Устройство для контроля уплотнения бетонной смеси Советский патент 1986 года по МПК B28B1/08 G01N27/02 

Изобретение относится к технологическому контролю качества бетонной смеси в строительстве и на предприятиях стройин- дустрии и предназначено для контроля уплотнения бетонной смеси при формировании железобетонных изделий и конструкций.

Цель изобретения - повышение точности контроля уплотнения бетонной смеси.

На чертеже представлена структурная схе.ма устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусои- дальных сигналов, мостовую схему 2, демодулятор 3, выпрямитель 4, преобразователь код-напряжение 5, элемент 6 сравнения, счетчик 7 импульсов с предустановкой кода, логическую схе.му 8, жду1г;ий мультивибратор 9, коммутатор 10, датчик 11 элект- росопротивления контролируемых участков бетонной смеси, датчик 12 электросопротивления опорного участка бетонной смеси.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства датчик 12 устанавливается на участке бетонной смеси в зоне максимально уплотняющего воздействия, уплотнение которого наступает заведомо раньще, чем уплотнение остальных контролируемых участков. Поэтому электросопротивление датчика 12, вследствие более быстрого уплотнения бетонной смеси, всегда будет уменьшаться быстрее, чем электросопротивления датчиков 1 1, которые устанавливаются на других контролируемых участках бетонной смеси, уплотнение которых, по мере распространения уплотняю- niero воздействия, будет свидетельствовать об окончании процесса уплотнения формуемой железобетонной конструкции.

По мере распространения уплотняющ.его воздействия на бетонную смесь, т.е. по мере ее уплотнения, электросопротивления дат- чика 12 и подключенного в данный момент времени датчика 11 изменяются. Вследствие этого происходит разбаланс мостовой схемы 2. На выходе последней появляется напряжение разбаланса с частотой генератора I синусоидальных сигналов (напряжение несущей частоты), модулированное по а.мплитуде напряжением, пропорциональным разности электросопротивлений датчиков 12 и I. Это напряжение разбаланса поступает на де.модулятор 3, в котором происходит выделение модулирующего напряжения. С выхода де.модулятора 3 напряжение Идм, пропорциональное разности электросопротивлений датчиков 12 и П, поступает на первый вход элемента 6 сравнения.

По мере уплотнения бетонной смеси разность электросопротивлений ее участков, т.е. разность электросопротивлений датчиков 12 и 11, а следовательно, и пропорциональное этой разности выходное напряжение UJI.M демодулятора 3 уменьшаются. При достижении уменьшающимся напряжением U.iM порога срабатывания элемента 6 сравнения, она срабатывает и имцульс, который поступает на вход вычитания счетчика 7 импульсов с предустановкой кода, тем самым уменьшая на единицу записанное в нем число, что приводит в свою очередь к уменьшению на уровень квантования выходного напряжения преобразователя код-наиряжение 5.

В процессе работы устройства при достижении амплитудной выходного напряжения и.чч демодулятора 3 порога срабатывания элемент 6 сравнения, устанавливается равенство напряжений U,iM UiiKn, где UMKH- выходное напряжение преобразователя код- напряжение 5. Напряжение Ыпк,. пропорционально текущему кодовому значению числа Ml, находяпхемуся в счетчике 7 импульсов с предустановкой кода, и напряжению питания преобразователя код-напряжение 5, т.е

ипк„ к,- Ks- Ni- (1)

где Jric - выходное напряжение генератора 1 синусоидальных сигналов;

К4, Кб - соответственно, коэффициенты преобразования выпрямителя 4 и преобразователя код-напряжение 5. Напряжение Ьлм на выходе демодулятора

3 для случая контроля уплотнения бетонной

смеси с использованием мостовой схемы,

приведенной на чертеже, равно

и,,., Ка- Кз- и.се- ДК,

(2)

ivie , К.з -- соответственно, коэффициенты преобразования .мостовой схе- 2 и демодулятора 3; AR - значение разности электросопротивлений датчиков 12 и 11. Подставив выражения (1) и (2) в равенство L ;iH UnK:( и выполнив необходимые преобразования, получают следующее выражение для уравнения преобразования предлагаемого устройства:

Кз N, . AR.(3)

К4- Ко

Из уравнения (3) следует, что текущее кодовое значение числа .N i в счетчике 7 импульсов с предустановкой кода в каждый момент времени оказывается пропорциональным разности электросопротив.чепий датчиков 12 и 11.

Из уравнения преобразования (3) также сле.. Гу ет, что .мультипликативная погрешность обусловленная нестабильностью амплитуды выходного напряжения генератора 1 синусоидальных сигналов, не влияет на точность контроля уплотнения бетонной с.меси, так как выходное напряжение генератора 1 синусоидальных сигналов не входит в уравнение преобразования устройства. Это является важным преи.муществом предлагаемого устройства, так как позволяет не предъявлять требования к стабильности амплитуды генератора 1 синусоидальных сигналов при обеспечении высокой точности контроля уплотнения бетонной смеси.

При окончании процесса уплотнения бетонной смеси имеет место равенство значений электросопротивлений ее контролируемых участков, т.е. значение разности электросопротивлений и датчиков 12 и 11, а следовательно, и значение напряжения U.IM равно нулю. При U. текущее кодовое значение числа Ni в счетчике 7 импульсов с предустановкой кода также равно нулю. Когда имеет место равенство , работает логическая схема 8, которая запускает ждущий мультивибратор 9. В результате на выходе ждущего мультивибратора 9 появляется импульс, который поступает на вход «предустановка счетчика 7 импульсов с предустановкой кода и осуществляет установку в нем заданного кодового значения. Одновременно этот же импульс с выхода ждущего мультивибратора 9 поступает также на управляющий вход коммутатора 10, который подключает в плечо мостовой схемы 2 следующий измерительный датчик-электрод 11.

В результате снова (вследствие отличия значений электросопротивлений датчиков 12 и 11) возникает разбаланс мостовой схе0

5

мы 2, на входе демодулятора 3 появляется выходное напряжение U.i и работа устройства повторяется до .момента времени, когда в счетчике 7 импульсов с предустановкой кода имеет место равенство . При этом снова срабатывает логическая схема 8, снова запускает ждущий мультивибратор 9, импульс с выхода которого осуществляет установку заданного кодового значения в счетчике 7 импульсов с предустановкой кода и, воздействуя на управляющий вход коммутатора 10, подключает следующий датчик 11 в плечо мостово й схемы 2 и работа устройства снова повторяется. Процесс уплотнения бетонной смеси формуемой железобетонной конструкции продолжается до тех пор, пока электросопротивление последнего подключенного коммутатором 10 датчика 11 станет равным электросопротивлению датчика 12.

Предлагае.мое устройство позволяет повысить точность контроля уплотнения бетонной смеси формуемых железобетонных конструкций, что способствует улучщению их качества.