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本发明公开了一种基于轮对的相控阵超声探伤装置，由地磁传感器、第一红外发射器、第一红外接收器、超声波传感器组、喷水装置、高清夜视摄像头组、控制器组成，采用地磁传感器检测轨道车辆的到来，采用超声波传感器组组成相控阵超声探伤装置对轮对一定深度进行探伤，并通过高清夜视摄像头组对轮对的轮缘和踏面的表面进行图像采集和识别，识别出轮缘、踏面表面的裂纹和锈斑，采用红外对射检测轮对的弦的变化量来计算轮对直径的变化量，进而判断轮对的外廓形变量。能有效精确测量轮对外廓形状尺寸参数，尤其是轮对踏面、轮缘部分的参数，并与设定安全阈值相比较，从而得到轮对变形量、踏面缺陷位置、车轮多边形。