第一节 产品定义、性能及应用特点
钢轨探伤仪是检测轨道上钢轨伤损的专用设备仪器，钢轨探伤是保证铁路运输安全的关键环节之一。我国铁路广泛使用的是小型超声波钢轨探伤仪。
第二节 行业 发展历程
我国于1951年开始实行钢轨的专业检查，1953年10月形成制度。早期以领工区为单位组成检查小组（6～7人），每季对线路上钢轨进行定期的手工检查。1956年开始，随着钢轨探伤仪器的发展，正线到发线的钢轨检查改为每年不少于7遍。1978年，路局制定《钢轨伤损检查、监视、处理办法》，补充规定站线专用线钢轨每半年检查1遍，凡连续两个探伤周期内都发现疲劳伤损钢轨的地段，缩短探伤周期，增加检查遍数等。
1951年开始，全路推广上海局王耀年的钢轨手工检查方法即：一看（眼看钢轨踏面）、二照（用小镜照钢轨下颚）、三敲（用小锤敲击钢轨接头部位）、四卸（卸掉夹板查螺孔部位轨腹）。
在实际推广中不上海局不断改进，如用锤头对称的硬把小锤替代弹簧小锤，并加大锤重；用小铁钩探测轨端裂纹；用煤油、渗透液等进行渗透检查。上海工务段姜铭章创造了检查钢轨核伤的经验，在巡道时注意查看距轨端1米左右钢轨内侧及曲线上股钢轨状态，发现有锈水时，注意日出前后锈水颜色的变化；发现有细裂纹时进行渗透检查。
1956年开始，钢轨检查进入手工与仪器相结合的阶段。最初使用的探伤仪器有：苏联MPД—52型磁力探伤小车、苏联ДC—13型探伤小车、瑞士马蒂萨手杖式超声波探伤仪。1959年开始推广使用武汉超声波仪器厂制成的GTS—1型手杖式超声波钢轨探伤仪。1968年，上海无线电22厂研制成JGT—1型超声波钢轨探伤仪，首台样机由上海工务段试用成功。1972年，改进成JGT—2型，将扫描线由1条改为2条，4个探头可分别进行反射式和穿透式探伤，提高了探伤性能。为扩大探伤和检测范围，上海超声波仪器厂按照4条扫描线两种组合的要求，生产了JGT—3型超声波钢轨探伤仪，1982年12月通过部级鉴定。为加强道岔前后引轨及薄弱地段钢轨接头的探伤，工务处钢轨探伤技术管理组在1987年研制成钢轨螺孔裂纹探伤仪，通过局级鉴定后，配属各养路领工区，起到了JGT—3型探伤的拾遗作用。
第三节 产品技术发展现状
在铁道钢轨探伤领域，目前主要使用磁粉探伤和超声探伤两种方法。但是磁粉探伤成本低，应用也仍不广泛；目前我国的钢轨探伤仪主要采用超声波探伤技术。
超声波是指频率为超过20kHz的声波，探伤利用了其三个特性：
1、发射特性：当超声波由一种介质进入另一种介质的时候会发生反射，当介质密度相差悬殊时，声波几乎完全反射回来。
2、衰减特性：在传播过程中，由于受到介质或者杂志的阻碍，强度会产生衰减。
3、声速特性：在同样条件下，其在同一介质中传播速度为常数，这是进行测量的基础。
对钢轨进行探伤基本原理是利用声波在不同介质中的传播特性，用200kHz的声波射人钢轨中，当遇到钢轨损伤时，根据反射回来的信号，即可判断伤痕的大小及位置。在探伤仪上安装有不同角度的探头，分别检查不同部位的损伤。如70度角探头。用来发现轨头内的核伤或横裂，35~45度角探头可探轨腰及螺栓孔损伤，垂直探头发射纵波，可探轨头轨腰轨底的水平裂纹、纵裂纹。脉冲反射法是超声波探伤中应用最广泛的方法。
第四节 产品工艺特点或流程
钢轨探伤系统结构图
第五节 国内外技术未来发展趋势 分析
随着铁路运量、密度、速度及机车车辆轴重的不断增长，钢轨损伤成为铁路线路重大的安全隐患，对工务线路设备养护的要求愈来愈高。为提高工务线路养护的质量和效率，世界上许多发达国家均已大量使用钢轨探伤车。使用探伤车的优点是：检测钢轨速度加快，探伤精度和效率大大提高，利用电子计算机进行数据处理，不仅给铁路行车安全带来极大好处，而且对延长钢轨使用寿命、降低维修费用以及宏观掌握钢轨状态、探索伤损规律等有积极作用。下面，对国外钢轨探伤车的情况作简要介绍。
1、英国铁路的超声波探伤车
1972～1987年底，英国铁路探伤车的最大检测速度为35km/h，一般小于30km/h。使用滑动式探头，开始采用拍照记录数据，后改进为使用磁带。车辆类型为双车轨道车。探头角度为67°、37°、0°、－37°和－67°。
1983年底，德比 研究 所研制新型探伤车。新型探伤车改滑动式探头为轮式探头。探头装在一个充满液体的柔性塑料轮内，一个伺服系统沿着轨头上部转动，由塑料轮导向，使轮子的柔性对通过不规则点有很大帮助。过去认为轮式探头的探测速度小于20km/h，英国德比 研究 所的结论认为这是因探头设计未达最佳化。新型探伤车的探伤速度达70km/h。在开行慢速货车的较差路段也达45km/h，每条钢轨使用三个轮式探头，0°、65°和40°探头各一个。线路实时 分析 用微处理机，数据存储等采用原有英国记录车的计算机设备和软件。
2．法国国铁的探伤车
法国国铁与MATIX公司合作共同制造了VU505型钢轨探伤车，其中部分技术来自意大利的Speno集团，该车由14.71m和14.74m的两节连挂车体所组成。在探伤车的导向架上最多可装8个探头。探伤车的中央控制室内装有超声波信号的发射、接收、 分析 、检测和接口电路，以及地理定位所需的设备、各种键盘、检验屏幕等。探伤车的检测速度为40km/h，能在轨温为－10℃～＋60℃的条件下正常工作。该车还配有动力设备和生活设施，全车配备4名工作人员。该车配备的探头为：70°探头3个，35°探头2个，30°探头1个，0°探头2个。其探测精度为：横向缺陷轨头下面横通道孔误差±6％；水平裂纹能探测（12±4）mm；螺孔裂纹能探测（12±4）mm，纵向裂纹能探测长度为25mm。该车对铝热焊接头的缺陷同样能显示出来，但由于铝热焊金相当复杂，存在较难探测的问题，由于轨底不能设置探头，轨底两侧不能探测。这种VU505型自驱动车除应用于法国外，还出售给美国和欧洲其他国家，并为印度国铁生产了一批类似的探伤车。
3、日本新干线的钢轨探伤车
日本新干线拥有三列钢轨探伤列车，分别承担东海道、山阳、上越和东北新干线钢轨的周期性探伤任务。钢轨探伤车由牵引轨道车、电源车和探伤车组成。该车在夜间以30～40km/h的速度，边向钢轨顶面洒水，边向钢轨发射2MHz的超声波。发射频率为2500次/s，根据各种反射波来判断钢轨内部的损伤。单侧装有4个超声波探头即垂直（0°）和37°的有各一个，70°的2个。探伤结果有三种表示方法：在显象管上显示波形，输出记录图形，数字打印记录。
4．美国铁路的超声波探伤车
20世纪80年代以前美国铁路广泛使用轮式探头的超声波探伤车，探测速度为20km/h。美国为适应其城市间快速运输系统的轨道探伤，由Sperry铁路服务公司专门设计了可在不同轨距的轨道上进行探伤的车辆。当轨距在1435～1676mm之间时，该车可进行工作。20世纪80年代美国JacksonJordan公司，引进法国MATIX集团的技术生产的超声波探伤车，运行速度为64km/h，检测速度为4~40km/h，最佳检测速度24~32km/h。该车装有6个滑动探头和车载计算机系统，进行实时 分析 ，将裂纹记录下来，喷漆作记号。喷漆记号的精度为±8cm。该车能测出90%~95%的裂纹大于1.2cm以上的钢轨缺陷。
5、澳大利亚生产的钢轨探伤车
澳大利亚坦坡尔公司生产的RFO-140型大型钢轨探伤车，全长16m，宽2.8m，高4.27m，自带走行动力。该车转向架之间装有一辆钢轨探伤小车，车上装有6只探轮，每股钢轨3只探轮中，分别装有2个40°的超声波探头、2个70°的超声波探头、1个0°的超声波探头和1个54°的超声波探头，用以检测钢轨头部损伤，螺栓孔裂纹，轨头、轨腰、轨底水平裂纹，焊缝伤损。该车采用轮式探头，探头与钢轨表面为滚动式接触，探头外部为柔软的绝缘脂，具有较好的弹性，与钢轨表面接触较好，受钢轨表面状态影响小。探轮的拆装方便，每更换一次外轮胎仅需10min，每只外轮胎可探测1600km。通过彩色显示器，使操作人员协助计算机辨认伤损。显示屏可显示伤损的位置、种类、伤损累计等，由打印机将最终结果打印出来。探伤车两端有4只喷枪由计算机控制，根据预先输入计算机内的标准，喷枪将明显的标记喷涂到钢轨外侧的轨腰上。
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