Устройство для контроля качества бетона Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

1 Изобретение относится к неразрушакщему контролю свойств материалов с помощью ультразвука и может быть использовано для контроля качества продукции заводов железобетонных изделий и эксплуатационного контроля возведенных соору 1сений. Целью изобретения является повышение точности контроля. На чертеже представлено устройство для контроля качества бетона. I Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий 2 и приемный 3 преобразователи, находя щиеся в акустической материалом зоны 4 контроля, усилитель 5, пе вый фильтр 6 низкой частоты (ФНЧ), и меритель 7 времени, счетчик 8, второ фильтр 9 низких частот, сумматор 10, весо-вой фильтр II, ограничитель 12 по- 20 рога шумов, дифференциатор 13, ампли тудный детектор 14, масштабирующий усилитель 15, преобразователь 16 амплитуда-код, блок 17 опроса, блок 1В вьщачи информации и управляемый фильтр 19 низких частот. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает периодически следующие импульсы синхронизации, которые через его третий -выход поступают на третий вход измерителя 7 времени и второй вход счетчика 8, осуществляя сброс рлнее накопленной информации. Спустя время, необходимое дпя завершения названных процессов, импульсом с второго вь1хода генератора 1 осуществляется запускизмерителя 7 времени. Одновременно мощным импульсом, появляющимся на первом выходе генератора 1 происходит возбуждение излуча1Ш1его преобразователя 2, который посылает в зону 4 контроля материала ультразвуковой импульс. При распространии в среде зоны 4 контроля происходит временная задержка, обусловленная упругими свойствами среды, и изменение граничной частоты спектра зондируюцего импульса, обусловленное структурными свойствами среды. Импульсы, прошедшие зону 4, фикси руются приемным преобразователем и трансформируются в электрический сиг нал, который увеличивается по ампли- 55

туде с помощью усилителя 5. Из выходного сигнала усилителя 5 с помощью ФНЧ 6 вьщеляется низкочастотная

ФНЧ 19 в исходном состоянии. В данных условиях на выходе сумматора 10 появляются лишь высокочастотные 844 часть спектра, время задержки распространения которой (в силу большой . длины волны соответствующих колебаний) зависит в основном от упругих свойств среды. Задержка сигнала на выходе ФНЧ 6 относительно момента зондирования измеряется с помощью измерителя 7 времени, код результата измерения запоминается во встроенном счетчике. Одновременно выходной сиг-. нал усилителя 5 через ФНЧ 9 поступает на первый выход сумматора 10, на второй вход которого этот же сигнал проходит через управляемый ФНЧ 19. Амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики ФНЧ 9 и 19 одинаковы в окрестности верхней граничной частоты полосы акустйческор прозрачности контролиРУемого класса материала. В исходном состоянии колеса пропускания ФНЧ 19 много меньше полосы пропускания ФНЧ 9. В сумматоре 10 сигнал, поступающий с выхода фильтра 19, вычитается из сигнала, поступающего с фильтра 9. Благодаря этому, низкочастотные производственные помехи, существенно снижающие точность . спектральных измерений, взаимно уничтожаются. На выходе сумматора 10 повторяется сигнал, нижняя частота которого Bbmie верхней граничной частоты управляемого ФНЧ 19, находящегося в исходном состоянии. Через весовой фильтр 11, дополнительно ослабляющий влияние низкочастотных составляющих, этот сигнал поступает в ограничитель 12 порога шумов, пропорционально его частоте. Амплитудный детектор 14 преобразует выходной сигнал дифференциатора. 13 в постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход управляемого ФНЧ 19 и, через масштабирующий усилитель 15 на вход преобразователя 16 амплитуда-код. Выходной код преобразователя 16 запоминается счетчиком 8. Чем выше прочность бетона, тем лучше качество его структуры, тем Bbmie граничная частота спектра принятого ультразвукового сигнала. В незатвердевшей бетонной смеси проходят лишь самые низкочастотные компоненты зондирующего импульса в пре- делах полосы пропускания управляемого

УСТРОЙСТВО ДЛЯ,КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА БЕТОНА, содержащее генератор зондиругацих импульсов с излучающим преобразователем, приемный преобразователь с усилителем, измеритель времени и первъй фильтр низких частот, причем усилитель через первьй фильтр низких частот соединен с входом измерителя времени, два других входа которого соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено управляемым фильтром низких частот, сумматором, счетчиком, весо.вым фильтром, ограничителем порога шумов, дифференциатором, амплитудным детектором, масштабирующим усилителем, преобразователем амплитуда код, блоком опроса, вторым фильтром низких частот и блоком выдачи информации, причем входы сумматора соединены с выходами второго фильтра низких частот и управляемого фильтра низких частот, выход сумматора через последовательно соединенные весовой фильтр, ограничитель порога шумов и дифференциатор соединен с входом амплитудного детектора, выход которого соединен с одним входом управляемого фильтра низких частот и с входом масштабирующего усилителя, выход которого соединен с одним вхо§ дом преобразователя амплитуда-код, (Л выход которого соединен с одним входом счетчика, выход которого соединен с одним входом опроса,, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени, другие входы счетчика и преобразователя амплитудакод соединены с соответствующими выходами генератора зондирующих импульсов, а усилитель соединен с входом второго фильтра низких частот :И с другим входом управляемого фильтра низких частот.