Устройство для измерения прочности бетона Российский патент 2023 года по МПК G01N3/317 

Изобретение предназначено для определения прочности бетона методом неразрушающего контроля.

Известно устройство для измерения прочности бетона методом ударного импульса, содержащее ударное устройство и регистратор скорости распространения акустической волны (ГОСТ 22690. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля).

Наиболее близким из известных к заявленному является устройство для измерения прочности бетона, содержащее ударник и пьезоэлектрический датчик, электроды которого подключены к входам фильтра высоких частот, выход которого соединен с входами измерителя частоты и измерителя коэффициента затухания, снабженное пригрузом изменяемой массы, обмоткой соленоида и источником переменного электрического тока, при этом ударник размещен в обмотке соленоида, соединенной с источником переменного электрического тока (Авторское свидетельство SU 1783421 A1).

Общим недостатком известных устройств является низкая точность, обусловленная отсутствием системы контроля отклонения ударника от нормали к поверхности образца бетона при проведении измерений.

Техническая задача изобретения заключается в повышении точности измерения прочности бетона.

Данная техническая задача достигается тем, что устройство для измерения прочности бетона, содержащее ударник и пьезоэлектрический датчик, электроды которого подключены к входам фильтра высоких частот, выход которого соединен с входами измерителя частоты и измерителя коэффициента затухания, снабженное пригрузом изменяемой массы, обмоткой соленоида и источником переменного электрического тока, при этом ударник размещен в обмотке соленоида, соединенной с источником переменного электрического тока, снабжено пьезоэлектрическим датчиком-гироскопом, регистрирующим отклонение ударника от нормали к поверхности образца бетона, и сервоприводом, корректирующим положение ударника по отношению к образцу бетона.

Сущность изобретения и возможность достижения указанного технического результата поясняется в описании со ссылками на позиции чертежей, где на фиг.1 представлена блок-схема устройства в фронтальной плоскости, на фиг.2 представлена блок-схема устройства в горизонтальной плоскости.

Устройство содержит ударник 1, с тыльной стороны которого закреплен пригруз 2 изменяемой массы. Ударник 1 размещен внутри обмотки соленоида 3, подключенной к регулируемому источнику 4 переменного электрического тока.

Устройство содержит пьезоэлектрический датчик 5, электроды которого подключены к входам фильтра 6 высоких частот, выход которого соединен с входами измерителя 7 частоты и измерителя 8 коэффициента затухания. К пригрузу 2 изменяемой массы крепится пьезоэлектрический датчик-гироскоп 9, выход которого подключен к сервоприводу 10, закрепленному на соленоиде 3 и имеющему в своем составе датчик положения и плату управления. Позицией 11 показан испытуемый образец бетона.

Устройство работает следующим образом.

Подбирают массу пригруза 2 в соответствии с модулем упругости исследуемого образца бетона 11. К верхней части пригруза 2 крепится пьезоэлектрический датчик-гироскоп 9 так, чтобы центр масс последнего совпадал с центром масс пригруза 2 и осью ударника 1 (см. фиг.2). Сигнал от пьезоэлектрического датчика-гироскопа 9 поступает на сервопривод 10, закрепленный на соленоиде 3. Положение ударника 1 корректируется сервоприводом 10 таким образом, чтобы ось ударника 1 образовывала нормаль к поверхности образца бетона 11.

При проведении измерений регулируемым источником переменного электрического тока 4 в обмотке соленоида 3 создают электромагнитное поле, сила которого определяет скорость ударного нагружения образца бетона 11. Под действием электромагнитного поля ударник 1 с пригрузом 2 изменяемой массы приходит в движение, результатом которого является ударное нагружение исследуемого образца бетона 11 и возникновение в последнем механических колебаний, которые, в свою очередь, регистрируются пьезоэлектрическим датчиком 5, с выхода которого сигнал через фильтр 6 высоких частот, настроенный на частоту переходного процесса, поступает на входы измерителя частоты 7 и измерителя 8 коэффициента затухания.

Использование устройства позволяет точнее производить контроль за изменением прочности бетонных изделий, что необходимо для эффективного управления процессом твердения производимых и определения прочности эксплуатируемых бетонных изделий.

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля прочности бетона. Раскрыто устройство для измерения прочности бетона, содержащее ударник и пьезоэлектрический датчик, электроды которого подключены к входам фильтра высоких частот, выход которого соединен с входами измерителя частоты и измерителя коэффициента затухания, снабженное пригрузом изменяемой массы, обмоткой соленоида и источником переменного электрического тока, при этом ударник размещен в обмотке соленоида, соединенной с источником переменного электрического тока. Устройство дополнительно снабжено пьезоэлектрическим датчиком-гироскопом, регистрирующим отклонение ударника от нормали к поверхности образца бетона, и сервоприводом, корректирующим положение ударника по отношению к образцу бетона. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения прочности бетона. 2 ил.

Устройство для измерения прочности бетона, содержащее ударник и пьезоэлектрический датчик, электроды которого подключены к входам фильтра высоких частот, выход которого соединен с входами измерителя частоты и измерителя коэффициента затухания, снабженное пригрузом изменяемой массы, обмоткой соленоида и источником переменного электрического тока, при этом ударник размещен в обмотке соленоида, соединенной с источником переменного электрического тока, отличающееся тем, что устройство снабжено пьезоэлектрическим датчиком-гироскопом, регистрирующим отклонение ударника от нормали к поверхности образца бетона, и сервоприводом, корректирующим положение ударника по отношению к образцу бетона.