Устройство для ультразвукового контроля качества неоднородных бетонных конструкций Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

Oi

00

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ 1САЧЕСТВА НЕОДНОРОДНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьш1ения точности и производительности контроля, оно снабжено частотомером, подключенным к выходу генератора качающейся частоты, и включенньм между усилителем и вольтметром блоком управления, выполненным из объединенных общей шиной модуля аналогового ввода, подключенного к выходам частотомера и усилителя, процессора, блока памяти и модуля аналогового вывода, подключенного к (Л управляющим входам усилителя и генератора качающейся частоты.

.о. о.; .б:

о - ,, о . , о . . о . о

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества неоднородных бетонных конструкций в виде твердых слоев, связанных с твердым основанием, тоЛцина крторого значительно больше толщны слоев а также для обнаружения дефектов св зи слоев с основанием, например, дл контроля бетонных облицовок гидротехнических сооружений.

Известно устройство для ультразвукового качества конструкций, содержащее генератор, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и осциллограф 01

Недостатком зтогр устройства является низкая точность и скорость контроля.

Наиболее близким к изобретению является.устройство для ультразвукового контроля качества неоднородных бетонных конструкций, содержащее последовательно соединенные генераТор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр 2,

Недостатком такого устройства являются низкие точность и производительность контроля.

Целью изобретения является повыщение точности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества неоднородных бетонньпс конструкций,содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучатель, приемник ультразвуковых колебаний, усилитель и вольтметр, снабжено частотомеромj подключенньм к выходу генератора качающейся частоты, и включенным между усилителем и вольтметром блоком управления, вьшолненным из объединенных общей шиной модуля аналогового ввода, подключенного к выходам частотомера и усилителя, щ оцессора, блока памяти и модуля аналогового вьгаода, подключенного к управлякшщм входам усилителя и генератора качающейся частоты.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого уст ройства.

Устройство содерямт последовательно соединенные генератор t качающейся частоты, излучатель 2

589202

и приемник 3 ультразвуковых колебан1, широкополосный регулируемый усилитель 4, блок 5 управления и вольтметр 6. К выходу генератора 1 5 качающейся частоты подключен частотомер 7, выход которого соединен с блоком 5 управления. Блок 5 управления состоит из модуля 8 аналогового ввода, модуля 9 аналогового вьгоода, процессора 10, блока 11 пам;нти, объединенных общей шиной 12; Вход модуля 8 аналогового ввода соединен с выходами частотомера 7 и усилителя 4. ВыхоД

S модуля 9 аналогового вывода соединен с управляющими входами усилителя 4 и генератора 1 качающейся частоты.

Устройство работает следующим

0 образом.

С генератора 1 колебания качающейся частоты преобразуются излучателем 2 в ультразвуковые колебания, частота которого изменяе;тся по пилообразному закону. Ультразвуковой сигнал от излучате ля 2 падает на исследуемую конструкцию и, отразившись от нее, попадает на приемник 3, жестко связанный с излучателем, вместе с прямым сигналом. Напряжение с выхода приемника 3, определяемое суммой этих ультразвуковых сигналов, поступает на вход широкополосного усилителя 4 и далее - на вход блока 5 управления. До тех пор, пока амплитуда сигнала ниже уровня срабатывания блока 5, прохождение сигнала на вольтметр 6 запрещено. В блоке 11 памяти находятся коды эталонных значений сигнала на приемнике, соответствующие отсутствию дефекта. Через заданные значения изменения частоты процессор 10 заносит в память код значе., ния сигнала на приемнике и произво- , дйт вычисление отношения этого сигнала к эталонному. Когда это отношение максимально и превьш1ает пороговое, процессор через модуль ана. логового вьгаода переключает генератор. 1 в режим гармонических колебаний на частоте, для которой зафиксировано превышение порога, и разрешает пропуск сигнала с выхода усилителя 4 на вольтметр 6.

Прохоядчение сигнала на вольтметр 6 прекращается, как только его амплитуда становится ниже уровня срабатывания блока 5, при этом прои ходит обратное переключение генератора 1 в режим качания частоты. Контроль прочности контакта слоя с основанием сводится к автоматичес кому определению экстремума амплитудно-частотной характеристики изделия в определенном диапазоне частот и последующему измерению на частоте экстремума протяженности дефектной зоны по величине перемеще ния приемо-излучающего узла.. При наличии прочного контакта слоя с основанием колебания, возбуж даемые в слое, демпфируются. При дефекте связи слоя с основанием наблюдается резонансное возбуждение дефектной зоны. Излучатель 2 и приемник 3 ультра звуковых колебаний устанавливают с одной стороны конструкции, при9204чем приемник располагают около поверхности контролируемого объекта на одной вертикали с излучателем. Снимают значения частот, на которых наблюдается максимум амплитуды, и показания вольтметра 6. По характеру изменения частоты и по величине перемещения.приемоизлу чающей системы в режиме резонансной частоты определяют размер дефектнойй зоны, а по величине амплитуды отраженного сигнала - плотность дефекта. X., . Предлагаемое устройство позволяет автоматически определять частоты экстремума амплитудно-частотной характеоистики эхо-сигнала и проводить измерения на этой частоте, тем са- мым повьвпаются точность и проиэво дительность контроля.