Устройство для контроля процессов твердения бетона Советский патент 1980 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к средствам измерения состояния свойств сред в процессе твердения, структурообразова-ния, полимеризации и т.д. в тех случаях когда контролируемая среда изменяет во времени свои свойства от проводящих к диэлектрическим. Оно может быть использовано для неразрушающего контроля в строительной и химической промиишенности

Устройство основано на измерении эквивалентного тангенса угла диэлектрических потерь системы, состоящей из емкостного преобразователя, контролируемой среды и диэлектрической .прокладки (или зазора) между преобразователем и средой.

Известно устройство в которсм измерительная схема с шунтирующим диодом выполнена в виде автогенератора, анодный колебательный контур которого содержит емкостный преобразователь 1 .

Параллельно колебательному контуру подключен шунтирующий диод, на катод которого подается опорное напряжение от дополнительного источника. Микроамперметр включен последовательно с катушкой индуктивности колебательного контура. Параллельно, микроамперметру

включен конденсатор. Измеряемый ток пропорционален диэлектрическим потерям в колебательном контуре.

Недостаток данного устройства состоит в том, что включение микроамперметра непосредственно в колебательный контур усложняет его схему и ухудшает добротность контура, что приводит к снижению чувствительности

10 прибора.

Наиболее близким техническим решением к даннс |у изобретению является устройство для контроля процессов твердения бетона, содержгицее измерительный автогенератор, выполненный по по схеме емкостной трехточки, езлкостный преобразователь, амплитудный детектор, элемент задержки времени, регистрируюодай прибор 2. Емкостный

20 преобразователь является элементом нагрузочного контура автогенератора. При окончании основных процессов структурообразования фиксируется момент перехода значения сигнала через

25 экстремальную точку, что сигнализирует об окончании твердения бетона и отключает источники прогрева.

Несмотря на возможность фиксации момента окончания основных процессов

30 структурообразования бетона, устройство имеет низкую точность определения момента появления экстремума, Этот недостаток связан с тем, что в зависимости эквивалентного тангенса угла потерь tgS от тангенса угла потерь средыtgcJ крутизна кривой в области экстремума имеет очень малую величину.

Цель изобретения - повышение точности определения окончания основных процессов структурообразования бетона

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены частотный детектор, блок умножения в цепь обратной связи по постоянному току с элементом задержки времени, причем вход частотного детектора подключен через разделительный конденсатор к коллектору транзистора автогенератора, выход частотного детектора под-. ключен к первому входу блока умножения и также через элемент задержки времени в цепи обратной связи к базе транзистора автогенератора, второй вход блока умножения подключен к. выходу амплитудного детектора, а выход блока умножения подключен ко входу элемента задержки времени, соединенного со входом регистрирующего прибора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для контроля процесса твердения бетона; на фиг.2 временные дч.аграммы.

Устройство состоит из измерительного автогенератора 1, амплитудного детектора 2, частотного детектора 3, блока 4 умножения, элементов 5 и б задержки времени, регистрирующего прибора 7.

Измерительный автогенератор 1 собран на транзисторе 8 по схеме с общей базой, с емкостной обратной связью и содержит резисторы 9-11 и конденсаторы 11-14, обеспечивающие установление режима автогенератора по постоянным и переменным токам, разделительный конденсатор 15, колебательный контур, состоящий из индуктивности 16 и емкостного преобразователя 17, между пластинами которого и контролируемой средой 18 расположена диэлектрическая прокладка 19, либо имеется зазор.

Устройство работает следующим образом.

; В процессе твердения свойства бетона изменяются от проводниковых к диэлектрическим. При этом эквивалентный тангенс угла потерь t.gey (и, соответственно, и, (tgO) на выходе амплитудного детектора) системы преобразователь 1г7 - прокладка 19 - беtoH 18 изменяется во времени так, как показано на фиг. 2а, а эквивалентная емкость системы емкостный преобразователь - диэлектрическая прокладка бетон (и, соответственно, Ug(C) на выходе частотного детектора той же

системы изменяется так, как это представлено на фиг.. 26. Начальное значение амплитуды высокочастотного напряжения на коллекторе транзистора 8 измерительного автогенератора определяется величиной tg(j, и, соответственно, добротностью колебательного контура 16, 17. Это напряжение через разделительный конденсатор 15 подается на вход амплитудного детектора 2, а затем после детектирования Uj на первый вход блока 4 умножения. Напряжение U, на выходе частотного детектора 3 зависит от емкости С5, которая в процессе твердения бетона начинает уменьшаться только при достижении экстремума в характеристике t:g03(t) . Это напряжение подается на второй вход блока 4 умножения, а также на вход элемента 5 задержки в цепи обратной связи по постоянному току на базу транзистора 8. Влияние этой обратной связи приводит к более резкому уменьшению амплитуды напряжения на коллекторе при переходе характеристики tgO(t) через экртремум, что показано на фиг. 2в (и). После перемножения напряжений и. и и, подаваемых на входы блока 4 умножения, на его выходе образуется напряжение Цу, изменение которого во времени показано на фиг. 2г. Изменения U3,(t) в области экстремума характеризуется значительно большей крутизной, чем в характеристике U. (t что и приводит к повышению точности определения момента появления экстремума. Для исключения ложных срабатываний о.т влияния помех напряжение 0(t) подается через элемент 6 задержки времени на вход регистратора 7 ..

Таким образом повышение точности определения момента окончания основных процессов структурообраэования бетона достигается путем .одновременного использования двух сигналов и {tg) и (Cj) для увеличения крутизны правой ветви выходного сигнала и(t), подаваемого на регистратор.

Формула изобретения

Устройство для контроля процессов твердения бетона,. содержащее автогенератор, собранный на транзисторе по схеме с общей базой и емкостной связью, емкостный преобразователь, включенный в качестве элемента резонансного контура автогенератора, амплитудный детектор, подключенный к выходу автогенератора через раздедительный конденсатор, элемент задерки-времени, соединенный с выходом амплитудного детек гора и подключенный ко входу регистрирующего прибора отличающееся тем, что, с

целью повышения точности определения момента окончания основных процессов структурообразования бетона, в устройство введены частотный детектор, блок умножения и цепь обратной связи по постоянному току с элементом задержки времени, причем вход частотного детектора подключен через разделительный конденсатор к коллектору транзистора автогенератора, выход |Частотного детектора подключен к первому входу блока умножения и через элемент задержки времени в цепи обратной связи к базе транзистора автогенератора, второй вход блока умножения подключен к выходу амплитудного детектора, а выход блока умножения подключен ко входу элемента задержки времени, соединенного со входом регистрирующего прибора,

Источняки информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Момот Е.Г. Генератор с шунтирующим диодом и его применение. Госэнергоиздат, 1959, с. 17.

2.Авторское свидетельство СССР №362242, кл. G 01 N 27/22, 1971 (прО7 тотип).

(/,)

u (c,)

6 uj

Vy--u u