随着国内轨道交通事业的不断发展,对行车安全提出了新的要求。目前,车轮探伤主要依靠小型的手持设备,操作不方便且探伤覆盖不全面;而一些大型探伤设备需要落轮且价格昂贵,操作复杂,不方便携带和移动。因此,研制一种便携的智能探伤设备对我国铁路的发展意义深远。通过研究超声波检测技术及其在车轮探伤方面的应用,研制开发了一套列车车轮便携式探伤系统。本文首先研究了超声波探伤技术,然后以列车车轮为载体建立了超声波探伤模型,采用超声波脉冲反射法作为列车车轮的探伤方法,并通过多次实验提炼了超声波检测的关键技术。在超声波探伤技术的基础上,本文对便携式探伤系统的硬件部分和软件部分进行了设计。硬件部分重点设计了数据采集模块,首先,测试探头的性能并设计探头的布局,保证探头阵列能对车轮踏面和轮辋进行全方位的扫查;然后设计了超声波检测(UT)单元,能够高速的完成模拟信号的滤波和数字化。软件系统以LabVIEW为平台完成了数据的采集、分析和显示。采用小波变换完成了超声波信号的滤波和重构,用动态三角形的方法解决了大角度绘图的难题,研究了超声波的3D显示和基于专家系统的缺陷识别方法。本文设计的列车车轮便携式探伤系统,能检测出轮辋内部的缺陷,满足机务的技术指标。目前,该系统处于试运行阶段,在南京东和济南进行过安装调试,缺陷检出准确率达90%,用户反映良好。该系统实现了智能化探伤,解决了现有设备操作复杂、效率低下、覆盖不全的问题,且系统安装方便,检测效率高,漏判和误判率低,满足铁路总公司的技术要求和车轮探伤的所有指标。