Устройство для определения положения арматуры в железобетоне Советский патент 1985 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему KOHTpoJBo и может быть исполь зовано и строительстве для огтределения положения арматуры в железобетон ных конструкциях. Известно устройство для определения положения арматуры в железобетоне, содержащее измерительный и опортыйгенераторы, индуктивный чувствительный элемент, включенный в колеба тельньй контур измерительного генератора,, последовательно соединенные смеситель, подключенный входами к измерительному и опорному генераторам, и частотомер lj. Недостаток известного устройства Состоит в его низкой чувствительности, что связано с недостаточной локальностью электромагнитного взаимодействия чувствительного элемента с арматуцрй. Наиболее .близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения положения арматуры в железобетоне, содержащее по меньшей мере одну систему намагни .чивания с жестко связанным с ней чувствительным элементом и измерительный блок, каждая система Намагничивания состоит из двух параллельных стержневых постоянных магнитов с разноименными полюсами на рабочих торцах, а соответствующий чувствительный элемент размещен между этими магнитами и выполнен в виде имеющей возможность вращения намагниченной стрелки, связанной с измерительным блоком в виде тарированной пружины Однако и данное устройство не обладает требуемой чувствительностью что связано с низкой пороговой чувствительностью элемента. Цель изобретения - повышение чувствительности контроля. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения положения арматуры в железобетоне, содержащем по меньшей мере одну систему намагничивания с жестко связанным с ней чувствительным злементом и измерительный блок, каждая система намагничивания состоит из двух параллельных стержневйх постоян ных магнитов с разноименными полюсами на рабочих торцах, а соответствующий чувствительный элемент размещен между этими магнитами, каждый чувсТвительньй элемент выполнен в 1 22 иде ферромагнитного сердечника продольной прорезью по его оси и бмоткой, намотанной на нем как на амкнутом магнитопроводе, измерительый блок выполнен в виде последовательно соединенных блока генерации с включенными в его колебательные контуры чувствительными элементами и блока преобразования и индикации. а ось ферромагнитного сердечника перпендикулярна осям стержневых магнитов соответствующей системы намагничивания и проходит через них. Кроме Того, при использовании . одной системы намагничивания блок преобразования и индикации выполнен в виде частотомера, а лри использовании двух систем намагничивания блок преобразования и индикации выполнен в виде индикатора знака разносТи частот. На чертеже представлена функцио-. нальная схема устройства с двумя сиетемами намагничивания. Устройство состоит из двух идентичных систем намагничивания, состоящих каждая из двух параллельных с.тержневых постоянньгх магнитов 1, 2 и 3, 4 соответственно с разноименными полюсами на рабочих торцах, чувствительных элементов 5 и 6, размещенных между постоянными магнитами 1 и 2, 3 и 4соответственно, блока 7 генерации, выполненного в виде двух генераторов с включенными в их колебательный контур чувствительными элементами, блока 8 преобразования и индикации, выполненного .в виде индикатора знака разности частот и подключенного входами к выходам блока 7 генерации. Каждый из чувствительных элементов 5и 6 выполнен в виде ферромагнитного сердечника прорезью по его оси и обмоткой, намотанной на нем как на замкнутом магнитопроводе. Целесообразно витки обмотки, выполнять в форме восьмерки, что обеспечивает стлметрию обмотки . относительно оси сердечника. Индикатор знака разности частот рекомендуется вьшолнять в виде двух счетчиков 9 и 10, подключенных к выходам блока 7 генерации счетными входами через КС-цепочки 11 и 12, схеМЬ1 И-НЕ 13, подключенной входами к инверсным выходам счетчиков 9 и Ю и выходом - с установочными входами счетчиков, КС-триггера 14, подклю-.

ценного входами к инверсным выходам счетчика и светодиодов 15 и 16, подключенных к соответствующим выхо1дам RC-триггера 14 через транзисторы 17 18 соответственно. Светодиоды 15 и 16 расположены по разные стороны оси симметрии систем подмагничивания. Устройство работает следуншр образом.

: Системы намагничивания размещают параллельно друг другу на расстоянии меньшем, чем предполагаемый шаг арматуры, и уравнивают частоты генераторов блока 7 генерации, , перемещая один из постоянных магнитов. Затем устанавливают системы намагничивания на поверхности железобетонной конструкции. В результате электромагнитного взаимодействия чувствительных элементов 5 и 6 с магнитными полями рассеяния стержней индуктивность обмоток этих чувствительных элементов изменяется, что приводит к изменению частоты генераторов блока 7 генерации. Однако разКость этих частот зависит только от положения стержней, расположенных параллельно силовым линиям систем намагничивания, так как стержни, расположенные перпендикулярно к этим

линиям, одинаково взаимодействуют с обоими чувствительными элементами 5 и 6, На выходе блока 8 преобразования и индикации включается светодиод 15 или 16, соответствующий знаку разности знака частот. Жестко связанные системы намагничивания перемещают в сторону светящего светодиода пока он не погаснет. Это положение соответствует размещению стержня арматуры по оси симметрии систем намагничивания.

В устройстве с одной системой йамагничиаания положение стержня определяют по экстремуму частош, фиксируемому блоком 8 преобразования и индикации, выполненного в виде частотомера. Такое устройство .целесообразно использовать при заранее неизвестной ориентации стержней арматуры.

Поскольку выполнение предлагаемым образом устройства позволяет фиксировать весьма слабые потоки рассеяния, чувствительность этого устройства обеспечивает выявление и регистрацию стержней в железобетоне, не выявляемых известными устройствами подобного назначения.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ АРМАТУРЫ Б ЛСЕЛЕЗОВЕТСЬ НЕ, содержащее по меньшей мере одну , систему намагничивания с жестко евя-. занным с ней чувствительным элементом и измерительный блок, каждая система намагничивания состоит из Дв параллельных стержневых постоянных магнитов с разноименными полюсами-на рабочих торцах, а соответствующий чувствительный элемент размещен между этими магнитами, отличающее с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, каждый чувствительный элемент выполнен в виде ферромагнитного сердечнщса с продольной прорезью по его оси и обмоткой, намотанной на нем как на замкнутом ма гнитопроводе, измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных блока генерации с включенными в его колебательные контуры чувствительными элементами и блока преобразования и индикаций, а ось ферромагнитного сердечника перпендикулярна осям стержневьк магнитов соответствующей системы намагничивания и проходит через них, 2.Устройство по п. 1, о т л и(Л С чающееся тем, что при использовании одной системы намагничивания блок преобразования и индикации выполнен в виде частотомера. 3.Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что при использовании двух систем намагничивания блок преобразования и индикации выполнен в виде индикатора знака разности частот.