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1、ICS77.040.20N 70CSTM团体标准T/URTI0003-2020无损检测轨道交通双轨探伤超声检测系统Nondestructivetestingdoubletrackultrasonictestingsystemforrailtransit2020-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超声检潴系统11范围12规范性引用文件13术语和定义23.1 超声检测系统UurRASONICTESTINGSYSTEM23.2 超声检测硬件ultrasonictestinghardware23.3 超声检测软件ultrasonictes
2、tingsoftware23.4 检测探轮DETECTIONWHEEL23.5 自动判伤AUTOMATICIDENTIFICATIONOFDAMAGE33.6 报警和报警波图像显示ALARMANDALARMWAVEIMAGEDISPLAY33.7 探头耦合失效报警PROBECOUPLINGFAILUREALARM34使用条件34.1环境条件35技术要求45.1 基本要求45.1.1 检测系统总要求45.1.2 检测硬件要求45.1.2.1 探轮要求55.1.2.2 检测主机要求55.1.2.3 检测工控机要求65.1.3 检测软件要求65.2 外观和结构75.3 安全要求75.4 密封性75.
3、5 使用说明书及有关文件76检验方法76.1 环境检验76.2 基本要求检验106.2.1 检测系统性能检验106.2.2 检测硬件检验106.2.2.1 探轮检验106.2.2.2 检测主机性能检验116.2.2.3 工控机性能检验116.2.2.4 电池性能检验116.2.3检测软件功能检验Il6.3 外观和结构检测116.4 安全性能检验116.5 密封性能117检验规则127.1 总则127.2 检验分类127.3 定型检验127.4 交收检验137.5 例行检验138贮存13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
4、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超声检测系统1范围本标准规定了轨道交通双轨探伤超声波检测系统的使用范围、术语和定义、使用条件、技术要求、检验方法和检验规则等。本
5、标准适用于轨道交通双轨探伤超声波轮式检测系统的指标规定和检测依据。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。JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件TB/T2340多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件GB/T28426-2012大型超声波钢轨探伤车TB/T2340-2012钢轨超声波探伤仪YB/T951-2014钢轨超声波探伤方法TB/T2634-1995钢轨超声波探伤探头技术条件JB/T10062-1999超声波探伤用探头性能测试方法JJG(铁道
6、)130钢轨超声波探伤仪检定规程GB6587.1-86电子测量仪器环境试验总GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证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/T2423.2-2001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-
7、2：1974)GB/T242332006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/T2423.51995 电工电子产品环境试验IEC 60068-2-27： 1987)GB/T 2423.61995电工电子产品环境试验IEC 60068-2-29： 1987)GBZT 2423.101995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(idt第二部分：试验方法 试验Eb和导则：碰撞(idt第二部分：试验方法 试验FC和导则：振动(正弦)(idtIEC60068-2-6：1982)GB/T4857.21992包装运输包
8、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)GB9969.1-1998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/
9、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超声检测系统ultrasonictestingsystem利用超声波检测技术对钢轨内部伤损进行检测，可搭载到双轨检测行走平台，主要由超声波检测硬件和超声波检测软件组成。3.2超声检测硬件ultrasonictestinghardware超声波检测硬件主要由检测探轮、超声波检测主机、检测工控机、检测系统电池组成。3.3超声检测软件ultrasonictestingsoftware超声波检测软件主要实现超声波A型单通道校准、B型多通道探伤、B型图像局部放大、探伤数据记录、参数存储、调用、U盘数据转存、报警和报
10、警波图图像提示、里程校对、自动判伤、速度显示、探头耦合失效报警、数据回放等功能。3.4检测探轮detectionwheeI一种可在轮子内部合理规划晶片角度和位置的轮式装置，主要由探轮安装支架、探轮轮皮、探头电缆引出接口、镜片安装支架以及探头组成。3.5自动判伤automaticidentificationofdamage检测时实时判断伤损。3.6报警和报警波图像显示alarmandalarmwaveimagedisplay伤损智能报警功能。3.7探头耦合失效报警PrObecoupIingfailurealarm探头报警功能。4使用条件4.1 环境条件4.1.1 环境适应性a）适用于43kg/m
11、75kg/m在役钢轨的超声波探伤作业。a）海拔高度：2000m及以下。b）能承受自然环境如风、沙、雨、雪的侵袭。c）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-or-+5or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。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Wloct/min驱动振幅0.15mm定频耐久试验驱动振幅0.15nun持续时间10
12、min扫频耐久试验频率范围5HZ35HZ5Hz位移幅值0.15nun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mmW151000153080030406005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15kmhb)系统检出率：不小于90%。c)系统误报率：不大于5%d)超声通道数：不少于28通道。e)连续工作时间：不小于5小时。f)MTBF时间：不少于5000
13、小时。5.1.2.1探轮要求a）探轮携带有多个探头协同工作的能力，包括但不限于1个0度探头、1个37度探头、2个偏斜70度探头、3个70直探头等不同折射角度的探头。b）探轮材料要求应满足表1要求。表1探轮材料要求序号材料要求参数1硬度/ShoreA75-852阿克隆磨耗Cmi/1.61kmW0.043拉伸强度/MPa2144拉断伸长率520%5撕裂强度NZmrn2556耦合液浸泡后硬度变化/ShoreA5%耦合液浸泡后拉伸强度变化率+20%耦合液浸泡后拉伸伸长率变化率+15%7热老化后硬度变化/ShoreA5%热老化后拉伸强度变化率20%热老化后拉伸伸长率变化率+20%8耐紫外老化后硬度变化/
14、Shore6%耐紫外老化后拉伸强度变化率20%拉伸强度变化率拉伸伸长率变化率20%9刺破强度/N2200c）探轮包括轮皮、线缆、耦合水、探头在内的总重量应12kgd）应具备衰减器，且衰减器调节范围为0IlOdB,衰减器调节精度为0.1dB,衰减器误差Wl12dBoe）探头检测能力应能满足轨头、轨腰、轨底中部、轨底等部位伤损的检测。包括轨头、轨腰和轨底横向疲劳裂纹、其他部位裂纹（包括纵向垂直裂、斜裂、纵向平裂和螺孔裂纹等）的检测。D探头具有一次波和二次波检测轨头横向裂纹的能力。g）探头外观应无损伤，探头连线应柔韧，接头插接可靠，屏蔽良好。h）探头插拔接头应符合SJ/T9562.21993标准的优
15、等品或一等品的要求。i）探头各项技术指标应符合TB/T2634中的有关规定。j）探头频率：25MHz,回波频率22.5MHz,回波频率误差10%。k）折射角误差W2。1）横波探头分辨率220dBa）重复频率220kHz。b）以太网接口24个。c）工作方式：单晶。d）检波方式：正检波、负检波、全检波、射频。e）每通道最大采样点数232K。0衰减器调节范围：0100dB.g）衰减器调节精度：OldBh）水平线性误差：小于0.3%。i）垂直线性误差：小于3%。j）工作频率范围：0.5M25MHz。k）发射脉冲电压：50400V可调。1）超声波发射激励：方波。m）工作环境温度：10+50。n）灵敏度余
16、量：54dB（2.5M6220Omm）O）编码器：独立的32位编码器接口，TTL电平。p）发射脉冲宽度可调：30ns2usq）支持4种低通源波器（LPF）：2MHz、5MHz、IoMHZ和15MHz,r）支持4种高通滤波器（HPF）：1MHz、2MHz、5MHz和IOMHZ20kHz。5.1.2.3检测工控机要求g）应配有4个USB接口、1个串口、1个HDMl接口、2个千兆网口、1个音频接口。h）内存：28G。i） 硬盘：固态硬盘2250G。j） 尺寸：400mm*300mm*80mmok）重量：6kgo5.1.3检测软件要求a）检测软件应能满足A型单通道校准功能。b）检测软件应能满足B型多通
17、道探伤功能。c）检测软件应能满足B型图像局部放大功能。d）检测软件应能满足探伤数据记录功能。e）检测软件应能满足参数存储调用功能。f）检测软件应能满足U盘数据转存功能。g）检测软件应能满足里程校对功能。h）检测软件应能满足自动判伤功能。i）检测软件应能满足报警和报警波图图像显示功能。j）检测软件应能满足探头耦合失效报警功能。k）检测软件应能满足全程记录数据回放功能。1）检测软件应预留GPS定位、数据网络同步传输、云传输等功能接口。5.2 外观和结构a）探轮内部耦合液无气泡聚集。b）探轮轮皮、检测主机、检测工控机表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染等，表面涂镀层不应起泡、龟裂、脱落和磨损
18、，金属零部件不应有锈蚀及其它机械损伤。c）探轮、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。d）探轮、探头、工控机、主机、电池等设备上的标志、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）探轮与机架之间绝缘电阻不应小于IMQ,b）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 密封性探轮应能按照6.5实验，并能正常工作。5.5 使用说明书及有关文件使用说明书及有关文件的编
19、写应符合GB9969.11998的规定。6检验方法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GBZT24211999、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GBXT2423.12001“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，在正常大气压下恢复时间为2h。6.1.2.2贮存温度下限试验按GB/T2423.12001“试验Ab”进行。严酷度应符合4.1.1.1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
20、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GB/T2423.12001“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GB2423.12001“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，恢复室温，在正常大气压下恢复时间
21、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2h。6.1.4.2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.L1.1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/T2423.10
22、1995“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
23、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，对于己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
24、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）探轮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，
25、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。b）连续工作时间能力检测见电池性能检验6.2.2.4oO按照GB5080.71986,进行设备可靠性试验，验证电磁检测系统平均无故障时间，应满足5.1.1要求。6.2.2检测硬件检验6. 2.2.1探轮检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行环境适应性检验和运输包装件跌落实验。b）探轮探头数量和角度配置应满足5.121的要求。c）探轮的材料性能检验如下表6所示。表6探轮的材料性能检验材料要求检验方法满足参数硬度/ShoreAGB/T531.1见5.1.2.1阿克隆磨耗cmjl.61k
26、mGB/T1689拉伸强度/MPaGB/T528拉斯伸长率撕裂强度WmmGB/T529耦合液浸泡后硬度变化/ShoreA常温浸泡72h,满足GB/T1690GB/T528耦合液浸泡后拉伸强度变化率耦合液浸泡后拉伸伸长率变化率热老化后硬度变化/ShoreA7CC,72小时，满足GB/T3512GB/T528热老化后拉伸强度变化率热老化后拉伸伸长率变化率耐紫外老化后硬度变化/ShoreA波长340nm,辐照量0.7,50C,240h,满足GB/T16585GB/T528耐紫外老化后拉伸强度变化率拉伸强度变化率拉伸伸长率变化率刺破强度/NTB/T3360.1d）常温条件下，采用精度不低于0.1kg的
27、称重设备，分别对探轮进行4次称重，取算数平均值作为总重。称重结果满足5.121要求。e）衰减器按JB/T1006I1999的4.1规定进行检验，检验结果应满足5.1.2.1要求。D探轮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伤损能力与检测功能。应满足5.1.2.I要求。标定试块标准详见T/URT10010-2020无损检测轨道交通双轨探伤设备标定试块。g）观察探头外观、探头连线、接头等，观测结果应满足5.121要求。6.2.2.2检测主机性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.
28、1.7进行环境适应性检验和运输包装件跌落实验。b）灵敏度余量按TB/T23402012的5.2.2规定进行检验。应满足5.1.2.2要求。c）水平线性误差、垂直线性误差按TB/T23402012的5.3规定进行检验。应满足5.1.2.2要求。6.2.2.3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进行环境适应性检验和运输包装件跌落实验。b）采用钢卷尺（MPE:0.5mm）检测工控机整体轮廓，尺寸应符合5.1.2.3的要求。h）常温条件下，采用精度不低于Slkg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
29、.3要求。6.2.2.4电池性能检验a）按照6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7进行环境适应性检验和运输包装件跌落实验。b）电池充满电的情况下，用6A的放电电流，对其进行5次放电实验，取平均值求得放电时长，放电时长应满足5.124要求。6. 2.3检测软件功能检验探轮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观察检测软件功能。功能应满足5.1.3要求。6.3 外观和结构检测观测外观，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
30、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。6.5 密封性能密封性能按GB/T2423.38中试验Ra：滴水Ra1：100mm/h.30min；检验样机以正常工作状态安装。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检验项目检验项目定型检验交收检验例行检验技术要求试验方法环境条件气候环境适应性OO4.1.1.16.1.26.1
31、.36.1.4机械环境适应性O一O4.1.1.26.1.56.1.66.1.76.1.8基本要求OO5.16.2外观和结构OO5.26.3安全要求OO5.36.4密封性OOO5.46.5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
32、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
33、。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0C40C,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50cm。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。
