Устройство для определения прочности бетона

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22) Заявлено 31 .03 . 81 (21) 3269073/25-28 151) М. КЛ.З

01 N 29/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3009.82., Бюллетень Йо 36

Дата опубликования описания 30.09 ° 82 (53) УДК 620.1i9 ° .16 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

С.В. Жуков ткхии искД 1(80 TEk; (71) Заяв итель (54) - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

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

Известно ультразвуковое импульсное устройство для контроля бетона, содержащее задающий генератор, генератор зондирующих импульсов, усилитель, детектор, блок ждущей развертки, каскад совпадений, регистратор и приемно-передающий преобразователь (1).

Недостаток устройства — низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус. тройство, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, формирователь, триггерт второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, измерительный канал, вКлючающий последовательно соединенные схему И, первый вход которой является первым входом измерительного канала, счетчик и индикатор, а также генератор счетных импульсов, выход которого через второй вход измерительного канала соединен с вторым входом схемы И (2).

Однако устройство обладает низкой точйостью определения прочности, обусловленной недостаточно полным использованием информации, содержа10 щейся в принятом сигнале, и, в частности, потерей информации о свойствах контролируемой среды, содержащейся в изменении спектрального состава зондирующих .импульсов, выражающейся в изменении их среднего пе риода.

Цель изобретения — повышение точ ности контроля путем использования информации содержащейся в средних периодах прошедшего сигнала.

Поставленйая цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными второй схемой И, первый вход которой подключен к формирователю, а второй — к второму выходу триггера, вторым счетчиком, вторым триггером, второй вход котррого соединен с вторым выходом первого триггера и вторым измерительным каналом, аналогичным первому, 962809 второй вход которого соединен -с выходом генератора счетных импульсов.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство, состоит иэ последовательно соединенного синхронизатора 1, 5 генератора 2 зондирующих импульсов, излучающего и приемного преобразователей 3 и 4, установленных на границах эоны контроля изделия 5, усилителя 6, формирователя 7, триггера 8, 1О второй вход которого соединен с выходом синхронизатора и измерительного канала 9, включающего последовательно соединенные схему И10, первый вход которой является первым входом измерительно о канала 9, счетчик 11 импульсов и индикатор 12 времени распространения импульсов в изделии, а также генератора 13 счетных импульсов выход которого через второй вход измерительного канала 9 соединен со вторым входом схемы И10. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные .вторую схему И14, первый вход. которой подключен к формирбвателю. 7, а второй — к второму выходу триггера 8, второй счетчик 15, второй триггер 16, второй вход которого соединен со вторым выходом триггера 8 и измерительным каналом 17 средней длительности полупериодов принятого сигнала, выполненным аналогично первому, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 счетных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает короткие периодически следующие импульсы синхронизации, которые запускают ге- нератор 2 зондирующих импульсов, ус- 4О танавливая триггер .8 в 1 . Выходные сигналы генератора 2 излучающим преобразователем 3 преобразуются в широкополосные ультразвуковые импульсы и вводятся в контролируемое иэделие 5. В результате взаимодействия со средой прошедшие зону контроля импульсы имеют задержку во времени относительно момента посылки, а также измененный спектральный состав, что выражается в измерении их среднего периода. Принятые преобразователем 4 импульсы преобразуются в электрические сигналы, усиливаются усилителем

6 и подаются на вход формирователя 7, 5 в котором осуществляется их дискриминация по моментам перехода сигнала через нулевое значение. В эти мо. менты на выходе. формирователя 7 появляются короткие электрические импульсы, которые одновременно поступают на вход схемы И14 и вход 0 установки триггера 8.

Поскольку в момент посылки зондирующего импульса триггер 8 по входу 1 установки синхроимпульсом 65 синхронизатора 1 установлен в единичное состояние, то с его выхода Q до момента прихода первого импульса с формирователя 7 на первый вход измерительного канала 9 подается сигнал единичного уровня. Поэтому схема И10 измерительного канала 9 пропускает счетные импульсы генератора

13 на вход счетчика 11. В момент прихода сигнала в точку приема на выходе формирователя 7 вырабатывается импульс, возвращающий триггер 7 в нулевое состояние, поэтому схема И10 измерительного канала 9 запирается, и накопление счетных импульсов в счетчик 11 прекращается. Результат счета представляется на индикаторе 12.

При соответствующем выборе частоты следования выходных импульсов генератора 13 результат счета соответствует времени распространения ультразвукового импульса в зоне контроля.

В момент возвращения триггера 8 в нулевое состояние на его втором выходе Q появляется единичный потенциал, который открывает схему И14 и устанавливает триггер 16 в единичное состояние, измерительный канал 17 начинает накапливать счетные импульсы генератора 13. Через схему И14 на вход счетчика 15 начинают поступать выходные импульсы формирователя 7.

Как только на вход счетчика 15 поступит заданное число импульсов, на его выходе появляется импульс, который преводит триггер 16 в нулевое состояние, измерительный канал 17 прекращает накопление счетных импульсов. При соответствующем выборе частоты следования выходных импульсов генератора 13 представляемый индикатором измерительного канала 17, результат счета соответствует длительности заданного числа полупериодов принятого сигнала.

Таким образом, устройство позволяет Измерить время распространения и длительность заданного числа полупериодов ультразвуковых колебаний, зарегистрированных приемным преобразователем.

При известной базе прозвучивания по этим данным можно определить скорость распространения ультразвука в образце и с помощью уравнения регрессии

Р=аЬс + Ь Т + ЙлсьТ + Ро, где ь c=c-с о

d Т=Т-ТО а,b,d — коэффициенты регрессии, индекс 0 относится к номинальным значениям величины С и Т, получить значение прочности материала. Конкретные значения величины Ср, Tp Pp а, Ь,. с находят перед проведением производственного контроля путем обработки методами математичес962809

Формула изобретения

Составитель В. Стасеев

Техред Й.Гайду Корректор Е. Рошко

Редактор С. Юско

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного .коМитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ. 7498/62

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 ° кой статистики результатов проэвучивания с помощью конкретных излучателя и приемника серии образцов, принятых эа эталонные для контролируемого изделия. предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля эа счет более полного использования информации, содержащейся в принятом сигнале, повышения точности измерения:параметров сигнала-с;<орости распространения ультразвука и длительности среднего периода принимаемых импульсов. устройство для определения прочности бетона, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, формирователь, триггер, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, и измерительный канал, включающий последовательно соединенные схему И, первый вход кото- рой является первым входом измерительного канала, счетчик и индикатор, а также генератор счетных импульсов, выход которого через второй вход измерительного канала соединЕн с вторьи входом схемы И, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено пос,ледовательно соединенными второй

10 схемой И, первый вход которой подключен к формирователю, а второй - к вторсму входу триггера, вторым счетчиком, вторьм триггером, второй вход которого соединен со вторым входом

t5 первого триггера и вторым измерительным каналом, аналогичным первому, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

270318, кл. G 01 N.29/04, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 600436 кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип) .