为保障列车的行车安全，在开动状态下对列车车轮踏面进行定期的自动探伤是至关重要的。在钢轨线路上嵌入超声波探头对行进中的车轮踏面进行自动检测，是一种新的车轮在役探伤理念。本技术是在采用钢铁研究总院独有的电磁超声探伤技术的基础上开发出的专门用于行使中的火车车轮探伤的新方法。它不同于传统的压电超声探伤方法，无需探头与车轮之间的相对运动、不需要使用耦合剂，在车轮滚动通过探头的瞬间既可完成对整个车轮踏面的检测。

主要技术特点和指标

探伤灵敏度：车轮踏面深1mm、长10mm裂纹。

探伤速度：适合火车入库5～20km/h行车速度。

检测范围：车轮踏面皮下10mm。

探测缺陷：车轮踏面上的裂纹、掉块和剥离等。

处理功能：自动对车轮编号，自动记录和存储每个车轮的检测结果和波形。

超声表面波在钢铁材料中的传播速度约为2900m/sec。要确保超声表面波将车轮踏面中的缺陷可靠地检测出来，需使声束能够在车轮表面至少传播两周或两周以上。由此，电磁超声探头与车轮的接触时间不应小于2ms。按照我们研制的探头长度计算，允许火车的行进速度约为30km/h。这一速度适合用于列车进库一段的轨道上的检查。

电磁超声探伤虽然是一种非接触式探伤方法，但它对提离间隙的要求是十分苛刻的。按照电磁超声探伤理论，探头距离被检试件每增加1mm，检测灵敏度将下降96dB。一般来说，在火车车轮探伤中，探头距车轮踏面的距离应保持在0.5mm范围之内。火车的重量是巨大的，当列车驶过时，每个车轮对钢轨的正向压力超过数十吨，并伴有侧向碾压和剧烈的振动。所以，使探头对车轮的近距离跟踪和保护探头不受损坏，是能否保证检测得以成功的关键。此外，电磁超声换能器埋设在铁道线上，其所处的环境是非常恶劣的，如电磁干扰、振动干扰、风霜雨雪等等，这些都会给检测带来噪声。这就要求采取屏蔽、密封、以及仪器降噪等一系列措施，确保检测的可靠性。

在役火车车轮自动检测是一种实时动态检测，它需要在实施探伤（多路信号的触发、发射、接收、处理、显示、判伤等）的同时，完成检测结果的纪录和存储等多项工作。在这些方面，我们均进行了大量卓有成效的尝试。

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