杨志强， 王 平， 贾银亮， 冀凯伦， 石永生

(1.南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 211106； 2.中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京 100081)

随着列车的速度和行车密度的提高，钢轨的滚动接触疲劳越来越严重，当累积塑性变形超过钢轨的最大韧性值时，会在钢轨轨头表面产生裂纹、剥离、掉块、鱼鳞伤等伤损[1]。这些伤损在钢轨上普遍存在，为了确保火车的行车安全,保证高速铁路轨道的质量完好无损,钢轨伤损检测是必不可少的重要环节[2]。因此快速、准确地对钢轨表面伤损状态进行评估，是铁路安全维护的重要内容之一，对保障铁路运输安全具有重大意义[3]。

为了实现钢轨表面伤损的检测和评估，自1959年世界首辆钢轨超声检测车投入使用以来，无损检测技术已广泛应用到铁路钢轨伤损检测和巡检中，对钢轨生产、安装及服役条件下的故障检测和状态维护发挥了重要作用[4]。目前国内外常用的铁路钢轨检测技术主要包括超声检测[5]、涡流检测[6]、漏磁检测[7]等。

常规超声检测由于需要耦合剂，且超声波技术存在表面盲区或杂波效应，因此难以对表面小缺陷进行测量[8]。

涡流检测受提离变化的影响较大，检测探头与被测钢轨表面的距离需尽量保持固定[9]，同时涡流检测技术对信号处理的要求较高。

漏磁检测(Magnetic Flux Leakage,MFL)通过检测铁磁性材料被磁化部分的磁场变化进而发现缺陷。铁磁性材料工件被局部磁化后，在局部磁化区，如果该工件表面有裂纹或者凹坑等伤损，伤损处的磁场分布会发生突变，有部分磁场会分布到表面外，形成漏磁场，通过检测表面附件磁场的变化，可以判断是否存在表面损伤。……