Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций

 

Соеоз Соаетсиих

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

871060 (63) Дополнительное к авт,свмд-ву(22) Заявлено 110979 (2l ) 2817462/25-28 с присоединением заявим ЙоР1)М. К.

G 01 0 29/04

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 071081, ЬкзЛлетень N9 З7 (53) УДК 620.179..16(088.8) Дата опубликовання описания 07.1081 (72) Авторы изобретения

С.В.Жукбв, В.В.Доценко и О.B,Kîðéååâ (7! ) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к устройствам для нераэрушающего контроля ультра-звуковым методом и может быть использовано для контроля качества железобетонных конструкций путем оценки сцепления поверхности анкера с бетоном.

Известно ультразвуковое устройство для контроля поверхности анкера с бетоном, содержащее дефектоскоп и анализатор спектров (1).

Недостатком данного устройства является низкая точность контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности- и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества желеэобетоннных конструкций, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, преобра- 20 зователь, усилитель, анализатор спектра, блок выделения огибающей спектра и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные дифференцирующий блок, вход которого подключен к выходу анализатора спектра, генератор импульсов, первый генератор кода и первичный вычислительный блок, второй вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразова- ЗО теля, счетчик, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, последовательно соединенные второй генератор кода, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и второй вычислительный блок, включенные между вторым вычислительным блоком и усилителем, последовательно соединенные измеритель времени и дифровой преобразователь, а также триггер; третьи входы вычислительных блоков подключены к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с четвертым входом первого вычислительного блока (2), Недостатком данного устройства является низкая производительность контроля, так как требуется дополнительная математическая обработка сигналов.

Целью изобретения является повышение производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено делителем импульсов, включенным между генератором зондирующих импульсов и триг гером, схемой И; включенной между выходом генератора зондирующих импульсов и измерителем времени и под871060 ключенной к первому выходу триггера,последовательно соединенными третьим генератором кода и. схемой ИЛИ, выход которой подключен ко второму входу счетчика, два входа. - к выходам вычислительных блоков; вход третьего генератора кода, вторые выходы триггера и делителя импульсов подключены к выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом счетчика, а второй выход триггера подключен к четвертому входу второго вычислительного блока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, преобразователь 2, усилитель 3, анализатор 4 спектра, блок 5 выделения огибающей и аналогоцифровой преобразователь 6, последовательно соединенные дифференцирующий блок 7, вход которого подключен к выходу анализатора 4 спектра, генератор 8 импульсов, первый генератор

9 кода и первый вычислительный блок

10, второй вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя б, счетчик 11, первый вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов, последовательно соединенные второй генератор 12 кода, вход которого соединен с выходом геHPDBToDB 8 импульсов, и второй вычислительный блок 13, включенные между вторым вычислительным блоком 13 и усилителем 3, последовательно соединенные измеритель 14 времени и цифровой преобразователь 15, а .также триггер 16; третьи входы вычислительных блоков 10 и 13 подключены к первому выходу генератора 8 импульсов, второй выход которого соединен с четвертым входом первого вычислительного блока 10; делитель 17 импульсов, включенный между генератором 1 зондирующих импульсов н триггером 16; схему И 18, включенную между выходом генератора 1 и измерителем 14 времени и подключенную к первому выходу триггера 16; последовательно соединенные третий генератор 19 кода и схему ИЛИ 20, выход которой подключен ко второму входу счетчика ll, два входа — к выходам вычислительных блоков 10 и 13; вход третьего генератора 19 кода, вторые входы триггера

16 и делителя 17 импульсов подключены к выходу генератора 8 импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом счетчика 11, а второй выход триггера 16 подключен к четвертому входу второго вычислительного блока 13.

Устройство работает следующим об разом.

Генератор зондирующих импульсов вырабатывает короткие электрические импульсы, которые с помощью преобра зователя 2 преобразуются в импульсы упругих колебаний и вводятся в открытый торец эабетонированного анкера.

Отраженные от забетонированного торца анкера импульсы упругих волн с по5 мощью преобразователя 2 преобразуются в электрические сигналы, которые . усиливаются s усилителе 3 и подвергаются спектральному анализу в анализаторе 4 спектра. .Сигнал с выхода анализатора 4 поступает на вход 5 выделения огибающей, осуществляющего выделение огибающей. этого сигнала.

На выходе блока 5 выделения огибающей появляется аналоговый сигнал, повторяющий по форме спектр принятого сигнала. С помощью аналого-цифрового преобразователя 6 это медленно изменяющееся напряжение аналогового сигнала преобразуется в последова29 тельности, число импульсов в которых эа один рабочий цикл анализатора 4 спектра пропорционально площади спектра эхо-импульса. Эти последовательности импульсов поступают на вход первого регистра первого вычислительного блока 10. В анализаторе спектров происходит автоматическая перестройка частоты.

Со второго выхода анализатора 4 выходное напряжение развертки через дифференцирующий блок 7 подается на вход генератора 8 импульсов. Первый импульс, соответствующий началу рабочего цикла анализатора 4, переводит генератор 8 в состояние О .

На входы первого, второго и третьего генераторов 9, 12 и 19 кода, вход Сброс счетчика 11, входы Запись первсго и второго вычислительных блоков 10 и 13, а также на вход

40 установки О делителя 17 импульсов и вход установки 1 триггера

16 поступает командный импульс. Генераторы 9, 12 и 19 кода вырабатывают последовательности импульсов, пре4 дставляющие собой масштабные коэффициенты, вычислительные блоки 10 и

13 начинают запись поступающей информации в соответствующие регистры, в счетчике ll происходит сброс предыдущих показаний, и начинается накопление числа импульсов, поступающих через схему ИЛИ 20-от третьего генератора 19 кода. Делитель 17 импульсов устанавливается в исходное состояние и начинает счет импульсов, поступающих в него с выхода генератора зондирующих импульсов. Триггер 16 устанавливается в состояние . 1, в результате чего схема И 18 начинает беспрепятственно пропускать на

dO первый вход измерителя 14 времени импульсы> следующие с выхода генератора 1.

Каждый импульс, поступивший с выхода схемы И 18 на первый вход измеd5 рителя 14, осуществляет его запуск, 871060 импульсов, которые подаются на вход второго информационного регистра втоI рого вычислительного блока 13..

В момент поступления N-ого импульса, где N — коэффициент деления, с выхода генератора 1 делитель 17 импульсов вырабатывает импульс котоI

15 рым триггер 16 переводится в установку О . В результате схема И 18 запирается, и на вход измерителя 17 перестают поступать импульсы запуска. Во втором регистре второго вычис. лительного блока 13 накапливается число, пропорциональное времени распространения эхо-импульса в анкере, числу циклов изменения N, выраженное в единицах периода следования счетных импульсов преобразователя 15., 25

Формула изобретений вычислительного блока 13 накапливается информация о коде и времени распространения эхо-импульса.В момент установки триггера 16 в состояние о 3О

40 которого соединен с выходом генератора импульсов, последовательно соединенные второй генератор кода, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и второй вычислительный блок, включенные между вторым вычислительным блоком и усилителем, последовательно соединенные измеритель времени и цифровой преобразователь, а также триггер; третьи входы вычислительных блоков подключены к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен.с четвертым входом первого вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабженО делителем импульсов, включенным между генератором зондирующих импульсов и триггером; схемой И, включенной между выходом генератора зондирующих импульсов и измерителем времени и подключенной к первому выхвду триггера; последовательно соединенными третьимгенератором кода и схемой ИЛИ, выход которой подключен ко второму входу счетчика, два входа — к выхо45

55 а передним фронтом сигнала, появляю-. щегося на втором выходе усилителя 3, производится останов измерителя 14 времени. В результате на вход цифрового преобразователя 15 поступают импульсы, длительность которых равна времени, распространения эхо-импульса анкере. Преобразователь 15 преобразует их в последовательности счетных

Таким образом, в регистрах второго с.его выхода 9 на вход вычислительного блока 1 поступает командный импульс. Вычислительный блок 13 начинает перемножать содержимое регистров. Результат перемножения в виде последовательности импульсов поступает через схему ИЛИ 20 в счетчик

11, где суммируется с ранее записанной константой, поступившей от третьего генератора 19 кода.

Команда Пуск .для первого вычислительного блока 10 поступает со второго выхода генератора 8 в момент начала второго рабочего цикла анализатора 4. Результат перемножения содержимого регистров вычислительного блока 10 через схему ИЛИ 20 добавляется к ранее записанному в счетчике 11 числу. Этот же импульс отключает схему гашения табло и индикатора счетчика 11. На индикаторе счетчика 11 появляется число, характеризующее качество сцепления поверхности анкера с бетоном в выбранных единицах измерения. Это число отображается на индикаторном табло счетчика

11 в течение всего рабочего цикла анализатора 4 °

Коэффициент N деления делителя 17 импульсов выбирается таким образом, чтобы операции измерения времени распространения эхо-импульса и перемно- dO жения содержимого регистров второго вычислительного блока 13 завершались до окончания рабочего цикла анализатора 4. Это исключает вероятность одновременного поступления импульсов 65 на входы схемы ИЛИ 20, а следовательно, и просчет отдельных импульсов.

С началом третьего цикла работы анализатора 4 импульс с выхода дифференцирующего блока 7 поступает на вход генератора 8 импульсов и переводит последний в первоначальное состояние. В результате измерения потенциала на втором выходе ге; ератора 8 включается схема гашения индикаторного табло счетчика ll импульсом, появляющимся на первом выходе генератора 8, осуществляется перевод всего устройства в исходное состояние и цикл измерений повторяется в

1 изложенной выше последова-.ельности.

Использование изобретения позволяет повысить точность и-оперативность контроля сцепления поверхности анкера с бетоном за счет автоматической обработки сигналов и исключения вспомогательных операций обработки результатов измерений.

Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, анализатор спектра, блок выделения огибающей и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные дифференцирующий блок, вход которого подключен к выходу анализатора спектра, генератор импульсов, первый генератор кода и первый вычислительный блок, второй вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, счетчик первый, вход

871060

Составитель Л.Лущенко

Редактор Ж.Рожкова ° .Макаренко

Техред Ж. Кастелевич Корректор ц

Заказ 8427/16 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 дам вычислительных блоков1 вход третьего генератора кода, вторые входы триггера и делителя импульсов подключены к выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом счетчика, а второй выход триггера подключен к четвертому входу второго вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 399799, кл. 6 01 0 29/00, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2698945/28, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип) .

Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций Ультразвуковое устройство для контроля качества железобетонных конструкций 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей
Наверх