随着社会经济的快速发展,高速重载化已成为我国铁路发展的主要方向,钢轨质量的优劣将直接影响到列车的运行速度和安全性。为了确保钢轨内部质量和行车安全,国家明确要求钢轨必须经超声波探伤检验合格才能出厂。攀钢于十多年前引进了德国KrautKramer公司的一套钢轨在线超声波探伤仪,并成功运用于钢轨生产现场。但随着钢轨技术标准的提升和钢轨品种数量的增加,这套超声波探伤装置已不能完全满足用户对钢轨探伤的特殊要求和非对称钢轨检测的要求。同时由于维护成本高、部分元器件面临无备品可换的情况,需要重新设计一套适应攀钢生产实际情况的超声波在线检测自动控制系统,实现对不同品种不同规格钢轨的超声波探伤,并达到降低生产成本、提高产能的目的。本文根据超声波探伤检测技术基本原理和国家钢轨检测标准,以及轨梁厂高探伤面积、多品种规格适应能力的钢轨探伤检测需要,提出了钢轨超声波在线自动检测系统总体设计方案,明确了探伤方法、耦合方式、探头布置、探头仪器及机械装置的设计思路。设计方案包括了由探头、起落架及导向装置组成的探伤装置和由多通道超声波探伤仪、探伤测控系统组成的探伤仪器两个方面。在探伤装置方面,分别针对轨头、轨腰和轨底需要达到的检测面积,设计了满足不同品种规格的超声波探伤探头、起落架装置及导向装置。多通道钢轨超声波探伤仪将基于FPGA的FIR数字滤波器前置,通过PCI-E总线进行数据采集,并利用计算机实现实时数据分析,代替原有的模拟式超声波探伤仪。探伤测控系统由独立的自动控制系统与检测系统组成,实现对钢轨的输送、起落架控制以及对检测信号的处理、采集、分析和缺陷评估、定位等功能。整套控制系统贴近现场生产,操作方便,简单快捷,可对不同品种不同规格的钢轨进行超声波探伤,满足不同客户的要求。该系统运行稳定可靠,机构调试灵活,钢轨探伤过程中的稳定性和检测结果重复性均满足生产需要;探伤软件系统参数设置灵活,基本实现了设计要求。