机械工程学报

作者：陆小龙, 田贵云, 熊龙辉, 高斌, 伍剑波, sub, sub, 苗玲

单位：1. 四川大学机械工程学院 成都 610065;2. 电子科技大学自动化学院 成都 611731;3. 纽卡斯尔大学工程学院 纽卡斯尔NE17RU英国;4. 中国铁道科学院集团有限公司基础设施检测研究所 北京 100081

关键词：气流热成像,滚动接触疲劳裂纹,速度影响,表面发射率；

基金：国家自然科学基金（61527803）和四川省国际科技创新合作（2021YFH0036）资助项目。

已有研究结果表明随着铁路行业对钢轨表面缺陷检测速度要求的不断提高，速度已经成为影响主动成像检测结果评定的主要因素。针对该问题，基于前期气流热成像在静态和低速下检测钢轨表面缺陷的研究，通过优化气流激励源、热像仪和试件之间的空间布局，激励源和热像仪的参数，提出以空间换时间策略消除速度影响抑制方法。研究不同检测速度下选择不同采样帧频和曝光时间时气流热成像和涡流脉冲热成像的速度影响。试验结果表明，红外热像仪的曝光时间和采样帧频选择与速度有关，通过优化激励源、热像仪和试件的空间位置，选择合适的曝光时间和采样帧频，结合热像处理算法可以消除速度和试件表面发射率的影响，在高达81.6 km/h的检测速度下，气流热成像可以准确地检测出转盘边缘圆柱面上6种倾斜角度的人工裂纹，验证了以空间换时间策略的可行性。气流热成像具有较大的提离距离，与涡流脉冲热成像在表面及亚表面检测形成互补，在钢轨滚动接触疲劳裂纹在线快速检测有较好的应用前景。

来源：2021年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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