《无损检测 轨道交通双轨探伤 超声检测系统 征求意见稿》

ICS77.040.20

N70

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

Nondestructivetestingdoubletrackultrasonictestingsystemforrailtransit

2020-XX-XX发布2020-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

目录

前  言..................................................................................................................................错误！未定义书签。

无损检测轨道交通双轨探伤超声检测系统............................................................................................................1

1范围........................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件....................................................................................................................................................1

3术语和定义............................................................................................................................................................2

3.1超声检测系统ULTRASONICTESTINGSYSTEM....................................................................................................2

3.2超声检测硬件ULTRASONICTESTINGHARDWARE..............................................................................................2

3.3超声检测软件ULTRASONICTESTINGSOFTWARE...............................................................................................2

3.4检测探轮DETECTIONWHEEL..............................................................................................................................2

3.5自动判伤AUTOMATICIDENTIFICATIONOFDAMAGE...........................................................................................3

3.6报警和报警波图像显示ALARMANDALARMWAVEIMAGEDISPLAY.................................................................3

3.7探头耦合失效报警PROBECOUPLINGFAILUREALARM......................................................................................3

4使用条件................................................................................................................................................................3

4.1环境条件.............................................................................................................................................................3

5技术要求................................................................................................................................................................4

5.1基本要求.............................................................................................................................................................4

5.1.1检测系统总要求..............................................................................................................................................4

5.1.2检测硬件要求..................................................................................................................................................4

5.1.2.1探轮要求.......................................................................................................................................................5

5.1.2.2检测主机要求...............................................................................................................................................5

5.1.2.3检测工控机要求...........................................................................................................................................6

5.1.3检测软件要求..................................................................................................................................................6

5.2外观和结构.........................................................................................................................................................7

5.3安全要求.............................................................................................................................................................7

5.4密封性.................................................................................................................................................................7

5.5使用说明书及有关文件.....................................................................................................................................7

6检验方法................................................................................................................................................................7

6.1环境检验.............................................................................................................................................................7

6.2基本要求检验...................................................................................................................................................10

6.2.1检测系统性能检验........................................................................................................................................10

6.2.2检测硬件检验................................................................................................................................................10

6.2.2.1探轮检验.....................................................................................................................................................10

6.2.2.2检测主机性能检验.....................................................................................................................................11

6.2.2.3检测工控机性能检验.................................................................................................................................11

6.2.2.4电池性能检验.............................................................................................................................................11

6.2.3检测软件功能检验........................................................................................................................................11

6.3外观和结构检测...............................................................................................................................................11

6.4安全性能检验...................................................................................................................................................11

6.5密封性能...........................................................................................................................................................11

I

7检验规则..............................................................................................................................................................12

7.1总则...................................................................................................................................................................12

7.2检验分类...........................................................................................................................................................12

7.3定型检验...........................................................................................................................................................12

7.4交收检验...........................................................................................................................................................13

7.5例行检验...........................................................................................................................................................13

8贮存......................................................................................................................................................................13

II

III

T/URTI0003—2020

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/T10061《A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）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（idtIEC

60068-2-1：1990）

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（idtIEC

60068-2-2：1974）

GB/T2423.3—2006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（eqvIEC

60068-2-3：1984）

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T/URTI0003—2020

GB/T2423.5—1995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

IEC60068-2-27：1987）

GB/T2423.6—1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞（idt

IEC60068-2-29：1987）

GB/T2423.10—1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正

弦）(idtIEC60068-2-6：1982)

GB/T4857.2—1992包装运输包装件温湿度调节处理（eqvISO2233：1986）

GB/T4857.5—1992包装运输包装件跌落试验方法（eqvISO2248：1985）

GB/T191—2000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)

GB9254—1998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/T17618—1998信息技术设备抗扰度限值和测量方法（idtCISPR24：1997）

GB/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detectionwheel

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

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T/URTI0003—2020

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probecouplingfailurealarm

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～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

工作-10℃-+50℃

温度

贮存运输-15℃～55℃

工作20%～90%（40℃）

相对湿度

贮存运输10%～90%（40℃）

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。

表2振动试验

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T/URTI0003—2020

项目分项参数

频率范围5Hz～35Hz

初始和最后振动响应检查扫频速度≤1oct/min

驱动振幅0.15mm

驱动振幅0.15mm

定频耐久试验

持续时间10min

频率范围5Hz～35Hz～5Hz

位移幅值0.15mm

扫频耐久试验

扫频速率≤1oct/min

循环次数2

表3冲击试验

峰值加速度/（m/s²）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/（m/s²）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/mm

≤151000

15～30800

30～40600

5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15km/h。

b)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小时。

5.1.2检测硬件要求

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T/URTI0003—2020

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/ShoreA75-85

2阿克隆磨耗cm³/1.61km≤0.04

3拉伸强度/MPa≥14

4拉断伸长率≥520%

5撕裂强度N/mm≥55

耦合液浸泡后硬度变化/ShoreA±5%

6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%

热老化后硬度变化/ShoreA±5%

7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%

耐紫外老化后硬度变化/ShoreA±6%

8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/N≥200

c)探轮包括轮皮、线缆、耦合水、探头在内的总重量应≤12kg。

d)应具备衰减器，且衰减器调节范围为0~110dB，衰减器调节精度为0.1dB，衰减器误差≤±

1/12dB。

e)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。

f)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／T9562．2—1993标准的优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：2~5MHz，回波频率≥2.5MHz，回波频率误差≤10%。

k)折射角误差≤2°。

l)横波探头分辨率≥20dB。

5.1.2.2检测主机要求

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T/URTI0003—2020

a)重复频率≥20kHz。

b)以太网接口≥4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≥32K。

f)衰减器调节范围：0~100dB。

g)衰减器调节精度：0.1dB。

h)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：0.5M~25MHz。

k)发射脉冲电压：50~400V可调。

l)超声波发射激励：方波。

m)工作环境温度：-10~+50℃。

n)灵敏度余量：>54dB（2.5MФ2200mm）

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：30ns~2us。

q)支持4种低通滤波器（LPF）：2MHz、5MHz、10MHz和15MHz。

r)支持4种高通滤波器（HPF）：1MHz、2MHz、5MHz和10MHz20kHz。

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HDMI接口、2个千兆网口、1个音频接口。

h)内存：≥8G。

i)硬盘：固态硬盘≥250G。

j)尺寸：≤400mm*300mm*80mm。

k)重量：≤6kg。

5.1.3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。

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T/URTI0003—2020

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。

l)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，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1MΩ，

b)检测工控机、检测主机等设备接地，且接地电阻不超过0.1Ω。

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写应符合GB9969.1—1998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GB/T2421—1999、GB/T2422—1995的有关规定。

6.1.2温度下限试验

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T/URTI0003—2020

6.1.2.1工作温度下限试验

按GB/T2423.1—2001“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/T2423.1—2001“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/T2423.1—2001“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GB/T2423.1—2001“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/T2423.3—1993“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4.1.1.1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—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，

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T/URTI0003—2020

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，对于已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冲击试验

按GB/T2423.5—1995“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1h，工作正常。

6.1.7碰撞试验

按GB/T2423.6—1995“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1h，工

作正常。

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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15km/h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，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6.2.2.4。

c)按照GB/T5080.7—1986，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5.1.2.1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

阿克隆磨耗cm³/1.61kmGB/T1689

拉伸强度/MPa

GB/T528

拉断伸长率

撕裂强度N/mmGB/T529

耦合液浸泡后硬度变化/ShoreA

常温浸泡72h，满足GB/T1690

耦合液浸泡后拉伸强度变化率

GB/T528

耦合液浸泡后拉伸伸长率变化率见5.1.2.1

热老化后硬度变化/ShoreA

70℃，72小时，满足GB/T3512

热老化后拉伸强度变化率

GB/T528

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0.7，50℃，240h，满足GB/T16585

耐紫外老化后拉伸强度变化率

GB/T528

拉伸强度变化率拉伸伸长率变化率

刺破强度/NTB/T3360.1

d)常温条件下，采用精度不低于0.1kg的称重设备，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5.1.2.1要求。

e)衰减器按JB／T10061—1999的4.1规定进行检验，检验结果应满足5.1.2.1要求。

f)探轮搭载行走平台进行标定性实验，以15km/h的速度，分别连续20次不间断的检测标定线，

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T/URTI0003—2020

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5.1.2.1要求。标定试

块标准详见《T/URTI0010-2020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5.1.2.1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、6.1.7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／T2340一2012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／T2340一2012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0.1kg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5.1.2.3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5.1.2.4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15km/h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GB4943-2001信息技术设备的电气安全，实验电压为500V直流，检测探轮与机架之间

绝缘电阻不应小于1MΩ，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

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T/URTI0003—2020

态安装。

7检验规则