Устройство для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси Советский патент 1989 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к устройствам для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси.

Целью изобретения является повышение точности контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит четьфе датчика 1 степени уплотнения, сумматор 2, измерительный блок 3 и исполнительный элемент 4 регулирующего органа. Каждый датчик 1 степени уплотнения выполнен в виде втулки 5 с каналами для световодов 6 и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана 7 с отражающей поверхностью 8 на его днище и содержит источник 9 излучения и фотоприемник 10.

Измерительный блок 3 содержит мультивибратор 11, триггер 12, дифференцирующие цепи 13 и 14, ключи 15-22, элементы 23 и 24 задержки, ,диоды 25 и 26, конденсаторы 27 и 28, усилители 29 и 30 и компаратор 31.

Устройство работает следующим образом.

Втулка 5 каждого датчика 1 степени уплотнения укреплена на виброуплотнителе (не показан), а днище стакана механически связано с пуансоном, который опирается на поверхност уплотняемой бетонной смеси. При включении виброуплотннтеля в работу вследствие осадки бетонной смеси, возникающей при ее уплотнении, происходит перемещение пуансона, а еле- довательно, и отражающей поверхности 8 .

В каналах втулки 5 находятся световоды 6. Один из световодов 6 обращен одним концом к источнику 9 ИЗЛу-

чения , а другим концом - к отражающе поверхности В, к которой также обращен другой световод 6, противоположный конец которого обращен к фотоприемнику 10. В результате перемещение отражающей поверхности 8 изменяется интенсивность освещенности фотоприемника 10, а следовательно, и сигнал на выходе зтого фотоприемника.

Волоконно-оптические световоды 6 используемые в датчиках 1 степени уплотнения бетонной смеси, практически не подвержены механическим воздействиям и влиянию различных по

90645

мех

10

15

20

25

ь с

дс

й 30

50

55

, что обеспечивает высокую точность работы устройства для контроля виброуплотнения бетонной смеси в целом. Выходы фотоприемников 10 соединены с входами сумматора 2, выход которого подключен к входу измерительного блока 3.

На выходе сумматора 2 происходит усреднение сигналов фотодиодов 10. Это способствует увеличению точности устройства для контроля виброуплотнения в целом, так как в результате усреднения уменьщается влияние перекосов механических частей формующего агрегата, наклона поверхности бетонной смеси и т.п. Выходное напряжение сумматора 2 подается на вход измерительного блока 3.

Измерительный блок 3 осуществляет обработку сигналов датчиков 1 степени уплотнения. Мультивибратор 11 на его входе преобразует поступающее с выхода сумматора 12 напряжение в последовательность прямоугольных импульсов постоянной амплитуды. Частота этой импульсной последовательности прямо пропорциональна входному напряжению мультивибратора 11, т.е. степени уплотнения бетонной смеси. Начальную частоту работы мультивибратора 11 в момент включения виброустановки следует выбират при- мерно на два порядка ниже частоты работы виброустановки.

В процессе работы измерительного блока 3 импульсы мультивибратора 11 по очереди заряжают один из конденсаторов 27 и 28. Это предохраняет схему измерительного блока от действия импульсных помех. Дпя распределения импульсов с целью сравнения напряжений, до которых заряжаются конденсаторы 27 и 28, служат триггер 12, ключи 15-22, усилители 29 и 30, дифференцирующие КС-цепи 13 и 14 и диоды 25 и 26. Элем енты 23 и 24 задержки необходимы для обеспечения разряда конденсаторов 27 и 28 и срабатьшания компаратора 31, Последний сравнивает напряжение, до которого зарядился один из конденсаторов в очередном импульсе, и нагфяжение заряда в другом конденсаторе в предыдущем импульсе, которое сохраняется (запоминается) на этом конденсаторе до конца того импульса, когда происходит сравнение. Благодаря этому в схеме измерительного блока реализуется дифферентдн- альный метод измерения, что существенно повышает точность работы устройства для контроля процесса виброуплотнения .

В исходном состоянии триггера 12 на его прямом выходе существует сигнал О, а на инверсном - 1, при этом ключ 15 закрыт, а конденсатор 29 заряжен предьщущим импульсом, ключ 16 открыт и конденсатор 27 заряжается. К приходу следующего импульса конденсатор 27 заряжается до уровня, соответствующего моменту прихода этого импульса, который опрокидывает триггер 12, в результате чего ключ 13 открывается, а ключ 16 закрывается. На выходе дифференцирующей цепи 14 появляется положительный импульс, а на выходе и дифференцирующей цепи 13 - отрицательный импульс. Импульс дифференцирующей цепи 14 через диод 26 поступает на вход элемента 24 задержки и на управляющие входы ключей 22 и 21, которые подключают выходы усилителей 29 и 30 к входам компаратора 31.

При отсутствии импульса (дифференцирующей цепи 14) ключи 21 и 22 размыкаются. Импульс с дифференцирующей цепи 14, задержанный элементом 24 задержки на время, необходимое для срабатьшания компаратора 31, поступает на управляющий вход ключа 20, через который разряжается конденсатор 28. С приходом следующего импульса триггер 12 вновь опрокидывается и процесс повторяется с участие блоков 13, 25, 23, 19, 17 и 18. При этом на входы компаратора 31 поступают одновременно сигнал, полученный в момент прихода данного импульса, и запомненное значение сигнала в момент прихода предыдущего импульса. В компараторе 31 производится сравнение этих сигналов, и на его выходе появляется импульс, вызывающий включение исполнительного элемента 4 регулирующего органа.

При этом начиная с включения виброустановки частота импульсов мультивибратора 11 изменяется со сравнительно большой скоростью, а перед выключением виброустановки изменение частоты импульсов прекращается. Таким образом схема измерительного блока 3 реагирует на скорость изменения входног о сигнала, т.е. ocyoie- ствляет его дифференцирование, а факт уменьшения скорости до нуля используется для фиксации конца процесса виброутшотнения.

Равенство напряжений на входе компаратора свидетельствует об окончании процесса виброуплотнения бетон-

д ной смеси. Выходной сигнал компаратора 31 вызывает срабатывание исполнительного элемента 4, который отключает виброустановку.

Устройство для контроля процесса

5 виброуплотнения бетонной смеси имеет высокую точность и помехозащищенность, легко перестраивается при переходе на другие типоразмеры железобетонных изделий, имеет мальш

Q вес и габариты.

Формула изобретения

Устройство для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси, со5 держащее первый и второй датчики степени уплотнения, измерительный блок, соединенный с исполнительным элементом регулирующего органа, отличающееся тем, что, с целью

0 повышения точности контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси, оно снабжено сумматором, третьим и четвертым датчиками степени уплотнения, при этом измерительный блок выполнен из мультивибратора, триггера, двух элементов задержки, восьми ключей, двух дифференцирующих цепей, двух диодов, двух конденсаторов, двух усилителей и компаратора,

Q а каждый датчик степени уплотнения - в виде источника излучения, фотоприемника, двух световодов и установленной на виброуплотнителе втулки с каналами для световодов и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана с отражающей поверхностью на его днище, причем одни концы световодов обращены к отражающей поверхности, а другие - соответственно к источнику излучения и фотоприемнику, а выходы фотоприемников датчиков степени уплотнения подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к входу мультивибратора, который является входом измерительного блока, выход мультивибратора соединен с входом триггера и инфopмaщ oнными входами первого и второго ключей,один из выхо5

5

5

дов триггера соединен с управляющим входом первого ключа и входом первой дифференцирующей цепи, другой выход триггера - с управляющим входом вто- рого ключа и входом второй дифференцирующей цепи, выход первой дифференцирующей цепи через первый диод подключен к входу первого элемента задержки и управляющим входам тре- тьего и четвертого ключей, выход первого элемента задержки подключен к управляющему входу пятого ключа, выход первого ключа соединен с входом первого усилителя, информационным входом пятого ключа и одной обкладкой первого конденсатора, другая обкладка которого и выход пятого ключа соединены с нулевым потенциалом, выход второго ключа соединен с ий- формационным входом шестого ключа, одной из обкладок второго конденсатора и входом второго усилителя, вых которого подключен к информационным входам четвертого и седьмого ключей, выходы третьего и четвертого ключей соединены с первым входом компаратора,выход которого является выходом измерительного блока, выход второй дифференцирующей цепи через второй диод подключен к входу второго элемента задержки и управляющим входам седьмого и восьмого ключей, выход первого усилителя соединен с информационными входами третьего и восьмого ключей, выходы седьмого и восьмого ключей подключены к второму входу компаратора, выход второго элемента задержки подключен к управляющему входу шестого ключа, выход которого и другая обкладка второго конденсатора подключены к нулевому потенциалу.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к контролю процесса виброуплотнения бетонной смеси. Позволяет повысить точность контроля. Содержит: четыре датчика 1 степени уплотнения, сумматор 2, измерительный блок 3 и исполнительный элемент 4 регулирующего органа. Каждый датчик 1 степени уплотнения выполнен в виде втулки 5 с каналами для световодов 6 и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана с отражающей поверхностью 8 на дне и содержит источник излучения 9 и фотоприемник 10. Измерительный блок 3 содержит мультивибратор 11, триггер 12, дифференцирующие цепи 13 и 14, ключи 15 - 22, элементы задержки 23 и 24, диоды 25 и 26, конденсаторы 27 и 28, усилители 29 и 30, компаратор 31. 1 ил.

Составитель В.Славуцкий Редактор А.Лежнина Техред М.Ходанич- Корректор С.Шекмар

Заказ 3750/53

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное