Устройство для определения прочности бетона

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ . ЛЕНИ Я ПРОЧНОСТИ БЕТОНА, содержа|шее последовательно соединенные синэд ркнэатор , генератор зондирующих импульсов , источник и п|жемник излучения, и усилитель, два триггера, два формиро-, вателя, логический эпемевт И, счетчик, генератор счетШ)1х импульсов и два иэ мерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных между собой яогвческогс. элемента 11, счетчика и индикатора, причем генера- . тор счетных импульсов подключен к одним из .входе измерительных каналов, другие входы которых подключены к одно-« му из выходов первого триггера и к выходу второго триггера, один из входов которого соединен через счетчик .с выходом элемента И, один из входов которого подключен к другому выходу первого триггера, входы доторого соединены с синхронизатором и выходсм первого формирователя , отлич,аюшееся тем, что, с целью псфышения точности определения , оно снабжено фильтрами низких и высоких частот, причем усилитель под с ключен к входам фильтре, выход фильтра (Л низких ,. частот соединен с входом пер-.вого формирователя, выход фильтра ниэкьх частот соединён с входом второго формирователя, выход которого подключен к другсчу1у входу элемента И, а другой вход г второго триггера соединен с другим выходом первого триггера. сд О5 о 4 сл

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5й G 01 H 29/Оч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

/ (2 f) 3404860/29-33 (22) 15.03. 82 (46) 23. 11.83. Бюл. М 43 (72) С. В. Жуков, Д. М. Максименко, Ю. Н. ftanexos и Б. A. Чурилов (53} 620.179.16 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР hh 270318, кл. G 01 М 29/04, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 600436, кл..Cj 01 М 29/04, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР йо заявке 34 3269073, кл. Q 01 Й 29/04, 1981 (прототип)., (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА, содержаее последовательно соединенные син крониэатор, генератор зондирующих импульсОв источннк н прнемник излучения, и усилитель, два триггера, два формнрователя, логический эпемент И, счетчик, генератор счетных импульсов и два измерительных канала, каждый из которых состоит нз последовательно соединенных

„„SU„„1 56045 A между собой логического. элемента И, счетчика и индикатора, причем генера- . тор счетных импульсов подключен к од.ним из .входов измерительных каналов, другие входы которых подключены к одно му иэ выходов первого триггера к r выходу BTopoI о триггер& Один нз Bxogos которого соединен через счетчнк .с вы ходсж элемента И, один нз входов которого подииочен к другому выходу первого триггера, входы которого соедннены с синхронизатором и выходом первого формирователя, о т л и ч,а ю щ а е с я тем, что, с целью повышения точностн определения, оно снабжено фильтрами инэкнх и высоких частот, причем усилитель под» а ключен к входам фильтров, выход фальтра низких .- частот соединен с входом пер вого формирователя, выход фильтра ниэквх частот соединен с входом второго формирователя, выход которого подключен к другому входу епемента И,а другой вход 2 второго триггера соедннен с другнм выходом первого триггера, 1 1056

Изобретение относится к неразрушак ° щим испытаниям свойств материалов с

lIcMGlllblo ультразвука и может быть использовано для контроля качества продукции заводов железобетонных иэделий 5

w эксплуатационного контроля возведенных сооружений.

Известны ультразвуковые устройства для контроля бетона, содержащие задаюший генератор, генератор зондирующих импульсов, усилитель, детектор, блок ждущей развертки, каскад совпадений, регистратор и приемоперецаюший преоб разователь 1 ) и (2 1.

Недостатком данных устройств являет- >5 ся низкая точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения прочности бетона, содержащее последовательно соединенные, о синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, источник и приемник излучения, оптически связанные между собой, и усипитель, два триггера, два формирователя, логический элемент И, счет щк, генератор счетных импульсов и дна измерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных между собой логического элемента И, счетчика и индикатора, причем генератор ЗО счетныз импульсов подключен к одним иэ входов измерительных каналов, другие входы которых подключены к одному из выходов первого триггера и к выходу второго триггера, один из входов которого соединен через счетчик с выходом элемента И, один из входов которого подключен к другому выходу первого триггера, входы которого соединены с синхрони-; затором и выходом первого формировате 4О ля Pa).

Недостатком известного устройства является недостаточная точность, что обусловлено отсутствием бпоков разделе- ния информации об упругих оН структуриьж45 свойствах среды в зоне прозвучивания.

Целью изобретения является повышение точности определения. прочности бетоI наi

Зта цель достигается тем,что устройство дпя определения прочности бетона, содержащее последовательно соединенные . синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, источник и приемник излучения, и усилитейь, два триггера, два формиро- 55 вателя, логический элемент И, счетчик, генератор счетных импульсов и два из мерительных канала, каждый из которых

045 2 состоит иэ последовательно. соединенных между собой логического элемента И, счетчика и индикатора, причем генератор счетных импульсов подключен к одним из входов измерительных каналов, другие входы которых подключены к одному из выходов первого триггера и к выходу второго триггера, один из входов которого соединен через счетчик с выходом элемента И, один иэ входов которого подипочен к другому выходу, первого триггера, входы которого соединены с синхронизатором и выходом первого формирователя снабжено фильтрами низких и высоких частот, причем усилитель подключен к входам фильтров, выход фильтра низких частот соединен с входом первого формиро. вателя,.выход фильтра низких частот сое динен с входом второго формирователя, выход которого подключен к другому входу элемента И, а другой вход второго триггера соединен с другим выходом первого триггера.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из синхронизатора

1, генератора 2 зонднрукхцих импульсов, источника 3 и приемника 4 измерения, установленных на границах эоны прозвучивания изделия 5, усилителя 6, фильтра

7 низких частот, первого формирователя

8, первого триггера 9, измерительного канала 10, включающего последовательно соединенные логический элемент И 11, .счетчик 12 импульсов и индикатор 13 времени распространения импульсов в иэделии, генератора 14 счетных импульсов, . фильтр 15 высоких частот, второй формирователь 16, логический элемент И 17, счетчик 18, второй триггер 19, а также измерительный канал 20, выполненный аналогично первому.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает периодически следующие короткие импульсы синхронизации, которые запускают генератор 2 зондирукицих импульсов, устанавливают триггер 9 в состояние 1". Выходные сигналы генератора 2 преобра« зуются s широкополосные ультразвуковые импульсы и вводятся в контролируемое изделие 5„ B результате взаимодействия со средой, прошедшие зону контроля импульсы имеют задержку ho времени относительно момента посылки, а также измененный спектральный состав. При этом длинноволновые компоненты принятого

3 1056045 4 к качеству структуры среды. В результате дальнейшей обработке подвергается только часть спектра сигнала, которая зависит от структурных характеристик среды. Этот сигнал через второй формирователь 16, аналогичный первому 8, поступает на вход элемента И 17, управляемого по второму входу потенциалом инверсного выхода триггера 9. В момент окончания цикла измерения времени распространения сигнала триггер 9 переходит в нулевое состояние и на его ин версном выходе появляется единичный потенциал, открывающий элемент И 17.

В результате через элемент И 17 на . вход счетчика 18 начинают поступать выходные импульсы от формирователя 16, Как только число этих импульсов достигнет заданного значения (объем памяти

20 счетчика),на выходе счетчика 18 появится импульс, который попадает на вход

0 триггера 19, единичное состояние .которого устанавливается в момент перехода триггера 9 в нулевое состояние потенциалом инверсного выхода. В результате на управляюяций вход второго из1 ! мерительного канала 20 в течение задан ного числа переходов сигнала. через нулевое значение будет подаваться единичный потенциал, разрешакяций накопление счетных импульсов генератора 14 в соответствующем счетчике канала . 20.

Результат счета индупируется на табио индикатора канала 20. Этот результат не зависит от упругих свойств среды, а полностью определяется структурными характеристиками. Благодаря этому иэ анализа исключается неизменяющаяся

- область спектра - низкочастотная, увеличивается чувствительность и разрешающая способность устройства по отношению к качеству структуры. сигнала имеют задержку, определяемую исключительно упругими свойствами сре- ды, а на задержке коротковолновых компонент дополнительно сказывается качество структуры средьп микротрешины, различные дефекты и т.п. Кроме того, мож но разделить влияние упругих и структурных свойств среды на затухание низкои высокочастотных компонент: наибольшие изменения спектральной плотности 10 принятого сигнала наблюдаются в высокочастотной области его спектра. Изменения спектрального состава проявляются в изменениях среднего периода принятого сигнала. Принятые импульсы 4 преобра:.зуются в эпектрические сигналы, усиливаются в усилителе 6 и подаются навходы фильтров 7 и 15 низких и высоких частот.

Фильтр 7 низких частот исключает иэ спектра принятого сигнала высокочастотные компоненты, на задержке которых сказывается качество структуры среды. В результате этого дальнейшей обработке подвергается сигнал, на параметры которого оказали впияние только упругие свойства материала. Этот сигнал поступает на вход первого формирователя

8, в котором осушествляется дискримина-З ция по моментам перехода сигнала через нулевое значение. В эти моменты на выходе формирователя 8 появляются короткие электрические импульсы, первый иэ которых переводит триггер 9 в нупевое

35 состояние.

Поскольку в момент посылки зондирующего импульса триггер 9 по входу установки 1 синхроимпульсом был установлен в единичное состояние, то с его прямого выхода до момвнта прихода первого импульса от формирователя 8 на первый вход измерительного канала 10 подавался единичный потенциал. Поэтому элемент И 11 этого канала пропускал счетные импульсы or. генератора 14 на вход счетчика 12. В, момент прихода с игнала в точку приема триггер 9 певодится в нулевое состояние, вследвие чего элемент И 11 измеритель-, ного канала 10 закрывается, и счет импульсов в счетчике 12 прекращается.

Результат счета представляется на индикаторе 13. В силу изложенного на результате счета качество структуры среды не сказывается.

Фильтр 15 высоких частот исключает из спектра принятого сигнала низкочастотные компоненты, не чувствительные Рахим образом, устройство позволяет измерить время распространения длинноволновых компонент спектра, зависящее ,исключительно от упругих свойств срецы, if длительность заданного числа и полупериодов колебания, сформированного .высокочастотными компонентами принятого сигнала, затухание которых определяется структурными свойствами.

При известной базе 0 прозвучивания по этим данным можно определить скорость С распространения упругих колебаaalu s материале и с помошью уравнения регрессии

P *= а -ЬС+в bT+g--,йС. ьТ+Р0 (1) 5 1 056045

6 е где ЛС= С- С,; лТ=Т- То, Т= „. тнкн результатов лроэвучнвання с по

o, S, д;» коеффипиенты регрессии; 1мокью конкретных преобразователей серии гуам; образцов, принятых за эталон материала индекс. о относится к номиналь контролируемого изделия. ным значениям величины С и Т; 5 Предлагаемое устройство позволяет получить значение прочности P матерна- повысить. точность контроля за счет раэла, Конкретные значения величин С,>,Та, деления инфармапии, содержащейся в

Ро, а, а „Д находят перед проведеннем принятом сигнале, и увеличения чувствипроизводственного контроля путем обра- тельности среднего периода по отношению ботки методами математической статис-, О к качеству структуры среды.

Составитель Л. Шарова

Редактор Л. Гратиало Техред И.Асталош Корректор И, Эрдейи .;Заказ 9281/35, Тираж, 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного качитета СССР по делам изобретений и открытий

1035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4