Устройство для исследования макроструктуры пористых материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАКРОСТРУКТУРЫ ГОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ,. содержащее сканирующее устрбйство с , управляющим входом и последовательно соединенные устройство запуска, подключенное к генератору образцовых импульсов, блок сортировки импульсов и импульсный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повьшения информативности и точности диагностики структуры материа4 ла, в него введеш 1 задатчик полярное -ги видеоимпульсов, источник образцов зого напряжения и компаратор, первый зход которого соединен с источником образцового напряжения, а выход - с управляющим входом сканирующего устройства , выход сканирунщего устройства соединен со вторым входом компаратора и с входом задатчика полярности видеоимпульсов, выход которого подключен к устройству запуска.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ХИДЕО

РЕСПУБЛИК

6% (11) за о

ГосудАРстаеннцй комитет ссср

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авъюсноым свидвтильствм

Ф

li

L (21) 3548601/24-25 (22) 04. 02. 83, (46) 23,12,84. Бюл,В 47 (72) В. А.Вознесенский, В.Я.Керш, С.Л.Кузнецов .и Н.В. Хлыцов (21) Одесский инженерйо-строительный институт (53) 539.217.1 (088.8) (56) 1,Авторское свидетельство СССР

У 293205, кл.G 01 ф 1/44,1969 °

2.. Авторское свидетельство СССР

М 300816в кл.12 01 1 1 21/47 ° 1969 . (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО Д11Я ИССЛЕДОВАНИЯ. ИАКРОСТРУКТУРЫ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, . содержащее сканирукицее устройство с

; управляющим входом и последовательно соединенные устройство запуска, подключенное к генератору образцовых

HN JIbCOB 6JIOK COpTHpOBKH HMIpfJIb сов и импульсный счетчик, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности и точности диагностики структуры матерна ла, в него введены задатчик полярнос ги видеоймпульсов, источник образцо юго напряжения и компаратор, перв юход которого соединен с источником образцового напряжения, а выход — с управляющим входом сканирующего уст" ройства, выход сканирующего устройства соединен со вторым входом компаратора и с входом задатчика по- Я лярности видеоимпульсов, выход которого подключен к устройству запуска, 40

Целью изобретения является повышение информативности и точности диагностики структуры материала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследования макроструктуры пористых материалов, содержащее сканирующее уст1 113О

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть . использовано для исследования поверхностной структуры материалов, в частности для контроля качества 5 ,строительных конструкций, Известно устройство для исследоваиия пористой структуры бетонного об разца, включающее сканирующее уст ройство, фотоэлектронный умножитель, 10 являющийся приемником фотоответа от исследуемого образца, усилитель виеосигнала, модулятор и генератор опорных сигналов, обеспечивающие ! йеобходимое преобразование видеосиг- 1g

4ала с усилителя, и магнитофон, ре гистрирующий сигнал, несущий информадию о поверхности исследуемого пористого материала (Ij .

Недостатками этого устройства 20 являются сложность эксплуатации и невысокие точностные характеристики.

Так,использование в качестве фотоприемника фотоэлектронного умножителя требует обеспечения условий затем-25 нения при измерении, виброэащиты, стабилизации высоковольтного питания. Использование магнитофона в качестве регистратора вносит дополнительные погрешности как при записи, так и при вас;,:роизведении.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для исследования макрострук» туры пористых материалов, содержащее сканирующее устройство с управляющим входом и последовательно соединенные устройство запуска, подключенное к генератору образцовых импульсов, блок сортировки импульсов и импульсный счетчик -(2) .

Однако на известном устройстве нельзя негосредственно измерять размеры пор и дифференцировать норы и инородные вкрапления на поверхнос- 45 ти пористых материалов, Кроме того, при исследовании макроструктуры пористых материалов различных цветов необходимо настраивать сканирующее устройство для каждого отдельного цвета, 776 2 ройство с управляющим входом и последовательно соединенные устройство запуска, подключенное к генератору образцовых импульсов, блок сортировки импульсов и импульсный счетчик, введены эадатчик полярности видеонмпульсов, источник образцового напряжения и компаратор, первый вход которого соединен с источником образцового напряжения, а выход — с управляющим входом сканирующего устройства, выход сканирующего устройства соединен со вторым входом компаратора и с входом эадатчика полярности видеоимпульсов, выход кото рого подключен к устройству запуска.

На чертеже представлена структурная схема устройства для исследования макроструктуры пористых материалов.

Устройство содержит сканирующее устройство 1 с управляющим входом, компаратор 2, источник 3 образцового напряжения, задатчик 4 полярности видеоимпульсов, последовательно соединенные устройства 5 запуска, подключенное к генератору 6 образцовых импульсов, блок 7 сортировки импульсов и импульсный счетчик 8. Первый вход компаратора 2 соединен с источником 3 образцового напряжения, второй вход подключен к точке соединения выхода сканирующего устройства 1 и входа задатчика 4 полярности видеоимпульсов, а выход компаратора соединен с управляющим входом сканирующего устройства 1.

Выход эадатчика 4 полярности видео" импульсов подключен к устройству 5 запуска, !

Устройство работает следующим образом, Исследуемый образец помещают на подвижный предметный столик сканирующего устройства 1. Предметный столик перемещается в плоскости вдоль осей координат с помощью стабилизированного электропривода двигателя с кварцевой стабилизацией частоты его вращения, что увеличивает равномерность протяжки исследуемого образца, что, в свою очередь, дает возможность получения сплошной характеристики поверхности исследуемого образца. Поверхность образца сканируют световым лучом от источника света, например лазера, Световой луч, отражаясь от межпоровых перегородок, через диафрагму

130776 4

3 1 попадает на фотоприемник — полупроводниковый фотодиод в сканирующем устройстве 1. Отраженный световой луч преобразуется фотодиодом в электрические импульсы, длительность которых соответствует размерам межпороховых перегородок и пор, видеоимпульсы с выхода сканирующего устройства"1 поступают на второй вход компаратора 2 и на вход задатчика 4 полярности видеоимпульсов.

Управляющий вход сканирующего устройства 1 выполнен в виде электронного аттенюатора с переменным коэффициентом деления, управляемым сигналом с выхода компаратора 2.

При этом регулируется размер отверстия диафрагмы, расположенной между исследуемым образцом и фотоприемником в сканирующем устройстве 1, для поддержания постоянным уровня видеосигнала на выходе сканирующего устройства 1 при исследовании пористых материалов различных цветов. Видеоимпульс, поступающий с вьпсода задатчика 4 полярности видеоимпульсов,несет информацию либо о размерах межпоровых перегородок, либо о размерах пор в зави1 симости от выбранного режима работы задатчика, и поступает на вход устройства 5 запуска. Устройство 5 запуска формирует импульсы начала (синхронизированные с началом видеоимпульсов), разрешающие прохождение образцовых импульсов наполнения от генератора 6 образцовых импульсов и импульсов конца синхронизирован" ных с концом видеоимпульсов, запрещающих прохождение импульсов .наполнения на блок 7 сортировки импульсов, Блок 7 сортировки импульсов пропускает импульс записи на один из десяти импульсных счетчиков в зависимости от количества поступивших на него импульсов с генератора 6 образцовых импульсов. Импульсный счетчик 8 может представлять информацию на цифровые периферийные устройства — ЦПУ, дисплей и др, Пористая структура материала в целом состоит из собственно пор, распределенных в объеме материала, и межпоровых перегородок, причем в общем случае поверхность включает цветные вкрапления, Наличие последних значительно изменяет отражательную способность отдельных участков и

l0

55 искажает информацию о действительной структуре материала, Введение новых блоков в устройство позволяет, кроме выполняемой функции — измерения размеров и количества пор, надежно отличать поры от неоднородных по цвету вкраплений, исследовать образцы различных цветов без перестройки устройства, измерять новый параметр — размеры и количество межпоровых перегородок, Достижение эффекта обеспечивается введением компаратора 2, один из входов которого соединен с источни ком 3 образцового напряжения, величим на которого принимается равной ампли" туде видеоимпульса, полученного при отражении потока от поверхности черного образца. При исследовании цветных образцов компаратор 2 сравнивает видеоимпульсы с выхода сканирующего устройства 1 с образцовым напряжением и автоматически регулирует поток отраженного цвета, чтобы уровень видеосигнала на его выходе был постоянным и равным "уровню черного". В результате уровень видеосигнала на выходе сканирующего устройства 1 не будет зависеть от цвета исследуемого образца, так как поток отраженного цвета от светлых образцов будет автоматически уменьшаться с помощью диафрагмы. Видеоимпульсы, полученные в результате отражения светового потока от неоднородных цветовых вкраплений в межпоровых перегородках также сравниваются компаратором 2 с образцовым напряжением, автоматически регулируя поток отраженного цвета таким образом, чтобы уровень видеосигнала на его выходе был равным

"уровню черного . В результате этого уровень видеосигнала на выходе сканирующего устройства 1 не будет зависеть от неоднократных цветовых вкраплений в межпоровых перегородках, так как поток отраженного света от вкраплений будет автоматически изменяться при помощи диафрагмы, пропорционально их коэффициенту отражения. При переключении задатчика 4 полярности видеоимпульсов на режим измерения межпоровых перегородок, он инвертирует полярность видеоимпульсов, поступающих в устройство запуска, а далее работает так же, как и в режиме измерения нор, Составитель Ю.Коршунов

Редактор Г.Волкова Техред А.Вабинец Корректор А,Тяско I

Заказ 9602/31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная,4

3 1!307 только с.-учетом измененной нолярнос; ти видеоимпульсов. Этот режим позволяет измерять новые параметры— размеры и количество межпоровых перегородок, что также расширяет функциональные возможности и повышает дос;товерность исследования, структуры материала. При попадании луча в поры и дефекты структуры, наблюдается падение„, уровня сигнала. Селек- 10 ция межпоровых перегородок или пор по размерам ведется по прямым или инвертированным (с помощвю задатчика полярности) импульсам,При постоянной скорости перемещения луча 15 по отношению к материалу длительность сигналов представляет собой параметр, характеризующий размер пор. "Оортировка" с помощью особой электронной схемы. импульсов по 20 длительнос ти соответствует распределению пор по размерам, Для этого

76 6 весь исследуемый диапазон. размеров делится на ряд размерных .групп.

Количество импульсов в каждой группе, соответствующих по длительности определенным размерным интервалам, суммируется н определя ется их содержание в общем числе импульсов.

Технико-экономический эффект .

1 изобретения по сравнению с известным устройством выражается в уменьшеHHH..âðåìåíè измерения более, чем . в 1,5 раза эа счет увеличения информативности рабочего сигнала. .Тем, самым повышается проиэводитейРность труда в процессе контроля материалов. За .счет автоматизации процедуры перенастройки установки значительно упрощается измерительная процедура, что снижает требование к квалификации обслуживающего ,персонала,