Устройство для обнаружения дефектов пленочных противофильтрационных экранов Советский патент 1986 года по МПК E02B3/16 

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности грунтовых сооружений, предназначено для контроля целостности (сплошности)пленочных противофильтра- ционных экранов, уложенных ме.жл,у подстилающим и защитным грунтовыми слоями, и может использоваться при измерении плотности тока постоянного электрического поля в проводящей среде.

Цель изобретения - повышение точности измерений при определении качества пленочного экрана.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - катодная поляризационная кривая металла в электролите ячейки; на фиг.3 - схема перемещения устройства на плане.

В подстилающий слой 1 .устан авли- вают электрод 2, являющийся . В покрывающий пленку 3 защитный слой 4 помещают емкость 5, являющуюся измерительной ячейкой, вьшолненную например, в виде оболочки или стакана из полупроницаемого материала (пористой древесины, брезента, парусины и т.п. , заливают электролитом, { например, NaCE и т.п.) и помещают в него электрод, представляющий собой стержень (пластину) 6 из металла, обладающего высокой катодной поляризуемостью в данном электролите (например, титан, медь, нержавеющая сталь и др.). Туда же помещают электрод 7 сравнения (хлорсеребряный медносульфатный и т .п.)-. .Измерения производят вольтметром 8. Ток в цепи подается от источника 9 постоянного тока.

В качестве вольтамперной характеристики используется катодная поляризационная кривая металла byi i(j), где itf - сдвиг потенциала от стационарного (нулевого) значения, зависящий от плотности поляризующего тока, которая, в свою очередь, зависит от размера разрыва в пленке /разрыв работает как анод ) и расстояния его от точки измерения, в которой находится катод. Крутизна характеристики зависит от степени поляризуемости металла. Следовательно, для большей эффективности усиления следует выбирать систему катод электролит с наибольщей поляризуе- - мостью.

097452

Измерения осуществляют следующим образом.

В.центре исследуемой площади устанавливается измерительная ячейка

5 фиксируются значения стационарного потенциала металла без поляризации, т.е. без подачи напряжения в цепь анод - катод (точка нулевого отсчета).

10 Затем исследуемую площадь условно разделят на четыре части (квадраты) . В центре каждого квадрата последовательно помещают ячейку и производят измерение сигнала от

ts ячейки с помощью переносного вольтметра 8 при подаче напряжения в цепь анод-катод. Сигнал записывается на планшете. Примернеы значения сдвига потенциала от нулевого зна20 чения приведены на планшете (фиг.З). Сопоставление сдвигов потенциалов показывает, что дефект находится в правом нижнем квадрате - сигнал изменился от +0,1 В без поляриза25 ции) до -0,65 В (с поляризацией).

Этот квадрат, в свою очередь, мысленно разделяется еще на четыре квадрата, в центре каждого из которых также производится измерение сигнала

30 от ячейки и т.д. По мере приближения точки измерения к месту дефекта величина сигнала возрастает в соответствии с ходом поляризационной кривой фиг.2, так как увеличивается плотность тока поляризации () металлической пластины, помещенной в ячейку.

35

Плотность тока поляризации увеличивается также в зависимости от площади дефекта. Как показали эксперименты, при наличии дефекта площадью порядка 1-2 см величина изменения сигнала составляет 0,1.. при дефектах площадью более 20 см ве- сигнала составляет 0,5- 1 , 5 В/м, т.е. сигнал настолько велик, что легко фиксируется на самых грубых шкалах переносных вольтметров типа ЭСК-1, ЭП-1 и других геофизиче.ских приборов.

Поскольку в предлагаемом устройстве измерительная линия между поляризуемым катодом 6- и электро- дом 7 сравнения в ячейке имеет размеры порядка нескольких миллиметров, а при измерении электрического сопротивления между электродами в заi12097Д5

щитном слое 4 и подстштающимслое 1 влияют на процесс измерения предлагаенесколько десятков метров, топромьшг- мьр-i устройством. Места предполягаеленные и другие помехи вообщене мого Дефекта обозначаются вешкой.

f (ft

Avr

Фиъг

ВНИИШТираж 642

Заказ 477/36 Подписное

Филиал ШП Патент, . г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0,156

X

В

X

LlO

-O.S&

XI

-4«fl

X

253

k.

0,Ъ

TJT

: I X I .

I I I

-Q,6SU

-Q,1B

X

/.J