Устройство для контроля качества бетона

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ,КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА БЕТОНА, содержащее генератор зондиругацих импульсов с излучающим преобразователем, приемный преобразователь с усилителем, измеритель времени и первъй фильтр низких частот , причем усилитель через первьй фильтр низких частот соединен с входом измерителя времени, два других входа которого соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено управляемым фильтром низких частот, сумматором, счетчиком, весо .вым фильтром, ограничителем порога шумов, дифференциатором, амплитудным детектором, масштабирующим усилителем , преобразователем амплитуда код , блоком опроса, вторым фильтром низких частот и блоком выдачи информации , причем входы сумматора соединены с выходами второго фильтра низких частот и управляемого фильтра низких частот, выход сумматора через последовательно соединенные весовой фильтр, ограничитель порога шумов и дифференциатор соединен с входом амплитудного детектора, выход которого соединен с одним входом управляемого фильтра низких частот и с входом масштабирующего усилителя, выход которого соединен с одним вхо§ дом преобразователя амплитуда-код, (Л выход которого соединен с одним входом счетчика, выход которого соединен с одним входом опроса,, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени, другие входы счетчика и преобразователя амплитудакод соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов , а усилитель соединен с входом второго фильтра низких частот :И с другим входом управляемого фильтра низких частот.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТБУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3589366/29-33 (22) 06.05.83 (46) 23.07.85. Бюл. В 27 (72) С,В.Жуков и Б,Г.Жуков (53) 620.178.16(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1 - 600436, кл С 01 N 29/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 747286, кл. G 01 N 29/04, 1978 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЙТРОЛЯ КАЧЕСТВА БЕТОНА, содержащее генератор зондирующих импульсов с излучающим преобразователем, приемный преобразователь с усилителем, измеритель времени и первый фильтр низких частот, причем усилитель через первый фильтр низких частот соединен с одним входом измерителя времени, два других входа которого соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено управляемым фильтром низких частот, сумматором, счетчиком, весо.вым фильтром, ограничителем порога

° шумов, дифференциатором, амплитудным детектором, масштабирующим усилителем, преобразователем амплитуда— код, блоком опроса, вторым фильтром низких частот и блоком выдачи информации, причем входы сумматора соединены с выходами второго фильтра низких частот и управляемого фильтра низких частот, выход сумматора через последовательно соединенные весовой фильтр, ограничитель порога шумов и дифференциатор соединен с входом амплитудного детектора, выход которого соединен с одним входом управляемоГо фильтра низких частот и с входом масштабирующего усилителя, выход которого соединен с одним входом преобразователя амплитуда-код, выход которого соединен с одним входом счетчика, выход которого соединен с одним входом опроса, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени, другие входы счетчика и преобразователя амплитудакод соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов, а усилитель соединен с входом второго фильтра низких частот

:и с другим входом управляемого фильтра низких частот.

1168844 2

Изобретение относится к неразрушающему контролю свойств материалов с помощью ультразвука и может быть использовано для контроля качества продукции заводов железобетонных изделий и эксплуатационного контроля возведенных сооружений.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На чертежепредставлено устройство 1б для контроля качества бетона.

) !

Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий 2 и приемный 3 преобразователи, находящиеся в акустической связи с материалом зоны 4 контроля, усилитель 5, первый фильтр 6 низкой частоты (ФНЧ), измеритель 7 времени, счетчик 8, второй фильтр 9 низких частот, сумматор 10, весовой фильтр 1 1, ограничитель 1 2 по- 70 рога шумов, дифференциатор 13, амплитудный детектор 14, масштабирующий усилитель 15, преобразователь 16 амплитуда-код, блок 17 опроса, блок

18 выдачи информации и управляемый 75 фильтр 19 низких частот.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает периодически следующие импульсы синхронизации, которые через его третий .выход поступают на третий вход измерителя 7 времени и второй вход счетчика 8, осуществляя сброс ранее накопленной информации.

Спустя время, необходимое для завершения названных процессов, импульсом с второго выхода генератора 1 осуществляется запуск измерителя 7 времени. Одновременно мощным импульсом, 4 появляющимся на первом выходе генератора 1 происходит возбуждение излучающего преобразователя 2, который посылает в зону 4 контроля материала . ультразвуковой импульс. При распроатрании в среде зоны 4 контроля происходит временная задержка, обусловленная упругими свойствами среды, и изменение граничной частоты спектра зондирующего импульса, обусловленное структурными свойствами среды.

Импульсы, прошедшие зону 4, фиксируются приемным преобразователем и трансформируются в электрический сигнал, который увеличивается по ампли- 55 туде с помощью усилителя 5. Из выходного сигнала усилителя 5 с помощью

ФНЧ 6 выделяется низкочастотная

/ часть спектра, время задержки распространения которой (в силу большой

I длины волны соответствующих колебаний) зависит В основном от упругих свойств среды, Задержка сигнала на выходе ФНЧ 6 относительно момента зондирования измеряется с помощью измерителя 7 времени, код результата измерения запоминается во встрОенном счетчике. Одновременно выходной сигнал усилителя 5 через ФНЧ 9 поступает на первый выход сумматора 10, на второй вход которого этот же сигнал проходит через управляемый

ФНЧ 19. Амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики ФНЧ 9 и 19 одинаковы в окрестности верх-. ней граничной частоты полосы акустйческой прозрачности контролируемого класса материала. В исходном состоянии колеса пропускания

ФНЧ 19 много меньше полосы пропускания ФНЧ 9. В сумматоре 10 сигнал, поступающий с выхода фильтра 19, вычитается из сигнала, поступающего с фильтра 9. Благодаря этому, низкочастотные производственные помехи, существенно снижающие точность спектральных измерений, взаимно уничтожаются. На выходе сумматора 10 повторяется сигнал, нижняя частота которого выше верхней граничной частоты управляемого ФНЧ 1 9, находящегося в исходном состоянии. Через весовой фильтр 11, дополнительно ослабляющий влияние низкочастотных составляющих, этот сигнал поступает в ограничитель 12 порога шумов,пропорционально его частоте. Амплитудный детектор 14 преобразует выходной сигнал дифференциатора 13 в постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход управляемого

ФНЧ 19 и, через масштабирующий усилитель 15 на вход преобразователя 16 амплитуда-код. Выходной код преобразователя 16 запоминается счетчиком 8.

Чем выше прочность бетона, тем лучше качество его структуры, тем выше граничная частот» спектра принятого ультразвукового сигнала. В незатвердевшей бетонной смеси проходят лишь самые низкочастотные компоненты зондирующего импульса в пределах полосы пропускания управляемого

ФНЧ 19 в исходном состоянии. В данных условиях на выходе сумматора

10 появляются лишь высокочастотные шумы, уровень которых при соответствующей регулировке ограничителя 12 порога шумов не приводит к изменению выходного. напряжения амплитудного детектора 14. В результате на вход

ФНЧ 19 управляющего воздействия не поступает, а в счетчике 8 запоминается код номинального числа, соответствующий минимальной прочности бетона (прочность твердеющей смеси).

С ростом прочности бетона появляются высокочастотные компоненты принятого сигнала за пределами исходной полосы пропускания ФНЧ 19. В результате на выходе сумматора 10, а следовательно, и всех последующих блоков 1 1-14 появится сигнал, который, в конечном итоге, приводит к увеличению верхней граничной частоты управляем го ФНЧ 19 до тех пор, пока она не совпадает с максимальной частотой в спектре принятого сигнала. При этом выходное напряжение амплитудного детектора 14, масштабирующего усилителя 15 и выходной код преобразователя 16 амплитудакод вновь стабилизируется. Соответ ствующий более высокой прочности бетона код запоминается счетчиком 8. с

1б8844 4

Счетчик 8 вырабатывает командный импульс на запуск блока 17 опроса по истечении каждых И циклов зондирования, где И устанавливается исходя из требуемого времени установления и восстановления управляемого

ФНЧ 19. При поступлении командного импульса блок 17 опроса последовательно вводит в регистры блока выда10 чи информации 18 (микрокалькулятор типа БЗ-21 или Б3-34), информацию, накопленную в регистрах измерителя времени 7 и счетчика 8, а затем вы.рабатывает командный импульс на

1 отображение на индикаторе блока по,лученного результата.

Положительный эффект в применении (предлагаемого технического решения состоит в повышении точности конт2О роля и оперативности контроля, поскольку время измерения составляет

0,1-0,8 с.

Экономический эффект зависит от сферы применения и наибольший может

2з быть достигнут при использовании устройства на заводах железобетонных изделий при контроле отпускной прочности изделий в процессе .их термовлажностной обработки.