Способ определения механических напряжений в арматуре готовых железобетонных конструкций

 

Изобретение относится к области измерительной техники и позволяет расширить функциональные возможности способа измерения механических напряжений в готовых железобетонных конструкциях за счет определения величины и знака этих напряжений. Ток низкочастотного генератора 3 питает обмотку электромагнита 1, который перемагничивает контролируемый арматурный стержень. Значение и знак тока фиксируются по амперметру 2. Магнитные акустические шумы, наводимые в стержне, преобразуются в электрический сигнал пьезодатчиком 4 и усиливаются широкополосным усилителем 5. По частотомеру 6 определяют значения максимальных частот сигнала пьезодатчика 4 в области положительных полей и в области отрицательных полей и определяют их отношение. Значение и знак измеряемых механических напряжений определяют по значению этого отношения с помощью экспериментальной зависимости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 G 01 1 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673917/10 (22) 05,04.89 (46) 07.08.91. Бюл. № 29 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) А.В.Симонов, В,А.Воробьев и А.Р.Соловья нчик (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 255820, кл. G 01 L 1/12, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1569601, кл, G 01 1/12, 07.09.89. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В АРМАТУРЕ ГОТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и позволяет расширить функциональные возможности способа измерения механических напряжений в гото-

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего .измерения механических напряжений в забетонированной арматуре готовых железобетонных конструкций;

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения величины и знака действующих механических напряжений.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа: на фиг.2 — зависимость значения отношения максимальной частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей к максимальной частоте излучения импульсов магнитных акустических шумов в области

„„SU 1668876 А1 вых железобетонных конструкциях за счет определения величины и знака этих напряжений. Ток низкочастотного генератора 3 питает обмотку электромагнита 1, который перемагничивает контролируемый арматурный стержень. Значение и знак тока фиксируются по амперметру 2. Магнитные акустические шумы, наводимые в стержне, преобразуются в электрический сигнал пьезодатчиком 4 и усиливаются широкополосным усилителем 5, По частотомеру 6 определяют значения максимальных частот сигнала пьезодатчика 4 в области положительных полей и в области отрицательных полей и определяют их отношение. Значение и знак измеряемых механических напряжений определяют по значению этого отношения с помощью экспериментальной зависимости. 2 ил.

Э отрицательных полей от механических напряжений для арматурного стержня класса 0

А-IY марки стали 20ХГ2Ц диаметром 12 О мм. 00

Устройство для реализации предлагае- QQ мого способа (фиг.1) содержит электромаг- 4 нит 1, амперметр 2, низкочастотный Q генератор 3, пьезодатчик 4, широкополос-. ный усилитель 5, частотомер 6.

Контроль напряженного состояния забетонированной арматуры осуществляется следующим образом.

Ток низкочастотного генератора 3 питает обмотку электромагнита 1. который перемагничивает контролируемый арматурный стержень полем низкой частоты. Значение намагничивающего тока и его направление фиксируются по показаниям амперметра 2.

1668876 ным усилителем 5

15 амперметра 2.

25

В процессе измерений частотомер 6 производит измерение частоты излучения им-. пульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне при его перемагничивании, которые преобразуются в электрический сигнал пьезодатчиком 4 и усиливаются после этого широкополосПо показаниям частотомера 6 в течение половины периода перемагничивания регистрируют частоту излучения импульсов магнитных акустических шумов, При этом регистрацию импульсов магнитных акустических шумов начинают при достйжении намагничивающим током максимального значения, а знак магнитного поля определяют по направлению намагничивающего тока, фиксируемого по показаниям

Затем определяют значение максимальных частот излучения импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей и в области отрицательных полей и вычисляют их отношение.

Значение механических напряжений в арматурном стержне определяют по значению этого отношения с помощью зависимости "значение отношения максимальной частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей к максимальной частоте излучения импульсов магнитных акустических шумов в области отрицательных полей — значение механических напряжений в арматурном стержне", установленной путем предварительной тарировки в лабораторных условиях (фиг.2).

Так, например, при проведении контроля эа напряженным состоянием арматуры в железобетонных балках типа ПНБ-1, армированных арматурными стержнями класса

А-IY марки стали 20ХГ2Ц диаметром 12 мм, измерения выполняют следующим образом. Электромагнит, обмотка которого состоит из 2000 витков провода типа ПЭВ диаметром t,0 мм, устанавливают на плиту над контролируемым арматурным стержнем в исследуемом месте и подают на его обмотку переменный ток частотой 0,01 Гц и амплитудой 5 А от низкочастотного генератора, Закрепляют пьезодатчик типа П!!3 — (0,2 — 0,5) — 3 ка торце арматуры. Электрические импульсы, генерируемые пьезодатчиком, усиливают широкополосным усилителем с полосой частот 20-1000 кГц и коэффициентом усиления 80 д6. Электрический сигнал с выхода широкополосногоусилителя подают на вход частотомера Ч3-33, работающего в режиме измерения частоты.

Текущее значение намагничивающего тока и его направление фиксируют по показаниям амперметра P 386.

Регистрацию импульсов магнитных акустических шумов начинают при достижении намагничивающим током значения 5 А и

- продолжают до момента достижения намагничивающим током значения.— 5 А. При этом регистрируют частоту излучения. импульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне. По результатам измерений частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов за половину периода перемагничивания находят значения максимумов частот излучения в области положительных полей и в области отрицательных полей и находят их отношение. При максимальной частоте излучения импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей, равной 92, и при максимальной частоте излучения импульсов магнитных акустических шумов в области отрицательных полей, равной 83., отношение максимальных частот составляет 1,1. По зависимости, представленной на фиг,2, определяют значение механических напряжений в арматурном стержне. На фиг,2 обозначено R — значение отношения максимальной частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов в области

30 положительных полей к максимальной частоте излучения импульсов магнитных акустйческих шумов в области отрицательных полей; o — значение механических напряжений. При значении отношения, равном 1,1, 35 в арматурном стержне действуют сжимающие напряжения, значение которых составляет 57 мПа, Аналогичные измерения проводят на других участках контролируемого арматур40 ного стержня, а также с остальными арматурными стержнями.

Однозначность зависимости значения отношения максимумов частот излучения магнитных акустических шумов в области

45 положительных полей и в области отрицательных полей, полученной эа половину периода перемагничивания, от механических напряжений на всем диапазоне сжимающих и растягивающих нагрузок позволяет обес50 печить определение как значения, так и знака механических напряжений;

Формула изобретения

Способ определения механических напряжений в арматуре готовых железобе55 тонных конструкций, включающий перемагничивание контролируемого арматурного стержня внешним магнитным полем, регистрацию импульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне, и определение механических на1668876 пряжений, действующих в нем, по его магнитному состоянию, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения величины и знака действующих механических напряжений, импульсы магнитных акустических шумов регистрируют в течение половины периода перемагничивания, измеряют частоту излучения импульсов магнитных акустических шумов, определяют максимальные значения частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов в

5 области положительных полей и в области отрицательных полей и по их отношению определяют магнитное состояние арматурного стержня.