Устройство для определения прочности бетона Советский патент 1989 года по МПК G01N29/00 

.t

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано для определения прочности бетона по времени распрост ранения ультразвука.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на - временные диаграммы; на фиг.З - тарировочная зависимость прочности от времени прохождения ультразвука.

Устройство содержит последователь но соединенные генератор V зондирую- щих импульсов 5 акустический излучатель 2, зондирующий изделие 3, прием -ный преобразователь 4, усилитель 5, амплитудный дискриминатор 6, измери- тель 7 временных интервалов, элемент 8И, второй вход которого соединен с выходом датчика 9 калиброванных импульсов, а также синхронизатор 10, соединенный с генератором 1 зондирующих импульсов и измерителем 7, ре- версивный счетчик 11 и индикатор 12, реверсивйый счетчик 13, логический элемент 14 ЕПИ, запоминающий блок 15 генератор 15, импульсов, кнопки 17 - 21, ко1 утатор 22 и формирователь 23 (фиг.Г),

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов по сигналу синхронизатора 10 вы рабатывает электрический сигнал, ко торый преобразуется излучателем 2 в акустический импульс. Пройдя через контролируемое изделиеj акустический сигнал принимается приемным пре- образователем 4, проходит усилитель 5, дискриминатор 6, измеритель 7 и поступает на элемент 8 И, Таким образом, состояние счетчика 11 соответст вует времени распространения ультра- звукового импульса через изделие, . Сигнал с выхода счетчика 11 управля- ет опросом соответствзпощейего состоя- нию ячейки блока запоминающего блока 15, В зависимости от состояния кнопки 18 производится вывод на индикато 12 через коммутатор 22 сигнала состояния счетчика 11 или содержимого запоминающего блока 15«

Тарировочная зависимость время распространения - прочность для бе- тона строится обычньм порядком - время распространения считывается с блока индикации, величина прочности

5 0 5 б

.Q с

5

0

определяется по результатам испьпа- ния образца. После получения тариро- вочной зависимости дополнительного генератора 16 частотой /-1 Гц при нажатии кнопки 20 производится перебор всех состояний счетчика 11, при этом для каждого состояния счетчика 11 нажатием кнопки 19 счетчик 13 устанавливается в состояние, соответствующее значению прочности при данном времени распространения ультразвука. При .нажании кнопки 17 информация со счетчика 13 сигналом формирователя 23 з аносится в ячейку памяти блока 15. Таким образом, в блоке памяти устройства хранится тарировочная зависимость время распространения - прочность, При необходимости любой участок этой зависимости можно легко изменить, не изменяя остальной ее части.

Устройство позволяет реализовать любую функциональную связь

I

(T),

где R - прочность бетона;

Т - время распространения ультразвука.

Величина ощибки пересчета времени распространения ультразвука в прочность не зависит ни от ширины диапазона измеряемой прочности, ни от характера зависимости R - Т, а определяется только шагом дискретизации значений прочности. При этом отпадает необходимость в математической обработке результатов тарировочных испытаний с целью получения тарировочной зависимости в аналитиче ской форме.

В устройстве начало отсчета задается запуском измерителя 7, который осуществляет временную селекцию принятого сигнала относительно зондирующего импульса и управляет элементом 8 и, длительность которого С определяется временем распространения ультразвука и в виде цифрового кода отражается на счетчике 11. Применение селектора позволяет повысить помехоустойчивость устройства, так как в течение интервала Т,,,,, измеритель 7 не пропускает принятые сигналы. Длительности защитного временного интервала 1 И рабочего интервала Т. постоянны и выбираются в зависимости от диапазона измерения и выбранной базы. Необходимо указдть, что база установки излучателя 2 и приемника 4 фиксирована и определятся конструктивным исполнением устройства.

Устройство может работать в трех режимах;

режим измерения времени прохождения ультразвука - используется для получения тарировочной зависимости (T);

режим записи тарировочной зависимости в память устройства;

режим измерения прочности бетона,

Тарировочную зависимость между прочностью бетона и временем прохождения ультразвука оператор получает с помощью предлагаемого устройства и дополнительного, реализующего какой-либо эталонный метод, например метод прессовых испытаний образцов

ных зависимостей для различных ти бетона; он соответственно удваива ся, утраивается и т.д.

, При записи тарировочной зависи ти кнопка 17 замкнута, формироват 23 формирует сигналы управления з си, при этом на счетчике 13 предв тельно набран код значения прочно

0 ти RJ; на счетчике 11 - код време распространения - D-, , таким образ в ячейку блока 15 с адресом С;.за сится значение R.. Б дальнейшем п работе устройства в режиме контро

15 прочности бетона кнопка 17 разомк та, формирователь 23 формирует си нал считывания из блока 15, при э из ячейки ЗУ с адресом f. значени R- через коммутатор поступает на и

J T. .VV l-tJl4 jr Д./и tl. л J/ л 4i«

до разрушения. Устройством измеряется jo дикатор, диоды Vj...V . служат для

время прохождения ультразвука в образце, а эталонным методом определяется прочность этого образца и по полученным данным строится тарировоч- ная зивисимость (фиг.З).

Полученную зависимость оператор заносит в запоминающий блок 15. Порядок записи тарировочной зависимости прочность-время следующий I (фиг.1).

Нажимая кнопку 1У, оператор поочередно набирает на счетчике 13 значения прочности R.. Каждому значению RJ по тарировочной зависимости находит соответствующее значение времени распространения - ,- , которое оператор набирает на счетчике 11 нажатием на кнопку 20. Кнопка 21 позволяет переводить счетчики 11 и 13 из режима суммирования в режим вычитания, что позволяет упростить и ускорить набор кодов времени распространения и прочности, соответственно на счетчиках 11 и 13 без их обнуления и посразвязки блока 15 и счетчика 13 в жиме считывания информации.

Коммутатор позволяет подавать н индикатор в зависимости от состоян 25 кнопки 18 состояние счетчиков 11 и 13, что необходимо при построении тарировочной зависимости и записи в блок 15,

30 Формула изобретени

Устройство для определения проч ности бетона, содержащее последова тельно соединенные синхронизатор, нератор зондирующих импульсов и ак тический излзгчатель, последователь но соединенные акустический прнем35

40

ник, усилитель и амплитудный дискр минатор, измеритель временного инт вала, датчик калибровочных импульсов, элемент И, первый реверсивный счетчик и индикатор, отличаю щееся тем, что, с целью повыше ния точности, оно снабжено последо

ных зависимостей для различных типов бетона; он соответственно удваивается, утраивается и т.д.

При записи тарировочной зависимости кнопка 17 замкнута, формирователь 23 формирует сигналы управления записи, при этом на счетчике 13 предварительно набран код значения прочности RJ; на счетчике 11 - код времени распространения - D-, , таким образом, в ячейку блока 15 с адресом С;.заносится значение R.. Б дальнейшем при работе устройства в режиме контроля

прочности бетона кнопка 17 разомкнута, формирователь 23 формирует сигнал считывания из блока 15, при этом из ячейки ЗУ с адресом f. значение R- через коммутатор поступает на T. .VV l-tJl4 jr Д./и tl. л J/ л 4i«

дикатор, диоды Vj...V . служат для

развязки блока 15 и счетчика 13 в режиме считывания информации.

Коммутатор позволяет подавать на индикатор в зависимости от состояния кнопки 18 состояние счетчиков 11 и 13, что необходимо при построении тарировочной зависимости и записи ее в блок 15,

Формула изобретения

Устройство для определения прочности бетона, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и акустический излзгчатель, последователь- t но соединенные акустический прнем

ник, усилитель и амплитудный дискриминатор, измеритель временного интервала, датчик калибровочных импульсов, элемент И, первый реверсивный счетчик и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последо

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано для определения прочности бетона по времени распространения ультразвука. Цель изобретения - повышение точности определения за счет автоматизации процесса тарирования. Устройство работает в трех режимах: режим измерения времени прохождения ультразвука, режим записи тарировочной зависимости в запоминающем блоке 15 и режим измерения прочности бетона. Нажимая кнопку 19, на счетчике 13 набирают значения прочности. Соответствующее состояние каждому значению прочности по тарировочной зависимости набирают на счетчике 11 значение времени распространения ультразвука нажатием кнопки 20. Кнопка 21 позволяет переводить счетчики 11 и 13 в режим реверса, что ускоряет процесс набора данных. При записи тарировочной зависимости кнопка 17 замкнута, а на счетчике 13 набран код прочности, на счетчике 11 - код времени распространения. Таким образом, в ячейку запоминающего блока 15 заносится значение прочности с адресом времени распространения. В режиме измерения прочности бетона из блока 15 значения прочности передаются через коммутатор 22 на индикатор 12. 3 ил.

ледующего перебора промежуточных сое- вательно соединенньтмк генератором тояний. Блок 15 выполняется энерго- импульсов, первой кнопкой, вторым

зависимым для хранения тарировочной зависимости в выключенном состоянии устройства, и перепрограммируемым - для возможной смены тарировочной зависимости, например на полупроводниковых интегральных схемах серий К573, К1601, Кр188, К537 и др. Объем ЗУ и его организация определяется диапазоном измерения прочности (времени прохощ1ения) и требованием точности измерения. Кроме этого, его объем может быть расширен с целью хранения в нем нескольких тарировоч0

5

реверсивным счетчиком и коммутатором, выход которого связан с индикатором, элементом ИЛИ, включенным между входом первого реверсивного счетчика и выходом элемента И, первый и второй входы которого связаны соответственно с выходами датчика калиброванных импульсов и измерителя временного ин-. терзала, второй кнопкой, включенной между выходом генератора импульсов и вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными источником единичного потенциала и третьей

кнопкой, подключенной к управляющим входам реверсивных счетчиков, подключенным к их выходам запоминающим блоком, четвертой и пятой кнопками, включенными соответствейно между источником единичного потенциала и управляющими входами запоминающего

3e dvpyfOUiUU , uf ny/fttc

CusMOff уги/ги-

paSov(/u сиенол itsf fpume/tit 7

Buofofffftn/ сиенвл узм рите/тя7

/

Редактор Н.Горват

п у.з.

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред М.Ходанич Корректор t.Палий

блока и коммутатора, второй вход которого связан с выходами второго реверсивного счетчика и запоминающего блока, а выходы синхронизатора амплитудного дискриминатора подключены к входам измерителя временных интервалов.

Сиенсгп