Модуль измерительный обнаружения трещин на поверхности катания колес входит в систему ARGUS 2 и состоит из следующих узлов: ультразвукового щупа, двойных световых барьеров, светового барьера активации, ПК модуля. Процесс измерения происходит в режиме движения состава со скоростью 3-12 км/час. Индуктивный датчик колеса, расположенный приблизительно в 10 м перед участком измерения, распознает въезжающий состав и переключает готовую к работе систему в режим измерения. Одновременно датчик колеса измеряет скорость состава и количество осей, а также присваивает каждой колесной паре текущее время измерения. Модуль идентификации распознает номер состава (либо номер колесной пары).

Измерительный модуль активируется и подготавливается к предстоящему измерению (система запирающего воздуха переключается на уровень 2, открываются защитные крышки, включаются лазерные датчики и т.д.). Колесные пары проходят через модуль обнаружения трещин. В конце участка измерения второй датчик колеса повторно измеряет скорость состава и регистрирует количество осей. На основании этих данных базовый модуль распознает, вышел ли конец состава или последняя ось за пределы участка измерения. Измерительные модули переключаются в положение покоя (закрываются защитные крышки, система запирающего воздуха переключается на уровень 1 и т.д.).

С каждой стороны колесной пары смонтирована пара расположенных со смещением ультразвуковых щупов (УЩ). При наезде колесом они генерируют ультразвуковой импульс, создающий поверхностные волны на поверхности катания колеса.

Ультразвуковые щупы опираются на упругие резиновые элементы, обеспечивающие эластичное прижатие щупов к поверхности катания колеса. Это позволяет поддерживать максимально длительный постоянный контакт с колесом для создания импульсов. Ввиду того, что трещины, расположенные в зоне контакта УЩ или на обратной стороне колеса (смещение 180°), не распознаются, на каждой рельсовой системе должна быть выполнена повторная проверка.

Включение магнитов в щупах осуществляется по сигналу светового барьера активизации. Ультразвуковые импульсы испускаются в поверхность катания колеса по сигналу двойных световых барьеров перед щупами.

Принцип действия модуля обнаружения дефектов основан на следующем принципе. При перемещении колеса в поверхность катания колеса испускается короткая серия поверхностных волн рэлеевского типа. Эта серия распространяется от обеих сторон щупа по окружности колеса. По истечении приблизительно 1 мс (в зависимости от размера колеса) серия волн вновь достигает места, в котором находится щуп. Возникающие при этом колебания на поверхности колеса приводят к генерированию в щупе сигнала первого «эха окружности». Если на пути распространения серии волн находится дефект поверхности с достаточно большой составляющей в направлении, поперечном направлению хода волн (например, поперечная трещина или выкрашивание), то часть энергии колебания отражается. Отраженная часть серии волн достигает щупа раньше эха окружности, что однозначно указывает на присутствие дефекта поверхности - распознается так называемое «эхо дефекта».

После измерения колесной пары все зарегистрированные эхо-сигналы сохраняются в виде сигналов типа «A-Scan» и автоматически обрабатываются. При этом рассчитывается и сохраняется класс дефекта для каждого сигнала A-Scan. Для анализа A-Scan задаются пороговые и предельные значения для проведения требуемой классификации нарушений дефектных колесных пар.

После обработки данные измерения передаются в сервер базы данных. С помощью ПО «ARGUS», установленного на ПК управления, оператор имеет возможность открыть базу данных, просмотреть и распечатать данные измерения. С помощью системы передачи данных собранные данные измерения могут быть переданы в вышестоящий компьютер и использованы для дальнейшей обработки (напр., статистический анализ или рабочее планирование текущего ремонта).

Рисунок 1 - Общий вид модуля измерительного обнаружения трещин на поверхности катания колес измерительного комплекса ARGUS 2 диагностики колесных пар подвижного состава