Устройство для обнаружения дефектов пленочных противофильтрационных экранов

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 1д4 Е02Б316 (21) 3768084/29-15 (22) 13.07,84 (46) 07.02.86, Бюл. Ф 5 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева (72) Н.И.Семенова (53) 627.417 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 949051, кл. Е 02 В 3/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 960352, кл. Е 02 В 3/16, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

ДЕФЕКТОВ ПЛЕНОЧНЫХ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОНН1Е ЭКРАНОВ, включающее гальванический элемент, представляющий собой катод в защитном слое, анод в подстилающем слое, измерительный прибор, о " л и ч а ж щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений при определении качества пленочного экрана, оно снабжено размещенной в защитном слое емкостью, образованной оболочкой из полупроницаемого материала, заполненной электролитом с помещенными в него катодом и дополнительнъм электродом сравнения, при этом като выполнен из металла, обладающего высокой катодной поляри9 зуемостью в электролите а электр род сравнения — иэ неполяризующегося а материала.

1209715 2

55

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности грунтовых сооружений, предназначено для контроля целостносуи (сплошности) пленочных противофильтрационных экранов, уложенных между подстилающим и защитным грунтовыми слоями, и может использоваться при измерении плотности тока постоянного электрического поля в проводящей среде.

Цель изобретения — повышение точности измерений при определении качества пленочного экрана.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг ° 2в катодная поляризационная кривая металла в электролите ячейки; на фиг.3 — схема перемещения устройства на плане.

В подстилающий слой 1,устанавливают электрод 2, являющийся анодом.

В покрывающий пленку 3 защитный слой

4 помещают емкость 5, являюшуюся измерительной ячейкой, выполненную например, в виде оболочки или стакана из полупроницаемого материала (пористой древесины, брезента, парусины и т.п.), заливают электролитом, (например, NaC 3 и т.п.) и помещают в него электрод, представляющий собой стержень (пластину) 6 из металла, обладающего высокой катодной поляризуемостью в данном электроли—

Тр (например, титан, медь, нержавеющая сталь и др.) . Туда же помещают электрод 7 сравнения (хлорсеребряный, медносульфатный и т.п.)-..Измерения производят вольтметром 8. Ток в цепи подается от источника 9 постоянного тока.

В качестве вояьтамперной характеристики используется катодная поляриэационная кривая металла йц -- 1(1), где Aq — сдвиг потенциала от стационарного (нулевого) значения, зависящий от плотности поляризующего тока, которая, в свою очередь, зависит от размера разрыва в пленке (разрыв работает как анод ) и расстояния его от точки измерения, в которой находится катод. Крутизна ха"рактеристики зависит от степени поляризуемости металла. Следовательно, для большей эффективности усиле ния следует выбирать систему катод электролит с наибольшей поляриэуемостью.

5 !

О

t5

Измерения осуществляют следующим образом.

В центре исследу-емой площади устанавливается измерительная ячейка и фиксируются значения стационарного потенциала металла без поляризации, т.е. без подачи напряжения в цепь анод — катод ("точка нулевого отсчета 1).

Затем исследуемую площадь услов— но разделят на четыре части (квадраты). В центре каждого квадрата последовательно помещают ячейку и производят измерение сигнала от ячейки с помощью переносного воль1метра 8 при подаче напряжения в цепь анод-катод. Сигнал записывает— ся на планшете. Примернеы значения сдвига потенциала от нулевого значения приведены на планшете (фиг.3) .

Сопоставление сдвигов потенциалов показывает, что дефект находится в правом нижнем квадрате — сигнал изменился от +0,1 В (без поляризации) до -0,65 В (c поляризацией).

Этот квадрат, в свою очередь, мысленно разделяется еще на четыре квадрата, в центре каждого из которых также производится измерение сигнала от ячейки и т.д. По мере приближения точки измерения к месту дефекта величина сигнала возрастает в соответствии с ходом поляризационной кривой фиг.2, так как увеличивается плотность тока поляризации (j) металлической пластины, помещенной в ячейку.

Плотность тока поляризации увеличивается также в зависимости от площади дефекта. Как показали эксперименты, при наличии дефекта площадью порядка 1-2 см величина изменения

2 сигнала составляет 0,1 В/м, а при дефектах площадью более 20 см величина сигнала составляет 0,51;5 В/м, т.е. сигнал настолько велик, что легко фиксируется на самых грубых шкалах переносных вольтметров типа ЭСК-1, ЭП-1 и других геофизических приборов.

Поскольку в предлагаемом устройстве "измерительная линия" между поляризуемым катодом 6 и электродом 7 сравнения в ячейке имеет размеры порядка нескольких миллиметров, а при измерении электрического сопротивления между электродами в защитном слое 4 и подстилающим несколько десятков метров, то ленные и другие помехи вообще

ВНИИПИ Заказ 477/Зб

Тираж 642 Подписное

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

I2ОЧ74 4 слое I влияют на процесс измерения предлагаепромыш- мы1 устройством. Места предполлгае— не мого дефекта обозначаются вешкой.