Способ определения прочности бетона и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N3/52 

Изобретение относится к методам и средствам неразрушающего контроля материалов, а именно к способам определения прочности бетона методом упругой отдачи и устройствам для реализации этих методов.

Наиболее близким к способу является способ определения твердвсти материалов методом упругой отдачи, заключающийся в том, что индентор приводят в соударение с поверхностью испытуемого материала, измеряют скорости индентора в момент соприкосновения его с поверхностыр и в момент его отскока и по отношению скоростей судят о твердости.

Недостаток известного способа заключается в сложностях, связанных с двойным измерением скорости индентора и необходимости производства математической операции деления.

Наиболее близким к устройству для определения твердости материалов методом упругой отдачи является устройство, содержащее корпус, установленные в нем индентор и измеритель скорости индентора, выполненный в виде электромагнитного датчика, сердечник которого жестко соединен с индентором, а катушка установлена на корпусе.

Недостатком данного устройства является сложность электронной схемы, что сказывзется на ее размерах и повышает вероятность возможных неисправностей, а также такая схема работы устройства, при которой взвод пружины и спуск индентора осуществляются движением от испытуемой поверхности материала, что создает значительные неудобства прц работе в горизонтальном и верхнем положениях из-за отсутствия упора и возникновения случайных смещений щупа.

Цель изобретения-упрощение способа и повышение надежности устройства при обеспечении требуемой точности измереНИИ.

Указанная цель достигается тем, что, согласно методу упругой отдачи, заключающемуся в том, что индентор приводят в соударение с поверхностью испытуемого материала, измеряют скорости индентора до и после соударения и по отнощению скоростей судят о твердости, при обеспечении постоянной скорости индентора до соударения за характеристику прочности бетона принимают скорость его отскока.

Устройство для осуществления способа содержит пистолетную ручку сэлектронной схемой, выполненной в виде счетчика времени, корпус, установленные в нем индентор и измеритель скорости индентора, выполненный в виде светодиода и фотодиода, расположенных один против другого. Механизм взвода и спуска пружины выполнен таким образом, что соударение индентора с поверхностью бетона происходит в момент максимального прижатия устройства к испытываемой поверхности, в результате чего исключается случайное смещение при его работе в любом положении.

Указанные признаки в совокупности с известными, содержащимися в ограничительной части формулы, позволяют достичь у предлагаемого изобретения новые свойства, обеспечивающие повышение надежности и эксплуатационных качеств устройства.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит корпус 1 с встроенными фото- и светодиодами 2 и 3, пистолетную ручку 4 со счетчиком 5 времени и индикатором 6, индентор 7, жестко связанный с штоком 8. На штоке имеется кольцевая проточка для фиксации момента начала и конца отсчета времени.

Для взвода рабочей пружины 9 служит трубка 10с игольчатым упором, жестко закрепленная с ползуном 11. Обратное движение трубки 10 осуществляется пружиной

12, выталкивающей ползун 11 из корпуса, Для предотвращения выскакивания индентора 7 из корпуса 1 под давлением рабочей пружины 9 служит гайка 13, установленная в торце штока 8. Готовность к работе счетчика времени устанавливается конечным выключателем 14.

Устройство работает следующим образом.

Трубку 10 устройства устанавливают игольчатым упором на испытываемую поверхность бетона и производят нажатие на ручку 4. При зтом трубка входит в корпус 1, и тянет за собой индентор 7 со штоком 8. Шарики на инденторе служат в качестве захвата.

При подходе шариков индентора к сужению диаметра прохода в корпусе ползун 11, жестко закрепленный на трубке 10, давит на конечный выключатель 14, в результате чего зажигается светодиод 3, и счетчик 5 устанавливается в О, что соответствует готовности к работе.

При дальнейшем движении трубки 10 до упора в корпус происходит вдавливание шариков в индентор 7, что ведет к срыву индентора с торца трубки и соударению с поверхностью бетона. Счетчик времени 5 не срабатывает на первое открытие фотодиода 2 при движении индентора к поверхности бетона, а включается при втором открытии, при движении индентора от поверхности, После произведенного замера времени светодиод 3 гаенет, а результат высвечивается на индикаторе 6.

Прочность бетона определяют по тарировочной зависимости время - прочность для каждого положения прибора в пространстве.

Таким образом, вследствие того, что жесткость рабочей пружины и, следовательно, скорость индентора при соприкосновении с поверхностью бетона величины постоянные, отпадает необходимость двойного измерения скоростей и нахождения отношения между ними, в результате чего электронная часть устройства ограничивается простейшим счетчиком времени. Результаты, полученные при измерениях по данному способу и с помощью устройства, его реализующего, характеризуются достаточно высокой точностью для оценки прочности бетона при экспертном контроле железобетонных изделий и обследовании существующих конструкций зданий и сооружений.

Формула изобретения

1. Способ определения прочности бетона, заключающийся в том, что наносят удар индентором по испытуемой поверхности и

измеряют скорость отскока индентора от испытуемой поверхности, с учетом которой определяют прочность бетона, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, наносят удар с постоянной скоростью. 2. Устройство для определения прочности бетона, содержащее корпус, размещенный в нем и подпружиненный в осевом направлении индентор, измеритель скорости индентора и механизм взвода и спуска индентора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, измеритель скорости выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью взаимодействия с ним концевого выключателя, соединенных с ним св.етодиода и фотодиода,

связанного с ними счетчиками времени и индикатора.

3.Устройство по п. 2, отличающеес я тем, что механизм взвода и спуска выполнен в виде размещенной в корпусе коаксиально ему трубки и установленных с возможностью взаимодействия с ней шариков, размещенных в инденторе и подпружиненных в направлении, перпендикулярном оси индентора, внутри корпуса выполнен выступ для взаимодействия с шариками, а трубка связана с ползуном.

4.Устройство по пп. 2иЗ, отличающееся тем, что на корпусе выполнена ручка, а в ней размещен измеритель скорости индентора.

Изобретение относится к методам и средствам неразрушающего контроля материалов, а именно к способам определения прочности бетона методом упругой отдачи и устройствам для реализации этих методов. Цель изобретения - упрощение способа и повышение надежности устройства. Инден- тор приводят в соударение с поверхностьюиспытуемого материала, измеряют скорости индентора до и после соударения и по отношению скоростей судят о твердости при обеспечении постоянной скорости индентора до соударения, за характеристику прочности бетона принимают скорость его отскока. Устройство содержит корпус со встроенными фото- и светодиодами, пистолетную ручку со счетчиком времени и индикатором, индентор, жестко связанный со штоком. На штоке имеется кольцевая проточка для фиксации момента начала и конца отсчета времени. Для взвода рабочей пружины служит трубка с игольчатым упором, жестко закрепленная с ползуном. Обратное движение' трубки осуществляется пружиной, выталкивающей ползун из корпуса. Для предотвращения выскакивания индентора из корпуса под давлением рабочей пружины служит гайка, установленная в торце штока. Готовность к работе счетчи^ка времени устанавливается конечным выключателем. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.(ЛС