无损检测技术在地铁车辆检测中的应用
DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714258
摘要：地铁车辆是一座城市的命脉，是推动城市发展的一根重要血管，而无损检测技术是能确保地铁车辆安全行驶的前提。这篇文章通过对无损检测技术的介绍以及中国无损检测技术的发展史和前景的了解，让大家知道无损检测技术的原理和如何对地铁车辆的安全检测；对地铁车辆的介绍和分析以及无损检测技术在地铁中如何应用和不同的无损检测技术针对不同车辆部位进行检测的最终效果。
关键词：无損检测；地铁车辆；应用
无损检测技术在各个检测领域中运用最为广泛，其中运用了物理及化学方式对地铁车辆的细微部分进行检测，方式多样，作用也不尽相同。地铁车辆中不同的部位有着不同的作用，且制造方式、运行方式、保修方式及工作时长都不一样，因此不同的部位需要不同的检测技术进行检测，而不同的检测技术由于作用的不同也需要有针对性的对零件部位进行检测。
一、无损检测技术原理
（一）无损检测技术概念
无损检测技术通常是指运用物理或化学的特性在不损坏被检测物体的前提下，借助设备器材对被检测物体内部及表面的缺陷进行全面检测，来得到物体相关的品质，内容和成分等的方法。无损检测技术是现代社会中最为先进最受欢迎也是运用最为广泛的检测技术，因为检测具有四大特点：非破坏性、全面性、全程性和可靠性，所以它的运用涉及了食品加工和工业等领域，但在工业领域方面运用更为广泛，如核工业，地铁车辆，武器制造，船只制造，海关检查等等。
（二）无损检测技术原理
无损检测技术分两种，常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术中包含五大常规检测：超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（缩写 MT）、渗透检验（PT）、涡流检测（ET）。非常规无损检测技术包含声发射 （AE）、 红外检测（IR）、激光全息检测（HNT）等。但在地铁车辆无损检测中常用的是常规检测技术，非常规检测技术很少运用到工业行业中。
1.超声检测（缩写UT）
超声检测是指利用超声波在被检测物体中的传播特性，使其与物体中的缺陷部分相互作用，改变传播方向或特征，根据超声波传播出的波纹特征来判断物体的缺陷。超声检测穿透能力强，灵敏度高，对面积性缺陷的检出率较高，适用于金属，非金属和复合材料等试件的检测。无论是便面缺陷还是内部缺陷，都可以采用超声检测来达到检测的目的。
2.射线检测（缩写RT）
射线检测是指利用X射线对材料进行检测，以胶片作为信息记录一种检测方式。射线检测技术能通过检测直接获得缺陷的图像，以及缺陷的直径大小。因此射线检测对体积型缺陷的检测率很高，能直接测量出缺陷体积大小；而对于面积型缺陷的检出率不如体积型检出率高；射线检测的灵敏度不如超声检测高，会随着材料厚度的增加而减弱；射线检测常用于工业检测方面，对生物细胞有损害；并且还有成本高，速度慢等缺点。
3.磁粉检测（缩写 MT）
磁粉检测是指被检测物体被磁化后，由于近表面处或表面有缺陷的存在，使其磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在物体表面的磁粉，形成在光照下肉眼便可看见的磁痕，从而显示出缺陷的位置、形状和大小。因为磁粉检测是利用漏洞吸引磁粉而显现缺陷处的方式来达到检测目的，因此对于表面太浅的划伤和内部深处的空洞难以发觉。
4.渗透检验（缩写PT）
渗透检测的基本原理是在被检测物体表面施涂含有荧光或着色染料的液体后，一段时间后可以渗透进表面有缺陷处；然后将物体表面多余的液体除去，在毛细管的作用下吸取掉残留在缺陷处的液体，将物体用紫光或白光照射，从而检测出缺陷的大小及分布状态。渗透检测对于各种材料的物体都可以进行检测，但只能检测出表面的缺陷，对于物体内部的缺陷没法检测出来。因此渗透检测的作用面比较窄，在检测中用到的地方不多。
5.涡流检测（缩写ET）
涡流检测完全运用物理上交流电的特点对物体缺陷进行检测。首先给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测物体，物体内会出现涡流，受涡流影响，线圈电流会发生变化。如果被检测物体内部有缺陷，那么涡流也会受缺陷的影响而发生变化，从这些变化中可以检测出物体内部是否有缺陷存在。而涡流检测的方法利用的是电流，因此适用于导电材料制作的物体检测。
二、无损检测技术在地铁车辆中的应用
五大常规无损检测技术是常用于地铁车辆检测的技术，对于不同的零件有不同的技术方法。但由于许多细小的零件来源于国外，并且国内地铁车辆有行业起步晚，技术也多样化的特点，在地铁车辆无损检测标准中采用了ISO，EN，NF等相关国际检测标准。
对于地铁车辆的关键部位，由于不同的检测技术效果不同，因此不同的部位也要用相应的检测技术来检测才能达到更好的效果。常见的地铁车辆检测情况如下：
1）地铁车辆轴轮部位是承载车身重量和运行的重要部位，轴轮的检测可以用超声检测或磁粉检测，超声检测穿透力强，可以检测轴轮内部缺陷；磁粉检测对于表面的损坏检测力强；两者结合可以更好的对轴轮的安全检测进行保障。
2）风缸的无损检测通常使用射线检测或超声检测。由于风缸处于地铁车辆的内部，耐压且气密性状态使它成为影响地铁车辆安全行驶的重要因素。风缸属于压力容器，制作材料是非金属类材料，因此射线或超声对风缸的检测是最方便且最安全的。
3）对于地铁车辆状态的检测如发动机的检测，可以采用超声检测和射线检测。射线检测可以查出发动机内部状况，看里面是否有损坏；超声检测对发动机的外部检测非常精确。地铁车辆发动机推动了整个车辆的运行，如今发动机的研究也向着越来越高的效率前进，因此对发动机的检测也十分谨慎。
4）地铁车辆转向架支撑着整体的重量，承载着机身的各种负荷与作用力，是车辆的重要组成部件之一。因为转向架自身的作用使它长期处于磨损的状态，因此检测方式选择磁粉检测和渗透检测。
三、结语
由于中国市场的扩大，与世界联系的密切，为无损检测技术的发展铺开以一个很大的舞台。未来技术的发展会不断提高，对这一方面的应用也会不断进步，理论与实践的结合会越来越完整，新的尝试会带来更多进步的发展，在地铁车辆中的应用也会更加广泛。
参考文献：
[1]李喜孟.无损检测[M].普通高等教育机电类规化教材，2011.
[2]施克人.无损检测新技术[M].清华大学出版社，2007.
