Устройство для ультразвукового контроля качества неоднородных бетонных конструкций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ 1САЧЕСТВА НЕОДНОРОДНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьш1ения точности и производительности контроля, оно снабжено частотомером, подключенным к выходу генератора качающейся частоты, и включенньм между усилителем и вольтметром блоком управления, выполненным из объединенных общей шиной модуля аналогового ввода, подключенного к выходам частотомера и усилителя, процессора, блока памяти и модуля аналогового вывода, подключенного к (Л управляющим входам усилителя и генератора качающейся частоты.

„„9U„„ I l 58920

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А 151) С 01 И 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ.(21) 3631363/25-28 . (22) 04.08.83 (46) 30.05.85. Бюл. Ф 20 (72) З.В. Мацевич, Е.Н. Иатвеев, К.10. Аграновский и 0.3. Иацевич (71) Петрозаводский государственный университет им. О.В. Куусинена .(53) 620.179. 16 (088.8) (56) 1. Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. И., "Стандарты", 1970, с. 46-55:

2. Авторское свидетельство СССР

В 577455, кл. G 01 0 29/00, 1976 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НЕОДНОРОДНЫХ

ВЕТОННМХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с.целью повышения точности и.производительности контроля, оно снабжено частотомером, подключенным к выходу генератора качающейся частоты, и включенным между усилителем и вольтметром блоком управления, выполненным из объединенных общей шиной модуля аналогового ввода, подключенного к выходам частотомера и усилителя, процессора, блока памяти и модуля аналогового вывода, подключенного к управляющим входам усилителя и генератора качающейся частоты .

1158920!

2$

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 качающейся частоты, излучатель 2

Изобретение относится к нераэрушаюшему контролю и может быть ис" пользовано для контроля качества неоднородных бетонных конструкций в виде твердых слоев, связанных с твердым основанием, тойцина которого значительно больше толщины слоев, а также для обнаружения дефектов связи слоев с основанием, например, для контроля бетонных облицовок гидротехнических сооружений.

Известно устройство для ультразвукового качества конструкций, содержащее генератор, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и осциллограф Щ .

Недостатком этого устройства является низкая точность.и скорость контроля.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ультразвукового контроля качества неоднородных бетонных конструкций, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр 12), Недостатком. такого устройства

ЯВЛЯЮТСЯ НИЗКИЕ ТОЧНОСТЬ И ПРОИЗ» водительность контроля.

Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества неодно-родных бетонных конструкций,содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр, снабжено частотомером, подключенным к выходу генератора качающейся частоты, и включенным между усилителем и вольтметром блоком управления, выполненным из объединенных общей шиной модуля аналогового ввода, подключенного к выходам частотомера и усилителя, процессора, блока памяти и модуля аналогового вывода, подключенного к управляющим входам усилителя и генератора качающейся частоты. и приемник 3 ультразвуковых коле-. баний, широкополосный регулируемый усилитель 4, блок 5 управления и вольтметр 6. К выходу генератора 1 качающейся частоты подключен частотомер 7, выход которого соединен с блоком 5 управления, Блок 5 управления состоит из модуля 8 аналогового ввода, модуля 9 аналогового вывода, процессора 10, блока 11 памяти, объединенных общей шиной 12. Вход модуля 8 аналогового ввода соединен с выходами частотомера 7 и усилителя 4, Выход модуля 9 аналогового вывода соеди> нен с управляющими входами усилителя 4 и генератора 1 качающейся частоты.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 колебания качающейся частоты преобразуются излучателем 2 в ультразвуковые колебания, частота которого изменяется по пилообразному закону. Ультразвуковой сигнал от излучателя 2 падает на исследуемую конструкцию и, отразившись от нее, попадает на приемник 3, жестко связанный с излучателем, вместе с пРямым сигналом.

Напряжение с выхода приемника 3, определяемое суммой этих ультразвуковых сигналов, поступает на вход широкополосного усилителя 4 и далее — на вход блока 5 управления.

До тех пор, пока амплитуда сигнала ниже уровня срабатывания блока 5, прохождение сигнала на вольтметр

6 запрещено. В блоке 11 памяти находятся коды эталонных значений сигнала на приемнике, соответствующие отсутствию дефекта. Через заданные значения изменения частоты процессор 10 заносит в память код значения сигнала на приемнике и производит вычисление отношения этого сигнала к эталонному. Когда это отношение максимально и превышает пороговое, процессор через модуль ана- логового вывода переключает генеретор, 1 в режим гармонических колебаний на частоте, для которой зафиксировано превышение пороге, и разрешает пропуск сигнала с выхода усилителя 4 на вольтметр 6.

Прохождение сигнала на вольтметр 6 прекращается, как только его амплитуда становится ниже уровня

Составитель А. Олохтонов

Техред С.йовжий . Корректор В. Синицка»

Редактор С. Тимохина

Заказ 3579/44

Тираж 897, Подписное

ВНИИПИ Государстввиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

ЮЮФ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная 4 з 1 срабатывания блока 5, при этом происходит обратное переключение генератора 1 в. режим качания частоты.

Контроль прочности контакта слоя с основанием сводится к автоматическому определению экстремума амплитудно-частотной характеристики изделия в определенном диапазоне частот и последующему измерению на частоте экстремума протяженности— дефектной зоны по величине перемещения приемо-излучающего узла..

При наличии прочного контакта слоя .с основанием колебания, возбуждаемые в слое, демпфируются. При . дефекте связи слоя с основанием наблюдается резонансное возбуждение дефектной эоны.

Излучатель 2 и приемник 3 ультра.. звуковых колебаний устанавливают с одной стороны конструкции, при158920 4 чем приемник располагают около поверхности контролируемого-объекта на одной вертикали .с излучателем.

Снимают значения частот, на которых ! наблюдается максимум амплитуды, и показания вольтметра 6.

По характеру изменения частоты и по величине перемещения нриемоизлу1р чающей системы в режиме резонансной частоты определяют размер дефектнбй зоны, а по величине амплитуды отраженного сигнала — плотность дефекта.

Предлагаемое устройство позволяет автоматически определять частоты экстремума амплитудно-частотной характеоистики эхо-сигнала и.проводить измерения на этой частоте, тем са- . мым повыщаются точность и произво-! дительность контроля.