测范围

6.3 实际探伤要点
6.3.1 钢轨不良状况处理
为保证在探伤过程中探头与钢轨的良好耦合 , 应注意对钢轨不良状况进行处理。
(1) 钢轨表面应除去油污、冰块、砂土、氧化皮等, 必要时应适当提高探伤灵敏度予以补偿,或加大供水量等方法。
(2) 对侧面磨耗较严重的钢轨，应检查探头与钢轨中心线的相对位置是否合适, 并及时进行调整,以避免探头原定扫查区域改变过大而引起的缺陷漏检。
(3) 对垂直磨耗较严重的钢轨，应对仪器的报警闸门位置及时进行调整, 以防止闸门误报警或漏报警现象产生。
(4) 对表面擦伤严重，出现表面沟槽、掉块或轨头变形等钢轨, 应放慢探伤仪推行速度并加大供水量进行仔细检查,若仍难于判定是否存在缺陷, 应采用手动探伤方法, 用不同探头从不同部位进行辅助检查, 防止缺陷的漏检。
(5) 对轨底锈蚀而引起的0°探头所测得的轨底回波降低较严重的部位, 应通过往复推行的操作方法,仔细观察探伤过程中回波图形的变化情况并采取其它角度的斜探头作轨底手动探伤以防止钢轨中缺陷的漏检。
(6) 在过接头的过程中，要放慢推行速度，仔细观察波形，以免由于太多报警声造成漏检。
6.3.2 探伤过程中设备性能的校正
现场工作环境较恶劣和环境条件变化较大的情况如工作时间早晚温差变化较大，设备在工作过程可能由于振动、碰撞等原因引起设备性能改变等造成探伤灵敏度、 闸门门位、门高、探头工作状态变化，针对这些情况应及时在探伤工作间隔中进行对设备进行校正调整，以防止缺陷漏检和误报警。建议在每推行 2-3km后校正一次，校正方法可选用一段表面状况较好的钢轨，分别利用钢轨轨底、螺孔、端角等部位，检查轨底、螺孔、端角回波出现的位置和高度是否正常，同时检查各闸门报警功能及闸门门高是否正确,并及时对主机或者车体的相关部位进行调整。
6.3.3 耦合剂
在实际探伤中, 对环境温度正常及路况较好的情况, 一般采用较纯净的水作耦合剂。 对温度较低的环境下进行探伤则应在水中加入精盐或酒精等作为防冻剂，以保证耦合剂的良好耦合性能。
本探伤仪工作中用水量较节省, 使用时将第一只出水口调节装置调至连续出水为宜, 其后的二、三出水口调节装置可依次减少, 对轨面状况较差的探伤区段, 应适当加大出水量, 以保证探伤过程的良好耦合。
6.3.4 探伤仪推行速度
探伤过程中对探伤仪推行速度应加以控制, 推行速度过快易造成缺陷漏检及误报警且不利于发挥螺孔回波识别功能。推行速度过慢也会造成降低探伤效率。本探伤仪在实际探伤中推荐采用 2~3km/h的推行速度进行探伤，在过接头时应适当放慢速度观察波形。
6.3.5 缺陷的定位
GT-2 型钢轨探伤仪的扫描范围采用声程表示,缺陷的声程、垂直距离（深度）、水平距离都由仪器内部根据三角函数关系直接计算并显示出来,避免了烦琐的人工计算，方便了探伤工确定伤损的具体位置。
6.3.6 缺陷定量
由于本探伤仪在电路设计上加入了增益补偿曲线，在对缺陷定量时应将仪器的“抑制”设置在 “无”状态以尽量提高垂直线性指标。对需精确定量的场合, 必要时可借助垂直线性较好的通用探伤仪进行手动判伤。
(1) 缺陷当量大小测定
在探伤过程中，当发现钢轨某一部位有缺陷存在，且需对其大小进行当量大小确定时，首先将该缺陷回波调到某一定高度，然后再探测与钢轨条件相当、带有不同深度和尺寸的某一形状人工缺陷的当量试块，当试块上某一人工缺陷埋藏深度与钢轨中被探出的缺陷相同, 且其反射波高达到同一高度, 则可认为钢轨上存在的缺陷的当量大小与试块上人工缺陷相同。
如果试块上的人工缺陷的反射波高与钢轨中被探缺陷的反射波高有差别，则可利用两者增益值根据反射率原理, 近似地计算出缺陷当量大小。
(2) 缺陷当量长度测定
对钢轨中长条状缺陷, 或面积大于探头声束截面积的缺陷应对其缺陷长度进行当量测定,其测定方法推荐用一次波相对灵敏度6dB法或12dB法。
当探伤过程中需对某一缺陷当量长度进行测定时, 取得该缺陷的最高反射波位置, 然后将该回波调至显示屏某一定高度位置(如80%显示屏垂直高度), 接着将增益提高6dB(或12dB), 再前后移动探头, 读出探头向前和向后移动至缺陷波幅下降到显示屏80%垂直高度时的移动距离, 即得到缺陷的当量长度, 如图 6-2 所示。
图 6-2 一次波相对灵敏度6dB（或12dB）法示意图

9.GT-2型钢轨探伤仪常见故障及排除、处理方法

序号
故障现象
可能原因
处理方法
1
开机，主机不工作，
无显示
电源锁没打开，电源线断，电源开关没有按住2秒
电源锁置“开”，检查电池是否插好，按正常开机步骤
2
无图像或有电池报警声或低电压报警提示
电池电压不足
电池充电
3
个别通道探伤灵敏度极低
(1)高频插头座接触不良
(2)探头灵敏度极低
(3)探头线折断短路或接触不良
(4)耦合剂耦合不好
(1)检修高频插头
(2)检查探头
(3)修理探头连线
(4)更换耦合剂
4
电池供电小于8小时
(l)电池电量不足
(2)电池老化
(l)充足电后重新投入使用
(2)更换电池。
5
全程记录功能不正常
(1)起始点未设置
(2)里程计数不准确
(3)未打开全程记录功能选项
(4)定位没有启用
(1)检测前先设置起始点
(2)检查位移传感器位置
(3)打开功能选项
(4)打开定位选项设置

表9-1 常见故障及其处理方法

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