Badania i analiza widmowa sygnałów wad squat w defektoskopii optycznej szyn kolejowych

• Autorzy: Lesiak P. , Wlazło M.

Warianty tytułu

EN

The analysis of signal spectrum coming from squat flaws in optical flaw detection of railway rails

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule uzasadniono celowość poszukiwań nowych metod badania powierzchniowych wad kontaktowo- - naprężeniowych szyn kolejowych oraz metod analiz ich sygnałów. Zaprezentowano laboratoryjny system pomiarowy wad typu squat optyczną metodą skaterometrii laserowej. Obiektami eksperymentów były zarówno wady wzorcowe jak i przykładowa wada rzeczywista. Dokonano dyskretnej transformacji Fouriera sygnałów tych wad. W celu wyeliminowania zakłóceń wywołanych mikro nierównościami powierzchni (tekstury), dokonano dolnoprzepustowej filtracji tych sygnałów, poprzez arbitralne ograniczanie liczby prążków widma. W kolejnej operacji wyznaczono odwrotną transformację sygnału widma. W wyniku takich przekształceń uzyskano wyraźną poprawę geometrycznych kształtów badanych wad.

EN

The paper presents justification for the search of new methods allowing for detection of railway rail surface flaws and analysis of signals coming from them. Laboratory set-up allowing for detection of squats using scatterometry method has been presented. The research subjects were both pattern and exemplary real flaws. The Fourier transform was calculated for signals coming from these flaws. In order to eliminate disruptions caused by micro roughness of surface, signals from squats were filtered out by low-pass filter. In next step, for these signals the Inverse Fourier Transform was calculated. Presented signal processing allowed authors to enhance ability of algorithm to detect the shape of squat flaws.

Słowa kluczowe

PL

defektoskopia optyczna; szyny kolejowe; analiza widmowa; wady szyn; wady squat

EN

optical flaw; rails; spectral analysis; defects in rails; defects squat

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 3709--3719
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Lesiak P.

• Wydział Transportu i Elektrotechniki, Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny w Radomiu

autor

Wlazło M.

• Wydział Transportu i Elektrotechniki, Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny w Radomiu

Bibliografia

• 1. Bojarczak P.: Wizyjna diagnostyka toru kolejowego. Monografia, Wyd. ITE – PIB Radom, Radom 2013.
• 2. Eddy current testing, a solution to detecting rolling contact fatigue In Rail. Hocking NDT Ltd, Asia Pacific Rail Conference 2003.
• 3. Izydorczyk J., Płonka G., Tyma G.: Teoria sygnałów. Wydawnictwo Helion, 2006.
• 4. Kapoor A.: Allen R., Beagles A., Burstow M., Fletcher D., Franklin F., Evans G., Jaiswal J.: Management and Understanding of Rolling Contact Fatigu., Report prepared for Rail Safety & Standards Board, UK, 2006.
• 5. Kisilowski J., Podstawy technik pomiarowych. Wydawnictwo Naukowe Obserwacje. Warszawa 2005.
• 6. Kumar S.: Study of Rail Breaks: Associated Risks and Maintenance Strategies. Technical Report; Lulea University of Technology, Lulea Sweden 2006.
• 7. Lesiak P.: Mobilna diagnostyka szyn w torze kolejowym. Monografia nr 116, Wyd. Politechniki Radomskiej, Radom 2008.
• 8. Lesiak P.: Inteligentne czujniki pomiarowo - diagnostyczne w aplikacjach transportu kolejowego. Etap II. Politechnika Radomska temat nr 19399/47/P, Radom 2009.
• 9. Lesiak P., Szumiata T.: Skaterometria laserowa wad head checking w szynach kolejowych. PAKGOŚ nr 2/2010, s. 25-28.
• 10. Lesiak P., Wlazło M.: Model optyczny skaterometrii laserowej wzorców wad powierzchniowych szyn kolejowych. Logitrans 2013, Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, nr 3/2013 (płyta CD).
• 11. Lesiak P., Wlazło M.: Badania i analiza Fouriera sygnałów wad head checking w skaterometrii laserowej szyn. Technika Transportu Szynowego, 10/2013, s.2605 -2615 (płyta CD).
• 12. Lesiak P., Wlazło M.: Badania powierzchniowych wad kontaktowo - naprężeniowych szyn kolejo-wych metodą skaterometrii laserowej. Materiały XX Seminarium Nieniszczące Badania Materiałów, IPPT PAN i PTBN, Zakopane 12-14 marca 2014 (w druku).
• 13. Lesiak P., Szumiata T., Wlazło M.: Laser scatterometry for detection of squat defects in railway rails. The Archives of Transport (złożono w redakcji).
• 14. Łukianowicz Cz.: Podstawy pomiarów nierówności powierzchni metodami rozpraszania światła. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2001.
• 15. Łukianowicz, Cz.: Modelowanie zjawiska rozpraszania światła w skaterometrii nierówności powierzchni. "Metrologia - narzędzie poznania i rozwoju Kongres Metrologii Kraków 9 - 13 września 2007", Kraków 2007, Pomiary Automatyka Kontrola 9/2007.
• 16. Moreno-Báez A., Miramontes-de León G., Sifuentes-Gallardo C., García-Domínguez E., Huerta-Ruelas J.A.: A data driven model of laser light scattering in metallic rough surfaces. International Journal of the Physical Sciences Vol. 6(35), pp. 7857 - 7864, 23 December, 2011.
• 17. Rail Defects Handbook. Engineering Practices Manual. Australian Rail Track Corporation, March 2006.
• 18. Rolling Contact Fatigue in Rails; a Guide to Current Understanding and Practice. Railtrack PLC Guidelines: RT/PWG/001, Issue 1, 2001.
• 19. Stasiński S.: O liczeniu dyskretnej transformacji Fouriera. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.
• 20. Surface defects in rails, version 1.1. Engineering Manual Track, TMC 227, December 2009.